JP3730727B2 - Vehicle yaw moment control device - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、左右の車輪に異なるトルクを配分することによりステアリング特性を変化させる車両のヨーモーメント制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
車両の左右の車輪を変速機及びトルク伝達クラッチで相互に接続し、左右一方の車輪に駆動力を発生させ、左右他方の車輪に制動力を発生させることによりヨーモーメントを制御するものにおいて、前記駆動力及び制動力の配分量を車両の前後加速度及び横加速度の積の関数として設定することにより、旋回中の車両が加速或いは減速する際に発生する望ましくないヨーモーメントを打ち消すものが、本出願人により既に提案されている(特願平7−247336号参照)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、タイヤの摩擦円の理論として知られているように、タイヤの接地面に作用するグリップ力は前後方向の駆動力(制動力)と横方向のコーナリングフォースとに分解され、それらの合力は前記接地面における静的摩擦力を越えることはない。従って、例えば後輪駆動車がタイヤのグリップ力の限界付近で旋回しているとき、駆動輪である後輪に駆動力を加えて前後加速度を増加させると、それに応じて後輪のコーナリングフォースが減少することになる。旋回中の車両は前輪のコーナリングフォースと後輪のコーナリングフォースとの釣合いによってヨー軸回りの安定を保っているため、前述した後輪のコーナリングフォースの減少により車両の後部が旋回外側に振られ、オーバーステア傾向が強まってしまう問題がある。特に、タイヤのグリップ力が限界に達してスリップ率が増加すると、駆動力は緩やかに減少するのに対してコーナリングフォースは急激に減少するため、前記オーバーステア傾向が顕著に現れることになる。
【0004】
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、旋回中の後輪駆動車両に発生するオーバーステア傾向を的確に補償することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
請求項1に記載された発明では、後輪駆動車両の左右の車輪間をギヤ列及びトルク伝達クラッチで相互に接続したトルク配分手段により、車両が旋回中に加速するときは旋回内輪を減速することにより旋回内輪に制動力を発生させるとともに、旋回外輪を増速することにより旋回外輪に駆動力を発生させ、且つこのトルク配分量を車両の前後加速度に応じて増加させる際に、トルク配分量を前後加速度に正比例する値よりも少なく増加させるので、車両の前後加速度の増加に応じて、即ち後輪の駆動力の増加に応じて後輪のコーナリングフォースが減少し、車両が意図せぬオーバーステア傾向になっても、そのオーバーステア傾向を左右の車輪に配分するトルク配分量を少なめに増加させることにより補償することができる。
【0006】
請求項2に記載された発明では、後輪駆動車両の左右の車輪間をギヤ列及びトルク伝達クラッチで相互に接続したトルク配分手段により、車両が旋回中に加速するときは旋回内輪を減速することにより旋回内輪に制動力を発生させるとともに、旋回外輪を増速することにより旋回外輪に駆動力を発生させ、且つこのトルク配分量を車両の横加速度に応じて増加させる際に、トルク配分量を横加速度に正比例する値よりも少なく増加させるので、車両の横加速度の増加に応じて後輪が発生するコーナリングフォースが不足し、車両が意図せぬオーバーステア傾向になっても、そのオーバーステア傾向を左右の車輪に配分するトルク配分量を少なめ増加させることにより補償することができる。
【0007】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、添付図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。 図1〜図5は本発明の第1実施例を示すもので、図1はトルク配分制御装置を備えたミッドエンジン・リヤドライブ車の全体構成図、図2は電子制御ユニットの回路構成を示すブロック図、図3は旋回中の車両に発生するヨーモーメントを説明する図、図4は油圧クラッチの係合に基づいて発生するヨーモーメントを説明する図、図5は補正前後加速度Xg′及び補正横加速度Yg′を示すグラフである。
【0008】
図1に示すように、車体中央部に横置きに搭載したエンジンEの左端にトランスミッションMが接続されており、これらエンジンE及びトランスミッションMにより駆動輪である左後輪WRL及び右後輪WRRが駆動される。
【0009】
従動輪である左前輪WFL及び右前輪WFRの車軸1L ,1R 間に、左右の前輪WFL,WFRをそれらが相互に異なる回転数で回転するように接続する変速機2が設けられる。変速機2は本発明のトルク配分手段を構成するもので、第1油圧クラッチ3L 及び第2油圧クラッチ3R が設けられており、第1油圧クラッチ3L を係合させると、左前輪WFLの回転数が減速されて右前輪WFRの回転数が増速され、第2油圧クラッチ3R を係合させると、右前輪WFRの回転数が減速されて左前輪WFL回転数が増速される。
【0010】
即ち、変速機2は左右の車軸1L ,1R と同軸上に配置された第1軸4と、左右の車軸1L ,1R と平行であり且つ相互に同軸上に配置された第2軸5及び第3軸6を備えており、第2軸5と第3軸6との間に前記第1油圧クラッチ3L が配置されるとともに、右車軸1R と第1軸4との間に前記第2油圧クラッチ3R が配置される。右車軸1R に設けた小径の第1ギヤ7が第2軸5に設けた大径の第2ギヤ8に噛合するとともに、第3軸6に設けた小径の第3ギヤ9が第1軸4に設けた大径の第4ギヤ10に噛合する。左車軸1L に設けた第5ギヤ11が第3軸6に設けた第6ギヤ12に噛合する。
【0011】
第1ギヤ7及び第3ギヤ9の歯数は互いに同一であり、また第2ギヤ8及び第4ギヤ10の歯数は互いに同一であって前記第1ギヤ7及び第3ギヤ9の歯数よりも多くなるように設定される。また第5ギヤ11及び第6ギヤ12の歯数は互いに同一になるように設定される。
【0012】
従って、第1油圧クラッチ3L を係合させると、右前輪WFRは右車軸1R 、第1ギヤ7、第2ギヤ8、第2軸5、第1油圧クラッチ3L 、第3軸6、第6ギヤ12、第5ギヤ11及び左車軸1L を介して左前輪WFLに連結される。このとき、第1ギヤ7及び第2ギヤ8の歯数比に応じて、右前輪WFRの回転数に対して左前輪WFLの回転数が減速される。即ち、左右前輪WFL,WFRが同速度で回転している状態から第1油圧クラッチ3L を係合させると、右前輪WFRの回転数が増速されて左前輪WFLの回転数が減速される。
【0013】
また、第2油圧クラッチ3R を係合させると、右前輪WFRは右車軸1R 、第2油圧クラッチ3R 、第1軸4、第4ギヤ10、第3ギヤ9、第3軸6、第6ギヤ12、第5ギヤ11及び左車軸1L を介して左前輪WFLに連結される。このとき、第4ギヤ10及び第3ギヤ9に歯数比に応じて、右前輪WFRの回転数に対して左前輪WFLの回転数が増速される。即ち、左右前輪WFL,WFRが同速度で回転している状態から第2油圧クラッチ3R を係合させると、右前輪WFRの回転数が減速されて左前輪WFLの回転数が増速される。
【0014】
第1油圧クラッチ3L 及び第2油圧クラッチ3R の係合力は、それらに加えられる油圧の大きさを調整することにより無段階に制御することが可能であり、従って左右前輪WFL,WFRの回転数比も、前記第1〜第4ギヤ7,8,9,10の歯数比によって決まる範囲内で無段階に制御することが可能である。
【0015】
電子制御ユニットUには、エンジンEの回転数を検出するエンジン回転数センサS1 と、エンジンEの吸気管内絶対圧を検出する吸気管内絶対圧センサS2 と、ステアリングホイール13の操舵角を検出する操舵角センサS3 と、車体の横加速度を検出する横加速度センサS4 と、車速を演算すべく4輪の回転数をそれぞれ検出する車輪速センサS5 …とからの信号が入力される。
【0016】
図2から明らかなように、電子制御ユニットUには前後加速度算出手段20、横加速度算出手段21、トルク配分量決定手段22及び左右旋回判定手段23が設けられており、前後加速度算出手段2はギヤ位置判定手段24、駆動輪トルク算出手段25、回転加速度算出手段26、駆動系慣性補正手段27及び走行抵抗補正手段28から構成され、横加速度算出手段2は横加速度推定手段29、加算手段30及び平均値算出手段31から構成され、トルク配分量決定手段22は補正前後加速度算出手段32、補正横加速度算出手段33及び制御量算出手段34から構成される。
【0017】
オイルタンク14からオイルポンプ15で汲み上げられたオイルはリニアソレノイド弁よりなる調圧弁16によって調圧され、ON/OFF弁よりなる第1開閉弁17L を介して第1油圧クラッチ3L に供給されるとともに、ON/OFF弁よりなる第2開閉弁17R を介して第2油圧クラッチ3R に供給される。電子制御ユニットUは、変速機2の第1油圧クラッチ3L 及び第2油圧クラッチ3R の一方を係合させて左右前輪WFL,WFRの一方に制動力を他方に駆動力を発生させるべく、調圧弁16の出力油圧の大きさを制御するとともに、第1開閉弁17L 及び第2開閉弁17R を開閉制御する。
【0018】
次に、前後加速度算出手段20による前後加速の算出について説明する。ギヤ位置判定手段24は、エンジン回転数センサS1 で検出したエンジン回転数Neと車輪速センサS5 で検出した車速Vとに基づいてトランスミッションMのギヤ位置を判定する。駆動輪トルク算出手段25は、吸気管内絶対圧センサS2 で検出した吸気管内絶対圧Pbとエンジン回転数Neとに基づいてエンジントルクを算出し、それに検出したギヤ位置のギヤ比iによる補正を加えて駆動輪トルクを算出する。回転加速度検出手段26は車速Vに基づいて駆動系の回転加速度を検出し、駆動系慣性補正手段27は前記駆動系の回転加速度により駆動輪トルクに補正を加え、更に走行抵抗補正手段28は車速Vに基づいて検出した走行抵抗により駆動輪トルクに補正を加えることにより、最終的に車両の前後加速を算出する。
【0019】
次に、横加速度算出手段21による横加速の算出について説明する。尚、本明細書では、以下の数式を極力簡素化するために、横加速度が重力加速度Gの何倍の大きさであるかを示す数値であってディメンションを持たない無次元化横加速度Ygと、前後加速度が重力加速度Gの何倍の大きさであるかを示す数値であってディメンションを持たない無次元化前後加速度Xgとを用いており、したがって、横加速度は「Yg×G」で表され、また前後加速度は「Xg×G」で表される。
【0020】
而して、横加速度推定手段29は、操舵角センサS3 で検出した操舵角θと車速Vとに基づいて推定横加速度Yg1 をマップ検索する。加算手段30で前記推定横加速度Yg1 と横加速度センサS4 で検出した実横加速度Yg2 とを加算するとともに、平均値算出手段31で前記加算値に1/2を乗算し推定横加速度Yg1 と実横加速度センサS4 で検出した実横加速度Yg 2 との平均値である横加速度Yg×Gを算出する。このように、実横加速度Yg2 を推定横加速度Yg1 で補正することにより、時間遅れのない正確な横加速度Yg×Gを得ることができる。
【0021】
続いて、トルク配分量決定手段22の補正前後加速度算出手段32が、Xgと同様に無次元化した補正前後加速度Xg′を無次元化前後加速度Xgの関数として次式に基づいて算出する。
【0022】
Xg′=A×Xg−B×Xg3 …(1)
(1)式の右辺はXgの一次の項と三次の項との和であり、A,Bは予め設定された正の定数である。仮に、(1)式の右辺が一次の項(A×Xg)だけであると、無次元化補正前後加速度Xg′は無次元化前後加速度Xgの増加に正比例して増加することになるが、(1)式の右辺の三次の項(−B×Xg3 )の存在により、無次元化補正前後加速度Xg′は無次元化前後加速度Xgに正比例する値よりも少なく増加することになる。
【0023】
同様にして、トルク配分量決定手段22の補正横加速度算出手段33が、Ygと同様に無次元化した補正横加速度Yg′を無次元化横加速度Ygの関数として次式に基づいて算出する。
【0024】
Yg′=C×Yg−D×Yg3 …(2)
(2)式の右辺はYgの一次の項と三次の項との和であり、C,Dは予め設定された正の定数である。仮に、(2)式の右辺が一次の項(C×Yg)だけであると、無次元化補正横加速度Yg′は無次元化横加速度Ygの増加に正比例して増加することになるが、(2)式の右辺の三次の項(−D×Yg3 )の存在により、無次元化補正横加速度Yg′は無次元化横加速度Ygに正比例する値よりも少なく増加することになる。
【0025】
そして制御量算出手段34が、無次元化補正前後加速度Xg′及び無次元化補正横加速度Yg′を乗算したXg′×Yg′の関数として、調圧弁16制御量つまり左右前輪W FL ,W FR 間で配分されるトルク量を算出する。
【0026】
次に、前述の構成を備えた本発明の実施例の作用について説明する。
【0027】
図3は重量W(即ち質量W/G)の車両が横加速度Yg×Gで左旋回している状態を示すもので、車両の重心位置には、その質量(W/G)と横加速度(Yg×G)との積である遠心力W×Ygが作用しており、この遠心力W×Ygは前輪と路面との間に作用するコーナリングフォースCFf及び後輪と路面との間に作用するコーナリングフォースCFrの和に釣り合っている。
【0028】
W×Yg=CFf+CFr …(3)
車両の重心位置と前輪との距離をaとし、重心位置と後輪との距離をbとすると、前記コーナリングフォースCFf,CFrによるヨー軸回りのモーメントM1 は、
1 =a×CFf−b×CFr …(4)
で与えられる。
【0029】
ところで、車両が直進走行しているときに左右両輪の接地荷重は同一であるが、車両が旋回すると旋回内輪と旋回外輪とで接地荷重が変化する。即ち、旋回時には車体の重心に旋回方向外側に向かう遠心力が作用するため、車体が旋回方向外側に倒れようとする。その結果、旋回内輪に路面から浮き上がる傾向が生じて該旋回内輪の接地荷重が減少するとともに、旋回外輪に路面に押し付けられる傾向が生じて該旋回外輪の接地荷重が増加する。
【0030】
また、車両が定速走行しているときに前後輪の接地荷重は一定であるが、車両が加速又は減速すると前後輪の接地荷重が変化する。即ち、加速時には車体の重心に車体後方に向かう慣性力が作用するため、車体がテールダイブしようとして後輪の接地荷重が増加し、その結果後輪のコーナリングフォースが増加して旋回方向と逆方向のモーメントM1 が作用し、また減速時には車体の重心に車体前方に向かう慣性力が作用するため、車体がノーズダイブしようとして前輪の接地荷重が増加し、その結果前輪のコーナリングフォースが増加して旋回方向と同方向のモーメントM1 が作用する(図3の実線矢印及び破線矢印参照)。
【0031】
車両が定速直線走行しているとき、左右の前輪の接地荷重の和をWfとすると各前輪の接地荷重はそれぞれWf/2であるが、車両が横加速度Yg×Gで旋回しながら前後加速度Xg×Gで加減速しているとき、旋回内側の前輪の接地荷重WFI及び旋回外側の前輪の接地荷重WFOは、
FI=Wf/2−Kf×Yg−Kh×Xg …(5)
FO=Wf/2+Kf×Yg−Kh×Xg …(6)
で与えられ、また左右の後輪の接地荷重の和をWrとすると旋回内側の後輪の接地荷重WRI及び旋回外側の後輪の接地荷重WROは、
RI=Wr/2−Kr×Yg+Kh×Xg …(7)
RO=Wr/2+Kr×Yg+Kh×Xg …(8)
で与えられる。(5)式〜(8)式において、係数Kf,Kr,Khは次式で与えられる。
【0032】
Kf=(Gf′×hg′×W+hf×Wf)/tf …(9)
Kr=(Gr′×hg′×W+hr×Wr)/tr …(10)
Kh=hg×W/(2×L) …(11)
ここで使用されている記号は以下の通りである。
【0033】
Gf,Gr;前輪、後輪ロール剛性
Gf′,Gr′;前輪、後輪ロール剛性配分
Gf′=Gf/(Gf+Gr)
Gr′=Gr/(Gf+Gr)
hf,hr;前輪、後輪ロールセンター高さ
hg;重心高さ
hg′;重心〜ロール軸間距離
hg′=hg−(hf×Wf+hr×Wr)/W tf,tr;前輪、後輪トレッド
L;ホイールベース
L=a+b
タイヤのコーナリングフォースが該タイヤの接地荷重と無次元化横加速度Ygとの積であると仮定すると、前輪のコーナリングフォースCFfは、(5)式で与えられる旋回内側の前輪の接地荷重WFIと、(6)式で与えられる旋回外側の前輪の接地荷重WFOと、無次元化横加速度Ygとにより、次式で与えられる。
【0034】
CFf=WFI×Yg+WFO×Yg
=Wf×Yg−2×kh×Xg×Yg …(12)
また、後輪のコーナリングフォースCFrは、(7)式で与えられる旋回内側の後輪の接地荷重WRIと、(8)式で与えられる旋回外側の後輪の接地荷重WROと、無次元化横加速度Ygとにより、次式で与えられる。
【0035】
CFr=WRI×Yg+WRO×Yg
=Wr×Yg+2×kh×Xg×Yg …(13)
(12)式及び(13)式を(4)式に代入すると、
1 =a×(Wf×Yg−2×Kh×Xg×Yg)
−b×(Wr×Yg+2×Kh×Xg×Yg)
=(a×Wf−b×Wr)×Yg
−2×Kh×L×Xg×Yg …(14)
ここで、a×Wf−b×Wr=0であり、また(11)式からKh=hg×W/(2×L)であるから、前記(14)式は、
1 =−hg×W×Xg×Yg …(15)
となり、ヨー軸回りのモーメントM1 は前後加速度Xg×Gと横加速度Yg×Gとの積に比例することが分かる。従って、(15)式で与えられるヨー軸回りのモーメントM1 を打ち消すように旋回内輪及び旋回外輪に駆動力及び制動力を配分すれば、旋回中における加速時或いは減速時の旋回安定性及び高速安定性の向上を図ることができる。
【0036】
一方、図4に示すように、例えば旋回内輪に制動力Fを発生させたとき、変速機2のギヤ比をiとすると旋回外輪には駆動力はF/iが発生する。これら制動力F及び駆動力F/iにより車両に発生するヨー軸回りのモーメントM2 は、
2 =(tr/2)×F×κ
=(tr/2)×(T/R)×κ …(16)
で与えられる。ここでκ=1+(1/i)、T;クラッチトルク、R;タイヤ半径である。
【0037】
従って、モーメントM2 でモーメントM1 を打ち消すために必要なクラッチトルクTは、M1 =M2 と置くことにより、
T={2R/(tr×κ)}×hg×W×Xg×Yg …(17)
で与えられる。(17)式から明らかなように、クラッチトルクTは前後加速度Xg及び横加速度Ygの積に比例した値となる。尚、以上の説明ではタイヤのコーナリングフォースが該タイヤの接地荷重と無次元化横加速度Ygとの積であると仮定したので、クラッチトルクTが前後加速度Xg×G及び横加速度Yg×Gの積に比例した値となるが、厳密にはコーナリングフォースは接地荷重に比例しないため、実際にはクラッチトルクTを前後加速度Xg×G及び横加速度Yg×Gの関数として取り扱うと良い。
【0038】
而して、表1に示すように、車両が左旋回中に加速するとき、左右旋回判定手段23の判定により第1開閉弁17L を開弁し、制御量算出手段34で調圧弁16の出力油圧を制御することにより、第1油圧クラッチ3L を(17)式で与えられるクラッチトルクTで係合させると、旋回内輪の回転数が減速されて制動力Fが発生するとともに、旋回外輪の回転数が増速されて駆動力F/iが発生することにより、コーナリングフォースに基づく旋回方向と逆方向のモーメントM1 が打ち消されて旋回性能が向上する。同様に、車両が右旋回中に加速するときに第2油圧クラッチ3R を前記クラッチトルクTで係合させれば、前述と同様にコーナリングフォースに基づくモーメントM1 が打ち消されて旋回性能が向上する。
【0039】
また、車両が左旋回中に減速するとき、第2油圧クラッチ3R を(17)式で与えられるクラッチトルクTで係合させると、旋回内輪の回転数が増速されて駆動力Fが発生するとともに、旋回外輪の回転数が減速されて制動力F/iが発生することにより、コーナリングフォースに基づく旋回方向と同方向のモーメントM1 が打ち消されて高速安定性能が向上する。同様に、車両が右旋回中に減速するときに第1油圧クラッチ3L を前記クラッチトルクTで係合させれば、前述と同様にコーナリングフォースに基づくモーメントM1 が打ち消されて高速安定性能が向上する。
【0040】
【表1】

Figure 0003730727
【0041】
尚、車両の直進走行中に加速或いは減速を行っても、車両のヨーモーメントは変化しないため、第1油圧クラッチ3L 及び第2油圧クラッチ3R は非係合状態に保たれる。
【0042】
ところで、駆動輪である後輪WRL,WRRがタイヤのグリップ力の限界付近で旋回を行っているとき、ドライバーが車両を加速すべくアクセルペダルを更に踏み込んだ場合、前述した理由によって後輪WRL,WRRが発生するコーナリングフォースCFfが実際に必要なコーナリングフォースを下回ってしまい、車両の後部が旋回外側に振られてオーバーステア傾向が強まってしまう場合がある。このとき、(17)式で与えられるクラッチトルクTは、前述した後輪WRL,WRRのコーナリングフォースCFfの不足に起因するヨーモーメントを考慮していないため、前述したオーバーステア傾向の発生を補償することはできない。
【0043】
そこで、(17)式における無次元化前後加速度Xg及び無次元化横加速度Ygに代えて、後輪WRL,WRRのコーナリングフォースCFfの不足に起因するヨーモーメントを考慮した(1)式の無次元化補正前後加速度Xg′及び(2)式の無次元化補正横加速度Yg′を用いれば、つまり、クラッチトルクTを、
T={2R/(tr×κ)}×hg×W×Xg′×Yg′ …(18)
により算出すれば、旋回中における前記オーバーステア傾向を補償することができる。
【0044】
これを更に説明すると、図5(A),(B)における破線は(1)式及び(2)式の右辺第1項(無次元化前後加速度Xg及び無次元化横加速度Ygの一次の項)に、また鎖線は(1)及び(2)式の右辺第2項(無次元化前後加速度Xg或いは無次元化横加速度Ygの三次の項)にそれぞれ対応しており、破線の値から鎖線の値を減算した実線の値が無次元化補正前後加速度Xg′及び無次元化補正横加速度Yg′に対応している。従来例に相当する(17)式は、(1)式及び(2)式の右辺第2項の三次の項を削除したものに相当しており、それに三次の項を付加すると、本発明に相当する(18)式を得ることができる。本発明によれば、前後加速度Xg×G或いは横加速度Yg×Gの増加に応じて前記三次の項に相当する量だけクラッチトルクTの増加が抑制され、それに伴って左右の後輪WRL,WRR間のトルク配分量が少なめに増加するため、後輪WRL,WRRのコーナリングフォースCFfの不足により発生するヨーモーメントを打ち消してオーバーステア傾向の発生を防止することができる。
【0045】
図6は本発明の第2実施例を示すものである。第1実施例では無次元化補正前後加速度Xg′及び無次元化補正横加速度Yg′を、(1)式及び(2)式により無次元化前後加速度Xg及び無次元化横加速度Ygの関数として設定しているが、第2実施例では無次元化補正前後加速度Xg′及び無次元化補正横加速度Yg′を、無次元化前後加速度Xg及び無次元化横加速度Ygをパラメータとするテーブルにより設定している。この第2実施例においても、トルク配分量を前後加速度Xg×G或いは横加速度Yg×Gに正比例する値よりも少なく増加させるので、車両の旋回中におけるオーバーステア傾向を補償して安定した旋回を可能にすることができる。
【0046】
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。
【0047】
例えば、実施例では従動輪である左右の前輪WFL,WFR間のトルク配分について説明したが、本発明は駆動輪である左右の後輪WRL,WRR間のトルク配分に対しても適用することができる。また、第1油圧クラッチ3L 及び第2油圧クラッチ3R に代えて、電磁クラッチや流体カップリング等の他のクラッチを用いることができる。更に、実施例ではクラッチトルクTを無次元化補正前後加速度Xg′及び無次元化補正横加速度Yg′の積Xg′×Yg′の関数として設定しているが、無次元化補正前後加速度Xg′だけの関数として或いは無次元化補正横加速度Yg′だけの関数として設定しても、充分な作用効果を得ることができる。
【0048】
【発明の効果】
以上のように、請求項1に記載された発明によれば、車両のヨーモーメント制御装置が、左右の前輪間及び/又は左右の後輪間をギヤ列及びトルク伝達クラッチで相互に接続し、左右一方の車輪を増速することにより該一方の車輪に駆動力を発生させるとともに、左右他方の車輪を減速することにより該他方の車輪に制動力を発生させるトルク配分手段と、トルク配分手段を制御して、車両が旋回中に加速するときは旋回内輪を減速することにより旋回内輪に制動力を発生させるとともに、旋回外輪を増速することにより旋回外輪に駆動力を発生させ、且つこのトルク配分量を車両の前後加速度に応じて増加させるトルク配分量決定手段とを備えており、前記トルク配分量決定手段は、トルク配分量を前後加速度に正比例する値よりも少なく増加させるので、車両の前後加速度の増加に応じて意図せぬオーバーステア傾向になっても、そのオーバーステア傾向を補償して安定した旋回を可能にすることができる。
【0049】
また請求項2に記載された発明によれば、車両のヨーモーメント制御装置が、左右の前輪間及び/又は左右の後輪間をギヤ列及びトルク伝達クラッチで相互に接続し、左右一方の車輪を増速することにより該一方の車輪に駆動力を発生させるとともに、左右他方の車輪を減速することにより該他方の車輪に制動力を発生させるトルク配分手段と、トルク配分手段を制御して、車両が旋回中に加速するときは旋回内輪を減速することにより旋回内輪に制動力を発生させるとともに、旋回外輪を増速することにより旋回外輪に駆動力を発生させ、且つこのトルク配分量を車両の横加速度に応じて増加させるトルク配分量決定手段とを備えており、前記トルク配分量決定手段は、トルク配分量を横加速度に正比例する値よりも少なく増加させるので、車両の横加速度の増加に応じて意図せぬオーバーステア傾向になっても、そのオーバーステア傾向を補償して安定した旋回を可能にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 トルク配分制御装置を備えたミッドエンジン・リヤドライブ車の全体構成図
【図2】 電子制御ユニットの回路構成を示すブロック図
【図3】 旋回中の車両に発生するヨーモーメントを説明する図
【図4】 油圧クラッチの係合に基づいて発生するヨーモーメントを説明する図
【図5】 補正前後加速度Xg′及び補正横加速度Yg′を示すグラフ
【図6】 本発明の第2実施例に係る、前記図5に対応する図
【符号の説明】
2 変速機(トルク配分手段)
L 第1油圧クラッチ(トルク配分クラッチ)
R 第2油圧クラッチ(トルク配分クラッチ)
第1ギヤ(ギヤ列)
第2ギヤ(ギヤ列)
第3ギヤ(ギヤ列)
10 第4ギヤ(ギヤ列)
11 第5ギヤ(ギヤ列)
12 第6ギヤ(ギヤ列)
20 前後加速度算出手段
21 横加速度算出手段
22 トルク配分量決定手段
FL 前輪
FR 前輪
RL 後輪
RR 後輪
Xg×G 前後加速度
Yg×G 横加速度[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present invention relates to a yaw moment control device for a vehicle that changes steering characteristics by distributing different torques to left and right wheels.
[0002]
[Prior art]
  In the vehicle, the left and right wheels of the vehicle are connected to each other by a transmission and a torque transmission clutch, the driving force is generated on one of the left and right wheels, and the braking force is generated on the other wheel on the left and right. This application cancels an undesirable yaw moment that occurs when a turning vehicle accelerates or decelerates by setting the distribution of driving force and braking force as a function of the product of the longitudinal acceleration and lateral acceleration of the vehicle. It has already been proposed by a person (see Japanese Patent Application No. 7-247336).
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
  By the way, as is known as the theory of tire friction circles, the grip force acting on the tire contact surface is broken down into a longitudinal driving force (braking force) and a lateral cornering force, and the resultant force is The static friction force on the ground contact surface is not exceeded. Therefore, for example, when the rear wheel drive vehicle is turning near the limit of the grip force of the tire, if the driving force is applied to the rear wheel as the drive wheel to increase the longitudinal acceleration, the cornering force of the rear wheel is accordingly increased. Will be reduced. Since the vehicle during turning maintains stability around the yaw axis by the balance between the cornering force of the front wheels and the cornering force of the rear wheels, the rear portion of the vehicle is swung to the outside of the turn due to the decrease in the cornering force of the rear wheels described above. There is a problem that the oversteer tendency becomes stronger. In particular, when the grip force of the tire reaches the limit and the slip ratio increases, the driving force decreases gradually, whereas the cornering force decreases rapidly, and thus the oversteer tendency appears remarkably.
[0004]
  The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object thereof is to accurately compensate for an oversteer tendency generated in a rear-wheel drive vehicle that is turning.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
  In the invention described in claim 1,Torque distribution means that connects the left and right wheels of a rear-wheel drive vehicle with a gear train and a torque transmission clutch. When the vehicle accelerates while turning, it generates braking force on the turning inner wheel by decelerating the turning inner wheel. In addition, the driving force is generated in the turning outer wheel by increasing the speed of the turning outer wheel, and the torque distribution amount is increased in accordance with the longitudinal acceleration of the vehicle.In this case, since the torque distribution amount is increased less than a value that is directly proportional to the longitudinal acceleration, the cornering force of the rear wheel is reduced according to the increase of the longitudinal acceleration of the vehicle, that is, the increase of the driving force of the rear wheel, Even if the vehicle has an unintended oversteer tendency, it can be compensated by slightly increasing the torque distribution amount that distributes the oversteer tendency to the left and right wheels.
[0006]
  In the invention described in claim 2,Torque distribution means that connects the left and right wheels of a rear-wheel drive vehicle with a gear train and a torque transmission clutch. When the vehicle accelerates while turning, it generates braking force on the turning inner wheel by decelerating the turning inner wheel. In addition, the driving force is generated in the turning outer wheel by increasing the speed of the turning outer wheel, and the torque distribution amount is increased in accordance with the lateral acceleration of the vehicle.In this case, the torque distribution amount is increased less than a value that is directly proportional to the lateral acceleration, so that the cornering force generated by the rear wheels in response to the increase in the lateral acceleration of the vehicle is insufficient, and the vehicle has an unintended oversteer tendency. However, the oversteer tendency can be compensated by slightly increasing the torque distribution amount that is distributed to the left and right wheels.
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
  Hereinafter, embodiments of the present invention will be described based on examples of the present invention shown in the accompanying drawings. 1 to 5 show a first embodiment of the present invention. FIG. 1 is an overall configuration diagram of a mid-engine / rear drive vehicle equipped with a torque distribution control device, and FIG. 2 is a circuit configuration of an electronic control unit. FIG. 3 is a block diagram, FIG. 3 is a diagram illustrating a yaw moment generated in a turning vehicle, FIG. 4 is a diagram illustrating a yaw moment generated based on engagement of a hydraulic clutch, and FIG. 5 is a corrected longitudinal acceleration Xg ′ and a corrected It is a graph which shows lateral acceleration Yg '.
[0008]
  As shown in FIG. 1, a transmission M is connected to the left end of an engine E mounted horizontally in the center of the vehicle body, and the left rear wheel W that is a driving wheel is driven by the engine E and the transmission M.RLAnd right rear wheel WRRIs driven.
[0009]
  Front left wheel W which is driven wheelFLAnd right front wheel WFRAxle 1L, 1RBetween the left and right front wheels WFL, WFRAre connected so that they rotate at different rotational speeds. The transmission 2 constitutes the torque distribution means of the present invention, and the first hydraulic clutch 3LAnd the second hydraulic clutch 3RAnd the first hydraulic clutch 3LAnd the left front wheel WFLThe right front wheel WFROf the second hydraulic clutch 3RAnd the right front wheel WFRLeft front wheel WFLThe rotation speed is increased.
[0010]
  That is, the transmission 2 has left and right axles 1L, 1RA first shaft 4 arranged coaxially with the left and right axles 1L, 1RAnd the second shaft 5 and the third shaft 6 disposed coaxially with each other, and the first hydraulic clutch 3 is interposed between the second shaft 5 and the third shaft 6.LIs placed and the right axle 1RAnd the second hydraulic clutch 3 between the first shaft 4 and the second hydraulic clutch 3RIs placed. Right axle 1RThe small-diameter first gear 7 provided on the second shaft 5 meshes with the large-diameter second gear 8 provided on the second shaft 5, and the small-diameter third gear 9 provided on the third shaft 6 is provided on the first shaft 4. It meshes with the fourth gear 10 having a large diameter. Left axle 1LThe fifth gear 11 provided on the second gear meshes with the sixth gear 12 provided on the third shaft 6.
[0011]
  The first gear 7 and the third gear 9 have the same number of teeth, and the second gear 8 and the fourth gear 10 have the same number of teeth, and the first gear 7 and the third gear 9 have the same number of teeth. It is set to be more than that. The number of teeth of the fifth gear 11 and the sixth gear 12 is set to be the same.
[0012]
  Accordingly, the first hydraulic clutch 3LAnd the right front wheel WFRIs the right axle 1R, First gear 7, second gear 8, second shaft 5, first hydraulic clutch 3L, Third shaft 6, sixth gear 12, fifth gear 11 and left axle 1LLeft front wheel WFLConnected to At this time, according to the gear ratio of the first gear 7 and the second gear 8, the right front wheel WFRLeft front wheel WFLThe number of rotations is reduced. That is, the left and right front wheels WFL, WFRThe first hydraulic clutch 3 from the state that the motor is rotating at the same speedLAnd the right front wheel WFRThe left front wheel WFLThe number of rotations is reduced.
[0013]
  The second hydraulic clutch 3RAnd the right front wheel WFRIs the right axle 1R, Second hydraulic clutch 3R, First shaft 4, fourth gear 10, third gear 9, third shaft 6, sixth gear 12, fifth gear 11 and left axle 1LLeft front wheel WFLConnected to At this time, the right front wheel W is applied to the fourth gear 10 and the third gear 9 according to the gear ratio.FRLeft front wheel WFLThe number of revolutions is increased. That is, the left and right front wheels WFL, WFRThe second hydraulic clutch 3 from the state where the motor is rotating at the same speedRAnd the right front wheel WFRLeft front wheel WFLThe number of revolutions is increased.
[0014]
  First hydraulic clutch 3LAnd the second hydraulic clutch 3RThe engagement force of the left and right front wheels W can be controlled steplessly by adjusting the magnitude of the hydraulic pressure applied to them.FL, WFRThe rotation speed ratio can also be controlled steplessly within a range determined by the gear ratio of the first to fourth gears 7, 8, 9, and 10.
[0015]
  The electronic control unit U includes an engine speed sensor S that detects the speed of the engine E.1And an intake pipe absolute pressure sensor S for detecting the absolute pressure in the intake pipe of the engine E2And a steering angle sensor S for detecting the steering angle of the steering wheel 13ThreeAnd a lateral acceleration sensor S for detecting the lateral acceleration of the vehicle bodyFourAnd a wheel speed sensor S for detecting the rotational speeds of the four wheels in order to calculate the vehicle speed.FiveThe signal from is input.
[0016]
  As is apparent from FIG. 2, the electronic control unit U is provided with a longitudinal acceleration calculating means 20, a lateral acceleration calculating means 21, a torque distribution amount determining means 22 and a left / right turning determining means 23, and the longitudinal acceleration calculating means 20Is composed of a gear position determining means 24, a driving wheel torque calculating means 25, a rotational acceleration calculating means 26, a drive system inertia correcting means 27, and a running resistance correcting means 28, and a lateral acceleration calculating means 21Is composed of lateral acceleration estimating means 29, adding means 30, and average value calculating means 31, and torque distribution amount determining means 22 is composed of corrected longitudinal acceleration calculating means 32, corrected lateral acceleration calculating means 33, and control amount calculating means 34. .
[0017]
  The oil pumped up from the oil tank 14 by the oil pump 15 is regulated by a pressure regulating valve 16 comprising a linear solenoid valve, and a first on-off valve 17 comprising an ON / OFF valve.L1st hydraulic clutch 3LAnd a second on-off valve 17 comprising an ON / OFF valveR2nd hydraulic clutch 3RTo be supplied. The electronic control unit U includes a first hydraulic clutch 3 of the transmission 2.LAnd the second hydraulic clutch 3RLeft and right front wheels WFL, WFRIn order to generate a braking force on one side and a driving force on the other side, the output hydraulic pressure of the pressure regulating valve 16 is controlled, and the first on-off valve 17 is controlled.LAnd the second on-off valve 17ROpen / close control.
[0018]
  Next, the longitudinal acceleration by the longitudinal acceleration calculating means 20Every timeThe calculation of will be described. The gear position determination means 24 is provided with an engine speed sensor S.1Speed Ne detected by the wheel and wheel speed sensor SFiveThe gear position of the transmission M is determined on the basis of the vehicle speed V detected in step S2. The drive wheel torque calculation means 25 is an intake pipe absolute pressure sensor S.2The engine torque is calculated on the basis of the intake pipe absolute pressure Pb and the engine speed Ne detected in step S1, and the driving wheel torque is calculated by correcting the detected gear position based on the gear ratio i. The rotational acceleration detection means 26 detects the rotational acceleration of the drive system based on the vehicle speed V, the drive system inertia correction means 27 corrects the drive wheel torque by the rotational acceleration of the drive system, and the running resistance correction means 28 further detects the vehicle speed. By correcting the driving wheel torque with the running resistance detected based on V, the vehicle is finally accelerated in the longitudinal direction.Every timeIs calculated.
[0019]
  Next, the lateral acceleration by the lateral acceleration calculating means 21Every timeThe calculation of will be described.In the present specification, in order to simplify the following formula as much as possible, the dimensionless lateral acceleration Yg which is a numerical value indicating how many times the lateral acceleration is larger than the gravitational acceleration G and has no dimension. , Which is a numerical value indicating how many times the longitudinal acceleration is larger than the gravitational acceleration G, and the dimensionless longitudinal acceleration Xg having no dimension, and therefore, the lateral acceleration is expressed by “Yg × G”. The longitudinal acceleration is expressed by “Xg × G”.
[0020]
  Thus,The lateral acceleration estimating means 29 is provided with a steering angle sensor S.ThreeEstimated lateral acceleration Yg based on the steering angle θ and the vehicle speed V1Search for a map. In the adding means 30, the estimated lateral acceleration Yg1And lateral acceleration sensor SFourActual lateral acceleration Yg detected by2And the average value calculating means 31 multiplies the added value by 1/2.,Estimated lateral acceleration Yg1And actual lateral acceleration sensor SFour Actual lateral acceleration Yg detected by 2 Lateral acceleration Yg which is the average value of× GIs calculated. Thus, the actual lateral acceleration Yg2Estimated lateral acceleration Yg1By correcting with, accurate lateral acceleration Yg without time delay× GCan be obtained.
[0021]
  Subsequently, the corrected longitudinal acceleration calculating means 32 of the torque distribution amount determining means 22Made dimensionless like XgCorrected longitudinal acceleration Xg 'DimensionlessIt is calculated based on the following equation as a function of the longitudinal acceleration Xg.
[0022]
                Xg ′ = A × Xg−B × XgThree                  ... (1)
  The right side of equation (1) is the sum of the first and third order terms of Xg, and A and B are preset positive constants. If the right side of equation (1) is only the primary term (A × Xg),DimensionlessThe corrected longitudinal acceleration Xg ′ isDimensionlessAlthough it increases in direct proportion to the increase in the longitudinal acceleration Xg, the third-order term (−B × Xg on the right side of the equation (1)Three)DimensionlessThe corrected longitudinal acceleration Xg ′ isDimensionlessIt increases less than a value that is directly proportional to the longitudinal acceleration Xg.
[0023]
  Similarly, the corrected lateral acceleration calculating means 33 of the torque distribution amount determining means 22 isMade dimensionless like YgCorrected lateral acceleration Yg 'DimensionlessIt is calculated based on the following equation as a function of the lateral acceleration Yg.
[0024]
                Yg ′ = C × Yg−D × YgThree                  ... (2)
  The right side of the equation (2) is the sum of the primary term and the tertiary term of Yg, and C and D are preset positive constants. If the right side of equation (2) is only the primary term (C × Yg),DimensionlessThe corrected lateral acceleration Yg ′ isDimensionlessAlthough it increases in direct proportion to the increase in the lateral acceleration Yg, the cubic term (−D × Yg on the right side of the equation (2)).Three)DimensionlessThe corrected lateral acceleration Yg ′ isDimensionlessIt increases less than a value that is directly proportional to the lateral acceleration Yg.
[0025]
  Then, the control amount calculation means 34 isDimensionlessCorrected longitudinal acceleration Xg ′ andDimensionlessAs a function of Xg ′ × Yg ′ multiplied by the corrected lateral acceleration Yg ′, the pressure regulating valve 16ofControl amount, that is, left and rightFront wheel W FL , W FR The amount of torque distributed between them is calculated.
[0026]
  Next, the operation of the embodiment of the present invention having the above-described configuration will be described.
[0027]
  3 shows weight W(Ie mass W / G)Vehicle is lateral acceleration Yg× GIndicates the left-turning state., The product of its mass (W / G) and lateral acceleration (Yg × G)Centrifugal force W × Yg is acting, and this centrifugal force W × Yg is,The cornering force CFf acting between the front wheel and the road surface and the cornering force CFr acting between the rear wheel and the road surface are balanced.
[0028]
                      W × Yg = CFf + CFr (3)
  If the distance between the center of gravity of the vehicle and the front wheel is a and the distance between the center of gravity and the rear wheel is b, the moment M around the yaw axis by the cornering forces CFf and CFr1Is
                      M1= A * CFf-b * CFr (4)
Given in.
[0029]
  By the way, when the vehicle is traveling straight ahead, the ground contact loads of the left and right wheels are the same, but when the vehicle turns, the ground load changes between the turning inner wheel and the turning outer wheel. That is, when the vehicle turns, a centrifugal force directed outward in the turning direction acts on the center of gravity of the vehicle body, so that the vehicle body tends to fall outward in the turning direction. As a result, the turning inner wheel tends to lift from the road surface, the grounding load of the turning inner wheel decreases, and the tendency of the turning outer wheel to be pressed against the road surface increases, so that the grounding load of the turning outer ring increases.
[0030]
  Further, the ground load on the front and rear wheels is constant when the vehicle is traveling at a constant speed, but the ground load on the front and rear wheels changes when the vehicle is accelerated or decelerated. That is, an inertial force acting toward the rear of the vehicle body acts on the center of gravity of the vehicle body during acceleration, so that the grounding load of the rear wheel increases as the vehicle body tries to tail dive, and as a result, the cornering force of the rear wheel increases and the direction opposite to the turning direction Moment M1When the vehicle decelerates, an inertial force that acts toward the front of the vehicle body acts on the center of gravity of the vehicle body.Therefore, the vehicle's nose dive increases the ground load on the front wheels, resulting in an increase in the cornering force of the front wheels and the same turning direction. Directional moment M1Acts (see solid line arrows and broken line arrows in FIG. 3).
[0031]
  When the vehicle is traveling at a constant speed in a straight line, if the sum of the ground contact loads of the left and right front wheels is Wf, the ground load of each front wheel is Wf / 2.× GLongitudinal acceleration Xg while turning at× GWhen the vehicle is accelerating / decelerating, the ground contact load W of the front wheel inside the turnFIAnd the ground contact load W of the front wheel outside the turnFOIs
              WFI= Wf / 2-Kf * Yg-Kh * Xg (5)
              WFO= Wf / 2 + Kf * Yg-Kh * Xg (6)
If the sum of the ground contact loads of the left and right rear wheels is Wr, the ground load W of the rear wheels inside the turnRIAnd the ground contact load W of the rear wheel outside the turnROIs
              WRI= Wr / 2-Kr * Yg + Kh * Xg (7)
              WRO= Wr / 2 + Kr * Yg + Kh * Xg (8)
Given in. In the equations (5) to (8), the coefficients Kf, Kr, and Kh are given by the following equations.
[0032]
            Kf = (Gf ′ × hg ′ × W + hf × Wf) / tf (9)
            Kr = (Gr ′ × hg ′ × W + hr × Wr) / tr (10)
            Kh = hg × W / (2 × L) (11)
The symbols used here are as follows.
[0033]
                    Gf, Gr: Front wheel and rear wheel roll rigidity
                Gf ', Gr': Front wheel and rear wheel roll stiffness distribution
                            Gf ′ = Gf / (Gf + Gr)
                            Gr ′ = Gr / (Gf + Gr)
                    hf, hr: front wheel, rear wheel roll center height
                          hg: Center of gravity height
                        hg ': Distance between the center of gravity and the roll axis
                            hg ′ = hg− (hf × Wf + hr × Wr) / W tf, tr; front wheel, rear wheel tread
                            L: Wheel base
                                L = a + b
  Tire cornering force,Contact load of the tireAnd the product of dimensionless lateral acceleration YgAssuming that the cornering force CFf of the front wheel is the ground contact load W of the front wheel inside the turn given by equation (5).FIAnd the ground contact load W of the front wheel outside the turn given by equation (6)FOWhen,DimensionlessThe lateral acceleration Yg is given by the following equation.
[0034]
                  CFf = WFI× Yg + WFO× Yg
                        = Wf * Yg-2 * kh * Xg * Yg (12)
  Further, the cornering force CFr of the rear wheel is the ground contact load W of the rear wheel inside the turn given by the equation (7).RIAnd the ground contact load W of the rear wheel outside the turn given by equation (8)ROWhen,DimensionlessThe lateral acceleration Yg is given by the following equation.
[0035]
                  CFr = WRI× Yg + WRO× Yg
                        = Wr * Yg + 2 * kh * Xg * Yg (13)
  Substituting Equation (12) and Equation (13) into Equation (4),
              M1= A * (Wf * Yg-2 * Kh * Xg * Yg)
                      −b × (Wr × Yg + 2 × Kh × Xg × Yg)
                  = (A * Wf-b * Wr) * Yg
                      -2 * Kh * L * Xg * Yg (14)
  Here, since a × Wf−b × Wr = 0 and Kh = hg × W / (2 × L) from the equation (11), the equation (14) is
                      M1= −hg × W × Xg × Yg (15)
And the moment M around the yaw axis1Is the longitudinal acceleration Xg× GAnd lateral acceleration Yg× GIt can be seen that it is proportional to the product of. Therefore, the moment M about the yaw axis given by equation (15)1If the driving force and the braking force are distributed to the turning inner wheel and the turning outer wheel so as to cancel out the turning, it is possible to improve turning stability and high-speed stability during acceleration or deceleration during turning.
[0036]
  On the other hand, as shown in FIG. 4, for example, when the braking force F is generated in the turning inner wheel, if the gear ratio of the transmission 2 is i, the driving force is generated in the turning outer wheel as F / i. Moment M about the yaw axis generated in the vehicle by these braking force F and driving force F / i2Is
                M2= (Tr / 2) × F × κ
                    = (Tr / 2) × (T / R) × κ (16)
Given in. Here, κ = 1 + (1 / i), T: clutch torque, R: tire radius.
[0037]
  Therefore, moment M2At moment M1The clutch torque T required to cancel1= M2By putting
          T = {2R / (tr × κ)} × hg × W × Xg × Yg (17)
Given in. As apparent from the equation (17), the clutch torque T is a value proportional to the product of the longitudinal acceleration Xg and the lateral acceleration Yg. In the above description, the cornering force of the tire is the contact load of the tire.Is the product of dimensionless lateral acceleration YgSince the clutch torque T is assumed to be the longitudinal acceleration Xg× GAnd lateral acceleration Yg× GStrictly speaking, since the cornering force is not proportional to the ground load, the clutch torque T is actually set to the longitudinal acceleration Xg.× GAnd lateral acceleration Yg× GofproductShould be treated as a function of
[0038]
  Thus, as shown in Table 1, when the vehicle accelerates during the left turn, the first on-off valve 17 is determined by the left / right turn determination means 23.LAnd the output hydraulic pressure of the pressure regulating valve 16 is controlled by the control amount calculation means 34, whereby the first hydraulic clutch 3LIs engaged with the clutch torque T given by equation (17), the rotational speed of the inner turning wheel is reduced to generate a braking force F, and the rotational speed of the outer turning wheel is increased to increase the driving force F / i. As a result, the moment M in the direction opposite to the turning direction based on the cornering force M1Is canceled and the turning performance is improved. Similarly, when the vehicle accelerates during a right turn, the second hydraulic clutch 3RIs engaged with the clutch torque T, the moment M based on the cornering force is the same as described above.1Is canceled and the turning performance is improved.
[0039]
  When the vehicle decelerates while turning left, the second hydraulic clutch 3RIs engaged with the clutch torque T given by equation (17), the rotational speed of the inner turning wheel is increased to generate a driving force F, and the rotational speed of the outer turning wheel is reduced to reduce the braking force F / i. As a result, the moment M in the same direction as the turning direction based on the cornering force is generated.1Is canceled and high-speed stable performance is improved. Similarly, when the vehicle decelerates while turning right, the first hydraulic clutch 3LIs engaged with the clutch torque T, the moment M based on the cornering force is the same as described above.1Is canceled and high-speed stable performance is improved.
[0040]
[Table 1]
Figure 0003730727
[0041]
  Note that even if acceleration or deceleration is performed while the vehicle is traveling straight, the yaw moment of the vehicle does not change, so the first hydraulic clutch 3LAnd the second hydraulic clutch 3RIs kept in a disengaged state.
[0042]
  By the way, the rear wheel W which is a drive wheelRL, WRRWhen the vehicle is turning near the limit of the grip force of the tire, if the driver further depresses the accelerator pedal to accelerate the vehicle, the rear wheel WRL, WRRIn some cases, the cornering force CFf in which the occurrence of the phenomenon occurs falls below the cornering force that is actually required, and the rear portion of the vehicle is swung to the outside of the turn and the oversteer tendency is increased. At this time, the clutch torque T given by the equation (17) is equal to the rear wheel W described above.RL, WRRSince the yaw moment resulting from the shortage of the cornering force CFf is not taken into consideration, the occurrence of the above-described oversteer tendency cannot be compensated.
[0043]
  Therefore, in equation (17)DimensionlessLongitudinal acceleration Xg andDimensionlessInstead of lateral acceleration Yg, rear wheel WRL, WRRIn consideration of yaw moment due to lack of cornering force CFfDimensionlessCorrected longitudinal acceleration Xg 'and equation (2)DimensionlessIf the corrected lateral acceleration Yg ′ is used, that is, the clutch torque T is
      T = {2R / (tr × κ)} × hg × W × Xg ′ × Yg ′ (18)
Can be compensated for the oversteer tendency during turning.
[0044]
  To explain this further, the broken lines in FIGS. 5A and 5B indicate the first term (1) on the right side of the equations (1) and (2).DimensionlessLongitudinal acceleration Xg andDimensionlessThe first term of the lateral acceleration Yg), and the chain line is the second term on the right side of the equations (1) and (2) (DimensionlessLongitudinal acceleration Xg orDimensionlessCorresponding to the cubic term of the lateral acceleration Yg), and the solid line value obtained by subtracting the chain line value from the broken line value isDimensionlessCorrected longitudinal acceleration Xg ′ andDimensionlessThis corresponds to the corrected lateral acceleration Yg ′. The expression (17) corresponding to the conventional example corresponds to the expression in which the third-order term of the second term on the right side of the expressions (1) and (2) is deleted. The corresponding equation (18) can be obtained. According to the present invention, the longitudinal acceleration Xg× GOr lateral acceleration Yg× GThe increase in the clutch torque T is suppressed by an amount corresponding to the third-order term in accordance with the increase in the left and right rear wheels W.RL, WRRBecause the torque distribution amount increases slightly, the rear wheel WRL, WRRIt is possible to prevent the occurrence of an oversteer tendency by canceling the yaw moment generated due to the lack of the cornering force CFf.
[0045]
  FIG. 6 shows a second embodiment of the present invention. In the first embodimentDimensionlessCorrected longitudinal acceleration Xg ′ andDimensionlessThe corrected lateral acceleration Yg ′ is calculated using the equations (1) and (2).DimensionlessLongitudinal acceleration Xg andDimensionlessAlthough it is set as a function of the lateral acceleration Yg, in the second embodimentDimensionlessCorrected longitudinal acceleration Xg ′ andDimensionlessCorrected lateral acceleration Yg ′DimensionlessLongitudinal acceleration Xg andDimensionlessIt is set by a table using the lateral acceleration Yg as a parameter. Also in the second embodiment, the torque distribution amount is set to the longitudinal acceleration Xg.× GOr lateral acceleration Yg× GTherefore, it is possible to compensate for the oversteer tendency during turning of the vehicle and to enable stable turning.
[0046]
  As mentioned above, although the Example of this invention was explained in full detail, this invention can perform a various design change in the range which does not deviate from the summary.
[0047]
  For example, in the embodiment, the left and right front wheels W which are driven wheelsFL, WFRIn the present invention, the left and right rear wheels W, which are drive wheels, are described.RL, WRRIt can also be applied to the torque distribution between. The first hydraulic clutch 3LAnd the second hydraulic clutch 3RInstead, other clutches such as an electromagnetic clutch and a fluid coupling can be used. Further, in the embodiment, the clutch torque T is set toDimensionlessCorrected longitudinal acceleration Xg ′ andDimensionlessIt is set as a function of the product Xg ′ × Yg ′ of the corrected lateral acceleration Yg ′.DimensionlessAs a function of only the corrected longitudinal acceleration Xg 'orDimensionlessEven if it is set as a function of only the corrected lateral acceleration Yg ′, a sufficient effect can be obtained.
[0048]
【The invention's effect】
  As described above, according to the invention described in claim 1,The vehicle yaw moment control device connects the left and right front wheels and / or the left and right rear wheels to each other by a gear train and a torque transmission clutch, and accelerates one of the left and right wheels, thereby driving the one wheel. And the torque distribution means for generating braking force on the other wheel by decelerating the other wheel on the left and right sides, and the torque distribution means are controlled to decelerate the inner turning wheel when the vehicle accelerates during turning. Torque generating amount determining means for generating braking force on the inner turning wheel, generating driving force on the outer turning wheel by increasing the speed of the turning outer wheel, and increasing this torque distribution amount according to the longitudinal acceleration of the vehicle AndThe torque distribution amount determining means increases the torque distribution amount to be less than a value that is directly proportional to the longitudinal acceleration. Compensating can enable stable turning.
[0049]
  According to the invention described in claim 2,The vehicle yaw moment control device connects the left and right front wheels and / or the left and right rear wheels to each other by a gear train and a torque transmission clutch, and accelerates one of the left and right wheels, thereby driving the one wheel. And the torque distribution means for generating braking force on the other wheel by decelerating the other wheel on the left and right sides, and the torque distribution means are controlled to decelerate the inner turning wheel when the vehicle accelerates during turning. Torque generating amount determining means for generating a braking force on the inner turning wheel and generating a driving force on the outer turning wheel by accelerating the turning outer wheel and increasing the torque distribution amount according to the lateral acceleration of the vehicle. AndThe torque distribution amount determining means increases the torque distribution amount to be less than a value that is directly proportional to the lateral acceleration. Compensating can enable stable turning.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall configuration diagram of a mid-engine rear drive vehicle equipped with a torque distribution control device.
FIG. 2 is a block diagram showing a circuit configuration of an electronic control unit
FIG. 3 is a diagram for explaining a yaw moment generated in a turning vehicle.
FIG. 4 is a diagram for explaining a yaw moment generated based on engagement of a hydraulic clutch.
FIG. 5 is a graph showing corrected longitudinal acceleration Xg ′ and corrected lateral acceleration Yg ′.
FIG. 6 is a diagram corresponding to FIG. 5 according to the second embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
2 Transmission (torque distribution means)
3 L         1st hydraulic clutch (torque distribution clutch)
3 R         Second hydraulic clutch (torque distribution clutch)
7          1st gear (gear train)
8          Second gear (gear train)
9          3rd gear (gear train)
10        4th gear (gear train)
11        5th gear (gear train)
12        6th gear (gear train)
20 Longitudinal acceleration calculation means
21 Lateral acceleration calculation means
22 Torque distribution amount determining means
WFL        front wheel
WFR        front wheel
WRL        Rear wheel
WRR        Rear wheel
Xg× G    Longitudinal acceleration
Yg× G    Lateral acceleration

Claims (2)

駆動輪としての左右の後輪(WRL,WRR)と、
従動輪としての左右の前輪(WFL,WFR)と、
左右の前輪(WFL,WFR)間及び/又は左右の後輪(WFL,WFR)間をギヤ列(7〜12)及びトルク伝達クラッチ(3 L ,3 R )で相互に接続し、左右一方の車輪を増速することにより該一方の車輪に駆動力を発生させるとともに、左右他方の車輪を減速することにより該他方の車輪に制動力を発生させるトルク配分手段(2)と、
車両の前後加速度(Xg×G)を算出する前後加速度算出手段(20)と、
トルク配分手段(2)を制御して、車両が旋回中に加速するときは旋回内輪を減速することにより旋回内輪に制動力を発生させるとともに、旋回外輪を増速することにより旋回外輪に駆動力を発生させ、且つこのトルク配分量を車両の前後加速度に応じて増加させるトルク配分量決定手段(22)と、
を備えた車両のヨーモーメント制御装置において、
前記トルク配分量決定手段(22)は、トルク配分量を前後加速度(Xg×G)に正比例する値よりも少なく増加させることを特徴とする車両のヨーモーメント制御装置。
Left and right rear wheels (W RL , W RR ) as drive wheels,
Left and right front wheels (W FL , W FR ) as driven wheels,
The left and right front wheels (W FL , W FR ) and / or the left and right rear wheels (W FL , W FR ) are connected to each other by a gear train (7 to 12) and a torque transmission clutch (3 L , 3 R ). Torque distribution means (2) for generating a driving force on the one wheel by increasing the speed of one of the left and right wheels and generating a braking force on the other wheel by decelerating the other wheel on the left and right ;
Longitudinal acceleration calculation means (20) for calculating longitudinal acceleration (Xg × G ) of the vehicle;
When the vehicle is accelerated during turning by controlling the torque distribution means (2), the inner turning wheel is decelerated to generate a braking force on the turning inner wheel, and the turning outer wheel is accelerated to drive the turning outer wheel. And a torque distribution amount determining means (22) for increasing the torque distribution amount according to the longitudinal acceleration of the vehicle ,
In a vehicle yaw moment control device equipped with
The yaw moment control device for a vehicle, wherein the torque distribution amount determining means (22) increases the torque distribution amount to be less than a value directly proportional to the longitudinal acceleration (Xg × G ).
駆動輪としての左右の後輪(WRL,WRR)と、
従動輪としての左右の前輪(WFL,WFR)と、
左右の前輪(WFL,WFR)間及び/又は左右の後輪(WFL,WFR)間をギヤ列(7〜12)及びトルク伝達クラッチ(3 L ,3 R )で相互に接続し、左右一方の車輪を増速することにより該一方の車輪に駆動力を発生させるとともに、左右他方の車輪を減速することにより該他方の車輪に制動力を発生させるトルク配分手段(2)と、
車両の横加速度(Yg×G)を算出する横加速度算出手段(21)と、
トルク配分手段(2)を制御して、車両が旋回中に加速するときは旋回内輪を減速することにより旋回内輪に制動力を発生させるとともに、旋回外輪を増速することにより旋回外輪に駆動力を発生させ、且つこのトルク配分量を車両の横加速度に応じて増加させるトルク配分量決定手段(22)と、
を備えた車両のヨーモーメント制御装置において、
前記トルク配分量決定手段(22)は、トルク配分量を横加速度(Yg×G)に正比例する値よりも少なく増加させることを特徴とする車両のヨーモーメント制御装置。
Left and right rear wheels (W RL , W RR ) as drive wheels,
Left and right front wheels (W FL , W FR ) as driven wheels,
The left and right front wheels (W FL , W FR ) and / or the left and right rear wheels (W FL , W FR ) are connected to each other by a gear train (7 to 12) and a torque transmission clutch (3 L , 3 R ). Torque distribution means (2) for generating a driving force on the one wheel by increasing the speed of one of the left and right wheels and generating a braking force on the other wheel by decelerating the other wheel on the left and right ;
Lateral acceleration calculating means (21) for calculating the lateral acceleration (Yg × G ) of the vehicle;
When the vehicle is accelerated during turning by controlling the torque distribution means (2), the inner turning wheel is decelerated to generate a braking force on the turning inner wheel, and the turning outer wheel is accelerated to drive the turning outer wheel. And a torque distribution amount determining means (22) for increasing the torque distribution amount according to the lateral acceleration of the vehicle ,
In a vehicle yaw moment control device equipped with
The yaw moment control device for a vehicle, wherein the torque distribution amount determining means (22) increases the torque distribution amount less than a value directly proportional to the lateral acceleration (Yg × G ).
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