JPH0415114A - 前後輪駆動力配分と輪荷重配分の総合制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、前後輪駆動力配分と輪荷重配分の総合制御装
置に関する。

（従来の技術） 従来、前後輪駆動力配分制御装置の一例としては、例え
ば、特開昭６１−１５７４３７号公報に記載されている
装置が知られていて、この従来出典には、エンジン直結
駆動輪である後輪とクラッチ締結駆動輪である前輪との
回転速度差が大きくなるほど前輪側への駆動力配分を増
し、急発進時や加速時等において駆動性能と走行安定性
を高める内容が示されている。

また、従来、輪荷重配分側？Ｉ１装置の一例としては、
例えば、特開昭６２−２９２５１６号公報に記載されて
いる装置が知られて、この従来出典には、サスペンショ
ンのバネ定数又は減衰定数を連続的に且つ広範囲に変更
することで、車両のロール、ピッチ、バウンス等による
車両姿勢変化を抑制する内容が示されている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記前後輪駆動力配分制御装置と輪荷重
配分制御装置とを同時に１つの車両に搭載した場合で、
互いの制御を全くリンクさせない場合には、高横加速度
旋回時に内輪が空転して駆動力配分が変化した時、下記
の理由により、ステア特性の悪化の助長を招くし、駆動
力ロスの助長を招く。

■　例えば、後輪駆動ベースの前後輪駆動力配分制御装
置で車両にオーバーステアモーメントが与えられている
ような状態での高横加速度旋回走行時には、第９図に示
すように、車体横すべり角の増加により横加速度がピッ
チ方向にも働く為、後外輪側が沈み、反対に前内輪側が
浮き、前内輪に空転が発生する。

そして、前内輪に空転が発生した場合、前後輪駆動力配
分制御装置では、駆動輪スリップによる前後輪回転速度
差の発生が無いものとみなされ、後輪側への駆動力配分
を増す制御が行なわれる。

この結果、重両のステア特性は、本来、オーバーステア
傾向であったのが後輪側の駆動力配分が増すことでより
オーバーステア側に悪化するし、前内輪空転の発生によ
り駆動力ロスが生じる。

そして、輪荷重配分制御装置が巣にステア特性をニュー
トラル特性にするべく駆動力配分が後輪寄りになった時
、前輪側の荷重移動量を増加させるような制御を行なう
装置である場合には、４輪接地時においてはステア特性
の改善が見られて好ましいものの、前内輪空転発生時に
は、前輪側の荷重移動量が増加することで前内輪空転が
助長され、駆動力配分がさらに後輪寄りとなる。

尚、この前内輪の空転助長は、ロール抑制制御において
外輪側の油圧を上げ、内輪側の油圧を下げてロールモー
メントに対抗するモーメントを出すように制御される場
合も前輪側の荷重移動量が増加することで同様に生じる
。

■　例えば、前輪駆動ベースの前後輪駆動力配分制御装
置で車両にアンダーステアモーメントを与えられている
ような状態での高横加速度旋回走行時には、第１０図に
示すように、車体横すべり角の増加により横加速度がピ
ッチ方向にも働く為、前外輪側が沈み、反対に後内輪側
が浮き、後内輪に空転が発生する。

そして、後内輪に空転が発生した場合、前後輪駆動力配
分制御装置では、駆動輪スリップにより前後輪回転速度
差が発生したものとみなされ、前輪側への駆動力配分を
増す制御が行なわれる。

この結果、車両のステア特性は、本来、アンダーステア
傾向であったのが前輪側の駆動力配分が増すことでより
アンダーステア側に悪化するし、後内輪空転の発生によ
り駆動力ロスが生じる。

そして、輪荷重配分制御装置が星にステア特性をニュー
トラル特性にするべく駆動力配分が前輪寄りになった時
、後輪側の荷重移動量を増加させるような制御を行なう
装置である場合には、４輪接地時においてはステア特性
の改善が見られて好ましいものの、後内輪空転発生時に
は、後輪側の荷重移動量が増加することで後内輪空転が
助長され、駆動力配分がさらに前輪寄りとなる。

尚、この後内輪の空転助長は、ロール抑制制御においで
外輪側の油圧を上げ、内輪側の油圧を下げてロールモー
メントに対抗するモーメントを出すように制御される場
合も後輪側の荷重移動量が増加することで同様に生じる
。

本発明は、上述のような問題に着目してなされたもので
、前後輪駆動力配分側？１［１１装置と輪荷重配分制御
装置とが同時に搭載された車両において、高横加速度旋
回時での内輪空転発生時に駆動力配分が変化してもステ
ア特″け悪化の助長及び駆動力ロスの助長の防止を図る
ことを課題とする。

（課題を解決するだめの手段） 上記課題を解決するために本発明の前接輪駆動力配分と
輪荷重配分の総合制御装置では、内輪空転量もしくは内
輪空転相当量が多いほど輪荷重配分制御装置側で輪荷重
移動量を減少もしくは増加しないように補正制御する手
段とした。

即ち、第１図のクレーム対応図に示すように、前後輪回
転速度差に応じて前後輪に駆動力を配分する前後輪駆動
力配分制御装置ａと、各輪の荷重移動量に応じて輪荷重
の配分を制御する輪荷重配分制御装置すと、旋回時に内
輪空転量もしくは内輪空転相当量を検出する内輪空転検
出手段Ｃと、前記内輪空転検出手段Ｃからの内輪空転量
もしくは内輪空転相当量が多いほど通常制御時よりも輪
荷重移動量を減少もしくは増加しないように補正制御す
る輪荷重配分補正制御手段ｄと、を備えている事を特徴
とする。

（作　用） 前後輪駆動力配分制御装置ａ側では、高横加速度旋回時
での内輪空転発生時、内輪空転を原因として前後輪回転
速度差が変わることで、駆動力配分が後輪寄り側や前輪
寄り側に制御される。

一方、輪荷重配分制御装置す側では、高横加速度が発生
するような限界旋回走行時であって、内輪空転検出手段
Ｃにより内輪空転量もしくは内輪空転相当量が検出され
た時には、輪荷重配分補正制御手段ｄにおいて内輪空転
量もしくは内輪空転相当量が多いほど通常制御時よりも
輪荷重移動量を減少もしくは増加しないように補正制御
する指令が出力される。

即ち、駆動力配分が後輪寄り側に変化した場合、輪荷重
配分制御装置すにより前輪の荷重移動量を増加させるよ
うに制御されると、前内輪の空転を助長するし、この前
内輪空転の助長により駆動力配分の後輪寄り側への変化
も大きくなる。また、駆動力配分が前輪寄り側に変化し
た場合、輪荷重配分制御装置すにより後輪の荷重移動量
を増加させるように制？ｉＩｌされると、後内輪の空転
を助長するし、この後内輪空転の助長により駆動力配分
の前輪寄り側への変化も大きくなる。

しかし、輪荷重配分補正制御手段ｄにおいて内輪空転量
もしくは内輪空転相当量が多いほど荷重移動量が減少も
しくは増加しないように補正される為、荷重移動による
内輪の輪荷重減少の進行が輪荷重配分補正制御により抑
えられ、内輪空転の助長が抑制される。

この結果、内輪空転の助長により駆動力配分の変化が大
きくなることを原因とするステア特性悪化の助長及び内
輪空転の助長を原因とする駆動力ロスの助長の防止が図
られる。

（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。

第２図は前後輪駆動力配分制御装置とアクティフサスペ
ンション制御装置（輪荷重配分制御装置の一例）が同時
に搭載された車両を示す全体システム図である。

各制御システムが搭載された車両は、後輪駆動ヘースの
トルクスプリット四輪駆動車で、左右の後輪ＩＲ，ＩＬ
には、エンジン２．トランスミッション３．リアプロペ
ラシャフト４．リアディファレンシャル５．左右のリア
ドライブシャフト６Ｒ１６Ｌを介してエンジン駆動力が
伝達される。

左右の前輪７Ｒ，７Ｌには、リアプロペラシャフト４の
途中に設けられたトランスファ８からフロントプロペラ
シャフト９．フロントディファレンシャル１０．左右の
フロントドライブシャフト１１Ｒ１１１１を介してエン
ジン駆動力が伝達される。

そして、前記トランスファ８には、締結圧制御により前
輪側へ可変の伝達トルクを与える前後輪駆動力配分アク
チュエータとしての油圧多板クラッチ１５が内蔵されて
いる。

さらに、各輪のばね上とばね下問には、供給油圧の独立
制御により車体の揺動を積極的に抑えるアクティフサス
ペンション制御アクチュエータとしての油圧シリンダ１
６ＦＲ，１６ＦＬ、　＋６ＲＲ，＋６Ｒ１−か設けられ
ている。

前記油圧多板クラッチ１５への供給油圧制御は、駆動力
配分制御バルブ２１に対する駆動力配分コントローラ２
２からのバルブ作動制御指令により行なわれるもので、
駆動力配分コントローラ２２には右前輪回転センサ２３
．左前輪回転センサ２４．右後輪回転センサ２５．左後
輪回転センサ２６．横加速度センサ２７等から検出信号
が入力される。

そして、第３図は前後輪駆動力配分制御装置のみを示す
システム図で、第４図は前輪側駆動力配分量制御特性図
で、前後輪回転速度差ΔＮの増大に応じて駆動力配分を
後輪駆動（０：＋００）からリシット４　Ｗ　Ｄ　（５
０：５０）まで連続的に制御すると共に、路面摩擦係数
を横加速度Ｙ０の大きさとして検出し、横加速度Ｙ６が
大きくなるに従って制御ゲインを低下させるようにして
いる。部も、発進時や直進加速時等では後輪ＩＲ，ＩＬ
の駆動輪スリップを抑えて駆動性能を向上させ、旋回時
には前輪７Ｒ，７Ｌへの駆動力配分を減じて後輪駆動傾
向とすることで旋回性能を向上させるようにしている。

前記油圧シリンダ＋６ＦＲ，１６ＦＬ、　１６ＲＲ１＋
６ＲＬへの供給圧制御は、右前輪制御バルフ２８ＦＲ，
左前輪制御バルブ２８ＦＬ、右後輪制御バルク２８ＲＲ
，左後輪制御バルブ２８ＲＬに対するサスペンション制
御コントローラ２９からのバルフ作動指令により行なわ
れるもので、サスペンション制御コントローラ２９には
、上下加速度センサ３０．横加速度センサ２γ３前後加
速度センサ３１．車高センサ３２等からの検出信号が入
力される。

そして、第５図はアクティフサスペンション制御装置の
みを示すシステム図で、例えば、車体上下方向のバウン
ド抑制制御や車体のロール抑制制御や車両のビッチンク
抑制制御や車高変化の抑制制御等が行なわれると共に、
駆動力配分コントロラ２２からの駆動力配分指令信号を
入力し、第６図に示すように、ロール剛性前輪割合を駆
動力配分が後輪駆動の時に最も高くし、前輪側に駆動力
配分が移行するに従ってロール剛性前輪割合を低くシ（
ロール剛性後輪割合を高く）、駆動力配分の変化による
ステア特性の変化をロール剛性前後配分を変えることに
よる逆方向のステアモーメント発生により打ち消し、ニ
ュートラルステア特性を得るロール剛性配分制御が行な
われる。

さらに、高横加速度旋回時における内輪空転によるステ
ア特性の悪化や駆動力ロスの助長を抑制する為、前記ロ
ール剛性配分制御における総合制御感度αｒを内輪空転
の発生度合に応じて低下させる補正制御が行なわれる。

尚、この補正制御のために各車輪回転センサ２３〜２６
．操舵角センサ３３及び車速センサ３４からのセンサ信
号がサスペンション制御コントロラ２９に入力される。

次に、作用を説明する。

第８図はサスペンション制御コントローラ２９で行なわ
れるロール剛性配分制御処理作動の流れを示すフローチ
ャートで、以下、各ステップについて説明する。

ステップ１０１では、各車輪回転センサ２３゜２４．２
５．２６と各センサ２７．３０〜３４からのセンサ信号
及び駆動力配分指令信号が読み込まれる。

ステップ１０２では、前輪空転値Ｎｆｖ及び後輪空転値
Ｎｒｖが下記の演算式により演算される。

Ｎｆｖ＝ＩＮｆｒ−Ｎｆｌｌ　　−ｆ　　（Ｃ３，Ｖ）
Ｎｒｖ　＝ｌＮｒｒ−Ｎｒｌｌ　　　ｆ　　（θ、Ｖ）
尚、ｆ　（ｅ、Ｖ）は、旋回半径及び車速Ｖにより旋回
時に内外輪の旋回半径差で生じる内外輪回転差で、内輪
空転の発生しない定常旋回時にＮｆυ。

Ｎｒｖの値が零となるように決められる。

ステップ１０３では、前輪空転値Ｎｆｖ及び後輪空転値
Ｎｒｖにより内輪空転ＩＥ　Ｎ　Ｉ　Ｎが下記の式で演
算される。

Ｎ　、Ｎ＝　Ｎ　ｆｖ＋　Ｎ　ｒｖ ステンブ１０４では、内輪空転量ＮＩＮと第７図に示す
総合側１ｉｆｌ感度特性に基づいて総合制御感度αｒが
決定される。

ステップ１０５では、駆動力配分指名信号と第６図に示
すロール剛性配分前輪割合特性に基づいて基本ロール剛
性配分前輪割合Ｅ。が決定される。

ステップ１０６では、総合制御感度ａｒと基本ロール剛
性配分前輪割合Ｆ。とに基づいてロール剛性配分前輪割
合補正（ｌ！Ｆ、が演算される。

ステップ＋０７では、前記ロール剛性配分前輪割合補正
値Ｆ、が得られる制御指令信号が出力される。

次に、旋回走行時における作用を内輪空転非発生時と内
輪空転発生時とに分けて説明する。

（イ）内輪空転非発生時 低横加速度による定常旋回時等で、内輪空転非発生時に
は、総合制御感度αｒが１とされ、ロール剛性配分前輪
割合補正値Ｆ１は第６図の特性により得られた基本ロー
ル剛性配分前輪割合Ｆ。と一致する。

従って、駆動力配分がオーバーステア特性を示す後輪駆
動の時には、ロール剛性前輪割合を最も高くするロール
剛性配分制御を行なうことでアンダーステアモーメント
が発生する為、ニュートラルステア特性が得られる。

そして、前輪側に駆動力配分が移行するに従ってロール
剛性前輪割合を低くし、駆動力配分によるステア特性に
大きさ応じてロール剛性配分制御によりこれを打ち消す
。

さら（二部動力配分がアンダーステア特性を示すリジッ
ト４輪駆動時には、ロール剛性後輪割合を最も高くする
ロール剛性配分制御を行なうことでオーバーステアモー
メントが発生する為、ニュートラルステア特性が得られ
る。

その結果、駆動力配分の変化によるステア特性の変化を
ロール剛性前後配分を変えることで打ち消し、駆動力配
分の変化にかかわらず最適なニュートラルステア特性を
得ることが出来る。

（ロ）内輪空転発生時 高横加速度が発生するような限界旋回走行時であって、
車両特性や駆動力配分が後輪寄り等で車両にオーバース
テアモーメントが作用する時によ、第９図に示すように
、車体横すべり角の増加により横加速度がピッチ方向に
も働いて後外輪側が沈み、反対に前内輪側が浮き、この
浮き上がった前内輪が空転する。

また、高横加速度が発生するような限界旋回走行時であ
って、車両特性や駆動力配分が前輪寄り等で車両にアン
ダルステアモーメントが作用する時には、第１０図に示
すように、車体横すべり角の増加により横加速度がピッ
チ方向にも働いて前外輪側が沈み、反対に後内輪側が浮
き、この浮き上がった後内輪が空転する。

この内輪空転発生時には、前後輪駆動力配分側＠装置側
では、内輪空転を原因として前後輪回転速度差ΔＮが変
わることで、前内輪空転時には駆動力配分が後輪寄り側
に制御され、後内輪空転時には駆動力配分が前輪寄り側
に制御される。

方、アクティブサスペンション制御装置側では、内輪空
転量Ｎ１Ｎが検出されると、ロール剛性配分制御の総合
制御感度ａｒを内輪空転量Ｎ）Ｎが多いほど小さな値と
し、内輪空転非発生時よりもロール剛性配分の前輪割合
及び後輪割合を小さく補正、つまり、前内輪空転時には
前輪側での荷重移動量を減少し、後内輪空転時には後輪
側での荷重移動量を減少するように補正制御される。

即ち、駆動力配分が後輪寄り側に変化した場合、ロール
剛性配分制御により前輪の荷重移動量を増加させるよう
に制御されると、前内輪の空転を助長するし、この前内
輪空転の助長により駆動力配分の後輪寄り側への変化も
大きくなる。

また、駆動力配分が前輪寄り側に変化した場合、ロール
剛性配分制御により後輪の荷重移動量を増加させるよう
に制御されると、後内輪の空転を助長するし、この後内
輪空転の助長により駆動力配分の前輪寄り側への変化も
大きくなる。

しかし、上記のように、ロール剛性配分制御の総合側ｍ
感度αｒを内輪空転量ＮＩＮが多いほど小さな値に補正
される為、荷重移動による内輪の輪荷重減少の進行がロ
ール剛性配分の補正制御により抑えられ、内輪空転の助
長が抑制される。

以上説明したように、実施例の前後輪駆動力配分と輪荷
重配分の総合制御装置にあっては、内輪空転非発生時に
は、駆動力配分の変化によるステア特性の変化をロール
剛性配分制御により抑え、駆動力配分の変化にかかわら
ず最適なニュートラルステア特性を得ることが出来と共
に、内輪空転発生時には、内輪空転の助長により駆動力
配分の変化が大きくなることを原因とするステア特性悪
化の助長及び内輪空転の助長を原因とする駆動力ロスの
助長の防止を図ることが出来る。

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、実施例では前後輪駆動力配分制御装置として、
後輪駆動ベースの電子制御装置の例を示したが、前輪駆
動ベースの電子制御装置であっても良いし、このような
電子制御タイプに限らず、前後輪回転速度差の発生によ
り駆動力配分を制御するビスカスカップリング方式やオ
リフィスカップリンク方式等であっても良い。

また、輪荷重配分制御装置として、アクティブサスペン
ション制御装置の例を示したが、スタビライザやバネ定
数や減衰力定数を可変にすることでロール剛性制御等を
行なうようにした装置としても良い。

また、実施例では、輪荷重の移動量を減少する手法とし
てロール剛性配分の補正制御による例を示したが、ピッ
チ剛性配分制御を用いても良いし、ロール剛性配分制御
とピッチ剛性配分制御とを併用するようにしても良い。

さらに、実施例装置のように各輪の輪荷重を独立して可
変に制御できるものでは、前内輪の空転時に後内輪の輪
荷重を低下させ、後内輪が空転時には前内輪の輪荷重を
低下させる補正制御を行なっても良い。

また、実施例では、総合制御により駆動力配分の変化に
かかわらずステア特性をニュートラル方向にするロール
剛性配分制御を行なう装置をベースにして補正制御する
例を示したが、内輪空転発生時以外は各制御装置が独立
で作動するシステムにも適用できる。

また、実施例では、内輪空転検出手段として左右輪の回
転速度差により検出する例を示したが、左右輪の回転加
速度差により検出したり、横加速度検出値により内輪空
転を検出するようにしても良い。

さらに、駆動力配分の制御指令やロール剛性の前後配分
指令により明らかに前内輪が空転するか後内輪が空転す
るかが解る場合には、車両の横加速度を検出して前内輪
または後内輪の空転量を推定しても良い。

（発明の効果） 以上説明してきたように、本発明にあっては、前後輪駆
動力配分制御装置と輪荷重配分制御装置が同時に搭載さ
れた車両において、内輪空転量もしくは内輪空転相当量
が多いほど輪荷重配分制御装置側で輪荷重移動量を減少
もしくは増加しないように補正制御する手段とした為、
高横加速度旋回時での内輪空転発生時に駆動力配分が変
化してもステア特性悪化の助長及び駆動力ロスの助長の
防止を図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図は本発明の前後輪駆動力配分と輪荷重配分の総合
制御装置を示すクレーム対応図、第２図は前後輪駆動力
配分制御装置とアクティブサスペンション制御装置（輪
荷重配分制御装置の一例）が同時に搭載された車両を示
す全体システム図、第３図は前後輪駆動力配分制御装置
の具体例を示すシステム図、第４図は前輪側駆動力配分
量制御特性図、第５図はアクティブサスペンション制御
装置の具体例を示すシステム図、第６図はロール剛性配
分前輪割合特性図、第７図は総合制御感度特性図、第８
図はサスペンション制御コントローラで行なわれるロー
ル剛性配分制御処理作動の流れを示すフローチャート、
第９図は前内輪が空転する高横加速度旋回状態を示す作
用説明図、第１０図は後内輪が空転する高横加速度旋回
状態を示す作用説明図である。 ａ・・・前後輪駆動力配分側＠装置 ｂ・・・輪荷重配分制御装置 Ｃ・・・内輪空転検出手段 ｄ・・・輪荷重配分補正制御手段 特許土願太 日産自動車株式会社 第 図 内輪空転助長防止 勧 ＴＯ：１００） 第６図 第７図 第８図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）前後輪回転速度差に応じて前後輪に駆動力を配分す
   る前後輪駆動力配分制御装置と、各輪の荷重移動量に応
   じて輪荷重の配分を制御する輪荷重配分制御装置と、 旋回時に内輪空転量もしくは内輪空転相当量を検出する
   内輪空転検出手段と、 前記内輪空転検出手段からの内輪空転量もしくは内輪空
   転相当量が多いほど輪荷重移動量を減少もしくは増加し
   ないように補正制御する輪荷重配分補正制御手段と、 を備えている事を特徴とする前後輪駆動力配分と輪荷重
   配分の総合制御装置。