JPH04342615A - Torque distribution controller for four-wheel drive vehicle - Google Patents

Torque distribution controller for four-wheel drive vehicle

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JPH04342615A
JPH04342615A JP3141204A JP14120491A JPH04342615A JP H04342615 A JPH04342615 A JP H04342615A JP 3141204 A JP3141204 A JP 3141204A JP 14120491 A JP14120491 A JP 14120491A JP H04342615 A JPH04342615 A JP H04342615A
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torque
longitudinal
torque distribution
yaw moment
lateral
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Koji Matsuno
浩二 松野
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Fuji Heavy Industries Ltd
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  • Arrangement And Mounting Of Devices That Control Transmission Of Motive Force (AREA)
  • Arrangement And Driving Of Transmission Devices (AREA)
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Abstract

PURPOSE:To prevent a driver from being applied with the discomfortable steering power variation by installing a yaw moment generating direction judging means having the car speed, longitudinal G, and the longitudinal torque distribution ratio as parameters, and a correcting means for correcting the rear differential limit torque to zero when the yaw moment is generated in the understeering direction under the gentle acceleration condition. CONSTITUTION:Though a rear clutch is feed/forward-controlled by directly claculating the rear differential limit torque Td from the longitudinal G, lateral G, supposed road surface (u), and a stability factor A, a yaw moment is generated on a vehicle according to the driving power state and rear differential limit torque Td, and the yaw moment and the generation direction are actualy calculated from the car speed V, longitudinal G, and the longitudinal torque distribution ratio alpha, and judged. Through an oversteered state tends to be generated in the case where the car speed or the longitudinal G is large, sometimes an understeered state is generated through the torque shift from outer wheels to inner wheels under the gentle accelerating traveling condition. In this case, the rear differential limit torque is corrected to zero, and the generation of torque shift is prevented, and the aimed steering characteristic is obtained.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】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、前
後G、横G等のパラメータにより常に一定のステア特性
を得るように前後輪と左右後輪のトルク配分を可変制御
するトルク配分制御装置に関し、詳しくは、このトルク
配分制御系において舵角や駆動力が小さい場合の補正対
策に関する。
[Industrial Application Field] The present invention is a full-time four-wheel drive vehicle equipped with a center differential. The present invention relates to a torque distribution control device that variably controls torque distribution, and more specifically, to correction measures when the steering angle and driving force are small in this torque distribution control system.

【0002】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、オフ時の影響が同時に前、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。
2. Description of the Related Art Generally, it is known that vehicles have different unique driving performance depending on the drive system. In a full-time 4-wheel drive vehicle equipped with a center differential, all four wheels are driven at all times to avoid slips and skids that occur in FR and FF vehicles. Marginal performance is improved. In addition, since the effects of throttle on and off are distributed to the front and rear wheels at the same time, the tendency for both understeer and oversteer is weakened, resulting in characteristics that are intermediate between the two. This type of four-wheel drive vehicle is also becoming widespread among ordinary vehicles. In addition, in 4-wheel drive vehicles equipped with this center differential,
Torque distribution between the front and rear wheels and the left and right rear wheels further influences turning performance and changes in vehicle behavior, and by optimizing these torque distributions, it is possible to further improve driving performance and dynamic stability. . Therefore, by controlling the torque distribution between the front and rear wheels, etc.
Research and development is underway to provide optimal variable control according to driving conditions.

【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。
Conventionally, regarding torque distribution control between the front and rear wheels of a four-wheel drive vehicle equipped with the above-mentioned center differential, there is a prior art, for example, disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 63-13824. Here, the hydraulic multi-plate clutch is configured to be able to move torque with its differential limiting torque to vary the torque distribution between the front and rear wheels with respect to the center differential. In addition, the turning state of the vehicle can be detected by the lateral G, and as the value of this lateral G increases, the grip force of the tires gradually decreases and approaches the limit state, causing the vehicle to spin or drift. . Therefore, it has been shown that the differential limiting torque of the multi-disc clutch is set according to the value of the lateral G, and the torque distribution between the front and rear wheels is variably controlled so as not to cause spin or drift.

【0004】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
[Problem to be Solved by the Invention] However, in the prior art described above, since the turning state is judged only by the value of lateral G, the lateral force is proportional to the side slip angle of the tire. Limited to varying linear grip areas. In other words, in the limit state where the tire grip force reaches its limit on a low μ road and the vehicle begins to spin, the lateral force changes nonlinearly and the actual lateral G value can be arbitrarily determined based on the vehicle's spinning behavior. This is because the turning state may change, making it impossible to accurately judge the turning state. On the other hand, in order to prevent spins in limit states, it is necessary to accurately judge the behavior of the vehicle in the nonlinear spin region and control the torque distribution between the front and rear wheels, and in this respect, the prior art is lacking. That's enough.

【0005】ここで、4輪駆動車のトルク配分制御は、
低μ路等のあらゆる路面、旋回中の加減速等の走行状態
において安定性、操縦性、旋回性等を向上するように制
御することが望まれる。このためには、常に車両のステ
ア特性が一定化するように制御することが考えられ、こ
の手段として車両の運動方程式、タイヤ特性等を非線形
領域まで拡張した制御原理を成立させ、前後G、横G、
路面μ及びステア特性の目標とするスタビリティファク
タのパラメータを用いてセンターディファレンシャル、
リヤディファレンシャルの差動制限トルクを算出して、
最適にトルク配分制御する方式が本件出願人により提案
されている。ところで、この制御原理は運動方程式等に
より算出されるものであるから、そのまま実車に適応す
ると好ましくない点があり、これらは適宜補正する必要
がある。
[0005] Torque distribution control for a four-wheel drive vehicle is as follows:
It is desirable to control the vehicle to improve stability, maneuverability, turning performance, etc. on all road surfaces such as low-μ roads and in driving conditions such as acceleration and deceleration during turns. To this end, it is possible to control the vehicle so that its steering characteristics are always constant.As a means of achieving this, a control principle is established in which the equation of motion of the vehicle, tire characteristics, etc. are extended to the nonlinear region, and longitudinal and lateral G. G.
Center differential, using the target stability factor parameters of road surface μ and steering characteristics.
Calculate the differential limiting torque of the rear differential,
A system for optimally controlling torque distribution has been proposed by the applicant. By the way, since this control principle is calculated using equations of motion, etc., there are some undesirable points if it is directly applied to an actual vehicle, and these need to be corrected as appropriate.

【0006】即ち、リヤディファレンシャルの差動制限
トルクは、旋回等の加速時にアンダステアを低減するよ
うに制御されるが、駆動力が小さい場合等の条件におい
ては、アンダステア方向のヨーモーメントを生じること
がある。また、センターディファレンシャルの差動制限
トルクは、加速時のアンダステアを低減し、減速時のタ
ックインを防止するように前後G、横Gの小さい領域で
は前輪寄りに制御されている。このため、低μ路の場合
は問題ないが、高μ路の舵角の小さい条件では、アクセ
ルのオン、オフ時に前輪トルクが変動してドライバに不
快な舵力変化が伝わる。また、この場合に差動制限トル
クが大きくなるため、内部循環トルク等により走行抵抗
を増大して燃費の低下を招く。従って、このような不具
合を回避するように補正することが望まれる。
In other words, the differential limiting torque of the rear differential is controlled to reduce understeer during acceleration such as turning, but under conditions such as when the driving force is small, yaw moment in the understeer direction may occur. be. In addition, the differential limiting torque of the center differential is controlled closer to the front wheels in areas with small longitudinal and lateral G to reduce understeer during acceleration and prevent tuck-in during deceleration. For this reason, there is no problem on a low μ road, but on a high μ road with a small steering angle, the front wheel torque fluctuates when the accelerator is turned on and off, and an unpleasant change in steering force is transmitted to the driver. Furthermore, in this case, the differential limiting torque becomes large, which increases running resistance due to internal circulation torque, leading to a decrease in fuel efficiency. Therefore, it is desirable to make corrections to avoid such problems.

【0007】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
する方式において、舵角や駆動力の小さい領域において
適正に補正することを目的とする。
The present invention has been made in view of this point, and provides a system for variably controlling the torque distribution between the front and rear wheels and the left and right rear wheels so as to ensure good steering characteristics over the nonlinear region of low μ roads. The purpose of this invention is to perform appropriate correction in areas where the steering angle and driving force are small.

【0008】[0008]

【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、前後G、横G、路面μ及び目標ステア特性
により、非線形域に拡張して一定のステア特性を得るよ
うに前後輪、左右後輪のトルク配分を可変制御する制御
系において、車速、前後G及び前後トルク配分比をパラ
メータとしてヨーモーメントの発生方向を判定するヨー
モーメント発生方向判定手段と、緩加速の条件でアンダ
ステア方向にヨーモーメントを生じる場合はリヤ差動制
限トルクを零に補正する補正手段とを備えるものである
[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, the present invention provides front and rear wheels that extend into a non-linear region to obtain constant steering characteristics based on longitudinal G, lateral G, road surface μ, and target steering characteristics. In a control system that variably controls torque distribution between left and right rear wheels, a yaw moment generation direction determining means determines the direction of yaw moment generation using vehicle speed, longitudinal G, and longitudinal torque distribution ratio as parameters, and understeer direction under slow acceleration conditions. In the case where a yaw moment is generated, the rear differential limiting torque is corrected to zero.

【0009】[0009]

【作用】上記構成に基づき、4輪駆動での走行時に、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、常に一定のステア特性
を得るように前後輪と左右後輪がトルク配分制御される
。そしてこのとき、緩加速の条件でアンダステア方向に
ヨーモーメントを生じる場合には、リヤ差動制限トルク
が零に制御されて左右後輪のトルク移動が阻止されるこ
とで、目標通りのステア特性を得ることができる。
[Function] Based on the above configuration, when driving in four-wheel drive, target steering such as longitudinal G, lateral G, road surface μ, and stability factor, etc., which is set to correct steering characteristics during acceleration and deceleration during turning, etc. Using the characteristics as parameters and an equation of motion extended to the nonlinear range, torque distribution is controlled between the front and rear wheels and the left and right rear wheels so as to always obtain constant steering characteristics. At this time, if a yaw moment occurs in the understeer direction under slow acceleration conditions, the rear differential limiting torque is controlled to zero and torque movement between the left and right rear wheels is prevented, thereby achieving the desired steering characteristics. Obtainable.

【0010】0010

【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。
Embodiments Hereinafter, embodiments of the present invention will be explained based on the drawings. In FIG. 2, to explain the outline of the drive system of a full-time four-wheel drive vehicle equipped with a center differential, reference numeral 1 is an engine, 2 is a clutch, and 3 is a transmission, and the transmission output shaft 4 is connected to the center differential 20. is being entered. Center differential 2
0, the front drive shaft 5 is in front, and the rear drive shaft 6 is in the rear.
The front drive shaft 5 is connected to the left and right front wheels 9L and 9R via the front differential 7 and the axle 8, and the rear drive shaft 6 is connected to the propeller shaft 10 and the rear differential 1.
1. It is connected to the left and right rear wheels 13L and 13R via the axle 12, respectively, for transmission.

【0011】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。
The rear differential 11 is of a bevel gear type, and a hydraulic multi-disc rear clutch 28 is provided as a differential limiting device between, for example, a differential case 11a and one side gear 11b. When the rear differential limiting torque Td of the rear clutch 28 is zero, the left and right rear wheels 13L, 1
When the torque is distributed equally to 3R and a predetermined rear differential limiting torque Td is generated, the torque is transferred from the high-speed wheels to the low-speed wheels by this torque Td, and the largest rear differential limiting torque Td is generated.
When the differential is locked, the torque is distributed according to the product W·μ of the wheel load W applied to the left and right rear wheels 13L, 13R and the road surface friction coefficient μ.

【0012】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。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、
The center differential 20 is of a compound planetary gear type, and includes a first sun gear 21 integrated with the transmission output shaft 4, a second sun gear 22 integrated with the rear drive shaft 6, and a second sun gear 22 integrated with the rear drive shaft 6.
A plurality of pinions 23 are arranged around these sun gears 21 and 22, and the first pinion gear 23a of the pinion 23 is connected to the first sun gear 21, and the second pinion gear 2 is connected to the first sun gear 21.
3b mesh with the second sun gear 22, respectively. In addition, the transmission output shaft 4 is equipped with a reduction drive gear 25.
is rotatably provided, a pinion 23 is pivotally supported by a carrier 24 that is integrated with the drive gear 25, and the drive gear 25 is configured to mesh with a driven gear 26 that is integrated with the front drive shaft 5. As a result, the shift power input to the first sun gear 21 is transmitted to the carrier 24 and the second sun gear 22 in a predetermined standard torque distribution, and the difference in rotation between the front and rear wheels during turning is compensated for by the planetary rotation of the pinion 23. It begins to absorb. Here, the standard torque distribution is based on the four sun gears 21 and 22 and the two pinion gears 23a and 23b.
The gear meshing pitch circle radius can be set freely. Therefore, the standard torque distribution et of front wheel torque TF and rear wheel torque TR is, for example,

【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。[Math 1] This makes it possible to set the weight to be sufficiently biased towards the rear wheels.

【0013】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、
[0013] Also, the center differential 2
Immediately behind 0, a hydraulic multi-plate center clutch 27 is disposed coaxially with a drum 27a coupled to a carrier 24 and a hub 27b coupled to a rear drive shaft 6 integral with the second sun gear 22. The center differential limiting torque Tc of the center clutch 27 limits the differential of the center differential 20, and also makes it possible to transfer torque from the rear wheel side to the front wheel side. Here, in the case of a front engine installation, the static weight distribution ew of the front wheel weight WF and rear wheel weight WR of the vehicle is, for example,

【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。
In the case of direct connection using the center clutch 27, assuming that the road surface friction coefficient μ of the front and rear wheels is equal, torque is distributed to the front wheels in accordance with this weight distribution ew. Therefore, the torque distribution between the front and rear wheels is determined by the center differential limiting torque Tc of the center clutch 27, and the reference torque distribution e of the rear wheels is biased.
This makes it possible to control the weight distribution ew of the front wheel bias over a wide range.

【0014】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Pcを生じるものであり、このデューティ圧Pc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。
Next, the hydraulic control system for the center clutch 27 and rear clutch 28 will be explained. First, if the transmission is an automatic transmission, check the oil pump 3 of its hydraulic control system.
It is constructed by using line pressure that is regulated by the regulator valve 31 from the zero oil pressure. Therefore, the center clutch hydraulic pressure control means 32 has a clutch control valve 34 communicating with a line pressure oil passage 33, and this clutch control valve 34 communicates with the center clutch 27 via an oil passage 35. The line pressure oil passage 33 also communicates with a solenoid valve 40 through an oil passage 38 having a pilot valve 36 and an orifice 37, and duty pressure from the solenoid valve 40 acts on the control side of the clutch control valve 34 via an oil passage 39. . When the solenoid valve 40 receives a duty signal corresponding to each running condition from the control unit 50, it drains the hydraulic pressure to generate a duty pressure Pc, and operates the clutch control valve 34 according to this duty pressure Pc. Then, the center differential limiting torque Tc of the center clutch 27 is variably controlled. Similarly, the rear clutch hydraulic pressure control means 32'
, 39', and a clutch control valve 34' communicating with the oil passage 35'.
, a solenoid valve 40', and is configured to variably control the rear differential limiting torque Td of the rear clutch 28 based on the duty pressure Pd of the solenoid valve 40'.

【0015】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。
Referring to FIG. 1, an electronic control system for front and rear wheel torque distribution and left and right rear wheel torque distribution will be described. First, to explain the basic control principle, we will explain the handling stability on high μ roads,
In order to prevent a vehicle from spinning on a low μ road and obtain stability, it is necessary to control torque distribution so that good steering characteristics, that is, a stability factor, are always constant on various road surfaces and driving conditions. Here, when accelerating while turning in four-wheel drive, the front tire's cornering power and lateral force decrease due to the front-rear load shift, and conversely, the rear tire's cornering power and lateral force increase. As a result, the vehicle exhibits strong understeer behavior. On the other hand, the relationship between driving force and lateral force in tires is set by a friction circle determined by road surface μ and load, and as driving force increases, lateral force decreases, which affects steering characteristics. Therefore, in the above case, control may be performed to increase the driving force of the rear wheels and reduce their lateral force to cancel the increase in the cornering power of the rear tires due to the front-rear load shift.

【0016】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。
On the other hand, the driving force state of the left and right rear wheels generates a yaw moment on the vehicle, which directly affects the steering characteristics. In other words, in this case, the state of the left and right rear wheel driving force differs depending on the magnitude of the input driving force, and when the driving force is small or when engine braking is applied, the braking force acts on the outer wheel and the driving force applies to the inner wheel. In this state, a moment is applied in the direction of understeer. Furthermore, when the driving force is large, the driving force is generated in accordance with the ground loads of the inner and outer wheels, so a moment in the oversteer direction is added. Therefore, the torque distribution between the left and right rear wheels may be controlled to maintain better steering characteristics depending on the driving condition.

【0017】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、先ず加速時には目標ステア特性を
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低μ路の非線形領域ま
で拡張し、定常円旋回での安定限界とスタビリティファ
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により前後輪の等価コーナリング
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。
To specifically implement the center differential control described above, first, when accelerating, the target steering characteristic is set in the direction of weak understeer with reference to the neutral point, and conversely, when decelerating, the target steer characteristic is set in the direction of strong understeer. . In addition, the equation of motion of the vehicle is extended to the nonlinear region of low-μ roads by taking into account the influence of driving force, and the relationship between the stability limit and stability factor in steady circular turning is determined, and equivalent cornering is Set the power. On the other hand, as an introduction to tire nonlinearity, the relationship between cornering force and sideslip angle is approximated nonlinearly, and the concept of a friction circle is adopted for the longitudinal and lateral forces generated in the tire. Find the equivalent cornering power of the front and rear wheels using lateral G. In this case, the road surface μ is set as a virtual road surface μ calculated from the square root of the sum of the squares of longitudinal G and lateral G as a substitute for the actual road surface μ. Since this virtual road surface μ is always smaller than the actual value, it is convenient to be controlled to the stable side, and in the limit range of a low μ road, it approaches the actual value.

【0018】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。
[0018] As described above, when the turning acceleration/deceleration motion that causes large longitudinal G and lateral G is expanded to the nonlinear range and modeled, the cornering power of the front and rear wheels is replaced by the equivalent cornering power expressed by a predetermined equation based on the equation of motion. It was found that it can be analyzed using As a result, when the front and rear torque distribution ratio is changed, the equivalent cornering power of the front and rear wheels changes, resulting in a change in the steering characteristics of the vehicle.The equivalent cornering power that takes this nonlinearity into consideration is It turns out that it is a function of In this way, the front and rear wheel torque distribution ratio α controlled by the center differential is calculated by the following formula.

【0019】[0019]

【数3】[Math 3]

【数4】[Math 4]

【数5】[Math 5]

【数6】[Math 6]

【数7】 上記式において、Gx:前後G、Gy:横G、μ:仮想
路面、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,Lr:
重心と車軸間距離、Kfo,Kro: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。
[Formula 7] In the above equation, Gx: longitudinal G, Gy: lateral G, μ: virtual road surface, A: target stability factor, W: vehicle weight, h: center of gravity height, L: wheel base, Lf, Lr :
Distance between center of gravity and axle, Kfo, Kro: equivalent cornering power, Kfc, Krc: load dependence of cornering power obtained by partially differentiating Kf, Kr with respect to W.

【0020】次に、上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M1は、アンダ
ステア方向を負とすると、以下のようにヨーレイトに比
例し、車速に反比例して算出される。
Next, to explain the case in which the upper rear differential control is specifically implemented, when the driving force is small, the moment M1 in the understeer direction is proportional to the yaw rate as follows, assuming that the understeer direction is negative. It is calculated in inverse proportion to vehicle speed.

【0021】[0021]

【数8】 上記式において、Kx:タイヤのドライビング(ブレー
キ)スティフネス、d:トレッド、V:、車速、γ:車
両のヨーレイトである。
[Formula 8] In the above equation, Kx: driving (braking) stiffness of the tire, d: tread, V: vehicle speed, and γ: vehicle yaw rate.

【0022】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M2は、以下のように後輪への駆動力
、前後Gに比例して算出される。
Further, the moment M2 in the oversteer direction when the driving force is large is calculated in proportion to the driving force to the rear wheels and the longitudinal G as follows.

【数9】 上記式において、Kφf,Kφr:ロール鋼性である。[Math. 9] In the above formula, Kφf, Kφr: roll steel properties.

【0023】従って、車両に働く全体のヨーモーメント
M3は、上記2つの式を加算したものになって、以下の
ようになる。
Therefore, the overall yaw moment M3 acting on the vehicle is the sum of the above two equations, and is as follows.

【数10】[Math. 10]

【0024】そこで、このヨーモーメントM3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。
Therefore, this yaw moment M3 is substituted into the equation of motion for steady circular turning expanded to a nonlinear region, expressed using a stability factor, and further rewritten as rear differential limiting torque. Thereby, the rear differential limiting torque Td is calculated using the following formula.

【数11】 上記式において更に、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。
[Formula 11] In the above formula, Rt is the tire effective diameter. The sign is positive when Gx≧0 and negative when Gx<0.

【0025】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。
Therefore, based on the above basic control principle, a longitudinal G sensor 43 for detecting the longitudinal G of the longitudinal acceleration of the vehicle and a lateral G sensor 44 for detecting the lateral G of the lateral acceleration are provided as input information. In order to estimate the input torque of the center differential 20, an engine rotation speed sensor 45,
It has an accelerator opening sensor 46 and a gear position sensor 47,
Furthermore, a signal from the ABS control unit 48 is input.

【0026】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。
The control unit 50 has a virtual road surface μ setting section 51 into which the longitudinal G and lateral G are input, and the virtual road surface μ as a substitute for the road surface μ is set by the square root of the sum of the squares of the longitudinal G and the lateral G. do. It also has a target steering characteristic setting section 52 into which the longitudinal G is input, and according to the map in FIG. Set a large stability factor A2. Furthermore, it has an input torque estimating section 53 which receives the engine rotation speed N, accelerator opening degree φ, and gear position P, and estimates the engine output Te from the engine rotation speed N and the accelerator opening degree φ with reference to the engine output characteristics. , the center differential input torque Ti is calculated by multiplying this engine output Te by the gear ratio g of the gear position P.

【0027】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)ないし(7)の
式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(11)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。
These longitudinal G, lateral G, stability factor A during acceleration/deceleration, and virtual road surface μ are input to the target longitudinal torque distribution ratio calculating section 54, and the above-mentioned equations (3) to (7) are calculated. is used to calculate the front-rear torque distribution ratio α. This front-rear torque distribution ratio α and center differential input torque Ti are input to the center differential limit torque calculation unit 55,
The center differential limiting torque Tc is calculated as follows. In other words, if the front/rear torque distribution ratio α is set between 0 for RWD and 1 for FWD, and the reference torque distribution ratio Di is set to bias the rear wheels as in the embodiment, the center differential limit torque Tc is calculated by Tc=(α-Di)Ti. Here, if the calculated value is negative, the value of the center differential limiting torque Tc is set to zero. Incidentally, when the reference torque distribution ratio Di is set to bias the weight on the front wheels, subtraction may be performed in the opposite manner to the above. Then, this torque signal is input to the duty ratio converter 56 and converted to a predetermined duty ratio D, and this duty signal is output to the solenoid valve 40. In addition, the longitudinal G, lateral G, stability factor A during acceleration/deceleration, and virtual road surface μ are determined by the rear differential limit torque calculation unit 57.
The rear differential limiting torque Td is calculated using the above-mentioned formula (11). This torque signal is also input to the duty ratio converter 58 and converted, and a predetermined duty signal is applied to the solenoid valve. 40'. Furthermore, A
The signal from the BS control unit 48 is input to each differential limit torque calculating section 55, 57, and when the ABS control signal is input, each differential limit torque Tc, Td is forcibly set to 0.

【0028】上記制御系において、さらに補正対策につ
いて説明すると、車速Vを検出する車速センサ60、ハ
ンドル操作時の舵角を検出する舵角センサ61を有する
。また、制御ユニット50においては、車速V、前後G
、前後トルク配分比αが入力するヨーモーメント発生方
向判定部62を有する。ここで、ヨーモーメントM3は
、アンダステア方向を負として、上記パラメータ、車両
諸元により上述の式(10)の式で直接算出することが
できる。このため、ヨーモーメント発生方向判定部62
はヨーモーメントM3の値を算出し、その符号が正の場
合は内輪から外輪にトルク移動するオーバステア方向を
、負の場合は逆の外輪から内輪にトルク移動するアンダ
ステア方向を判定する。そして、この判定信号はリヤ差
動制限トルク算出手段57の出力側の補正部63に入力
し、前後Gが正,すなわち加速状態で、かつアンダステ
ア方向の場合にはリヤ差動制限トルクTdを零に定める
。また、制御ユニット50は舵角が入力する小転舵判定
部64を有し、舵角が例えば±20度程度の直進領域の
場合に小転舵を判定する。この判定信号はセンター差動
制限トルク算出部55の出力側の補正部65に入力し、
小転舵の際はセンター差動制限トルクTcを所定の割合
で減少補正するようになっている。
To further explain the correction measures, the above control system includes a vehicle speed sensor 60 that detects the vehicle speed V, and a steering angle sensor 61 that detects the steering angle when the steering wheel is operated. In addition, in the control unit 50, the vehicle speed V, the longitudinal G
, a yaw moment generation direction determining section 62 to which the front-rear torque distribution ratio α is input. Here, the yaw moment M3 can be directly calculated using the above-mentioned equation (10) using the above-mentioned parameters and vehicle specifications, with the understeer direction set as a negative value. For this reason, the yaw moment generation direction determination unit 62
calculates the value of the yaw moment M3, and if the sign is positive, determines an oversteer direction in which the torque is transferred from the inner wheel to the outer wheel, and if it is negative, determines an understeer direction in which the torque is transferred from the opposite outer wheel to the inner wheel. Then, this determination signal is input to the correction unit 63 on the output side of the rear differential limiting torque calculating means 57, and when the longitudinal G is positive, that is, in an acceleration state, and in the understeer direction, the rear differential limiting torque Td is set to zero. stipulated in The control unit 50 also includes a small steering determination section 64 into which the steering angle is input, and determines a small steering when the steering angle is in a straight-ahead region of about ±20 degrees, for example. This determination signal is input to the correction section 65 on the output side of the center differential limit torque calculation section 55,
At the time of small steering, the center differential limiting torque Tc is corrected to decrease at a predetermined rate.

【0029】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にセンター差動制限トルクTc
を生じると、このトルク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車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。
Next, the operation of this embodiment will be explained. First, when the vehicle is running, power from the engine 1 is input to the transmission 3 via the clutch 2, and shifting power is input to the first sun gear 21 of the center differential 20. Here, since the reference torque distribution et is set to be biased toward the rear wheels according to the specifications of each gear of the center differential 20, the power is distributed to the carrier 24 and the second sun gear 22 according to this torque distribution, and the power is output. At this time, the center clutch 27
If it is released, the power is further transmitted to the front and rear wheels using the above standard torque distribution et, resulting in FR-like power performance even though it is a 4-wheel drive, and the center differential 20 becomes free and the rotation of the front and rear wheels is increased. It becomes possible to turn freely while absorbing the difference. Further, the hydraulic control means 32 applies the center differential limiting torque Tc to the center clutch 27.
occurs, the second sun gear 22 changes according to this torque Tc.
The torque is further transferred between the carrier 24 and the carrier 24,
Torque distribution is variably controlled from rear-wheel biased weight to front-wheel biased torque distribution according to the vehicle weight distribution when directly coupled, preventing slipping of the front wheels or rear wheels, and effectively transmitting power by limiting the differential of the center differential 20. Escape, running ability, stability, etc. will improve.

【0030】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32
’によりリヤクラッチ28にリヤ差動制限トルク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、且つリヤ差動制限ト
ルクTdに応じて高速輪から低速輪にトルク移動し、デ
フロックの直結時は左右後輪13L,13Rの車重配分
に応じて不等トルク配分されるのである。
The power that is distributed to the rear wheels through torque distribution by the center differential 20 and center clutch 27 is input to the rear differential 11, and the torque is further distributed to the left and right rear wheels 13L and 13R by the rear differential 11 and rear clutch 28. Controlled and transmitted. That is, when the rear clutch 28 is released, the rear differential 11 becomes free, and the torque is equally distributed according to the gear specifications. Additionally, the hydraulic control means 32
'When a rear differential limiting torque Td is generated in the rear clutch 28, power is effectively transmitted to the grip wheels by limiting the differential of the rear differential 11, and torque is transferred from high-speed wheels to low-speed wheels according to the rear differential limiting torque Td. When the differential lock is directly connected, the torque is distributed unequally according to the vehicle weight distribution between the left and right rear wheels 13L and 13R.

【0031】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が算出されて、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T
c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。
On the other hand, when driving in the four-wheel drive mode, each sensor signal is input to the control unit 50 of the electronic control system, and the virtual road surface μ is determined according to the longitudinal G and lateral G, and the stability factor A is determined according to the longitudinal G. The front and rear torque distribution ratio α is calculated from these, and the center differential limiting torque Tc is calculated from this front and rear torque distribution ratio α and the input torque Ti. And center differential limiting torque T
A duty signal corresponding to c is output to the hydraulic control means 32, and feedforward control is performed so that the same center differential limiting torque Tc is generated in the center clutch 27. Therefore, the control characteristics of the front-rear torque distribution in this case are shown in FIG. 4.

【0032】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。
In other words, when driving straight ahead with small lateral G in an acceleration range where longitudinal G is positive, torque is distributed toward the front wheels and the FF
At this time, when accelerating on a high μ road with large front and rear G, the torque distribution is approximately equal, and the four wheels effectively exhibit driving performance and stability. Additionally, as the lateral G gradually increases during corner acceleration, the torque is distributed closer to the rear wheels and becomes FR-like, thereby canceling out the strong understeer and ensuring that the steering characteristics remain in a good constant state. Ru. Furthermore, when driving on a low μ road where longitudinal G is small, the torque is distributed approximately equally or toward the front wheels, thereby preventing slippage. During deceleration driving where the longitudinal G is negative, the engine is always in the FF or direct connection state, and the engine brake is effectively applied, reducing tuck-in when the accelerator is off.

【0033】一方、上記センターディファレンシャル制
御においては、舵角による実際の転舵状態に応じて更に
センター差動制限トルクTcが補正される。即ち、図4
の特性は、路面μの代用として前後Gと横Gを用いた仮
想路面μをパラメータとしており、このため高μ路で前
後G、横Gが共に小さい小転舵の条件では、仮想路面μ
が実際に比べて比較的大きく下回り、これに伴い前後G
が零の付近でセンター差動制限トルクTcが必要以上安
全側の大きい値に制御され、トルク変動が大きくなる。 そこで、小転舵の場合には加減速のセンター差動制限ト
ルクTcが図4の破線のように共に減少補正されて、上
述の仮想路面μによる不具合が修正される。このため、
小転舵で前後G、横Gの小さい直進緩加減速の走行では
、センター差動制限トルクTcが低く抑えられ内部循環
トルク等は生じなくなる。また、アクセルオン、オフの
際には、前輪へのトルク移動が少なくなって、その前輪
トルクの変動も低減される。
On the other hand, in the center differential control described above, the center differential limiting torque Tc is further corrected in accordance with the actual steering state based on the steering angle. That is, FIG.
The characteristics of the parameter are virtual road surface μ using longitudinal G and lateral G as a substitute for road surface μ. Therefore, under conditions of small turning on a high μ road with small longitudinal G and lateral G, the virtual road surface μ
is relatively significantly lower than the actual value, and as a result, the front and rear G
When is near zero, the center differential limiting torque Tc is controlled to a larger value on the safe side than necessary, and torque fluctuation becomes large. Therefore, in the case of small steering, the center differential limiting torque Tc for acceleration and deceleration is corrected to decrease as shown by the broken line in FIG. 4, and the above-mentioned problem caused by the virtual road surface μ is corrected. For this reason,
In straight-line slow acceleration/deceleration running with small steering and small longitudinal and lateral G, the center differential limiting torque Tc is kept low and no internal circulation torque or the like occurs. Furthermore, when the accelerator is turned on or off, the amount of torque transferred to the front wheels is reduced, and fluctuations in the front wheel torque are also reduced.

【0034】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。
The control unit 50 also has longitudinal G, lateral G.
, the virtual road surface μ, and the stability factor A, the rear differential limiting torque Td is directly calculated, and the rear clutch 28 is similarly feedforward controlled. The control characteristics of left and right rear wheel torque distribution in this case are shown below.
The result will be as shown in Figure 5. That is, by controlling the rear differential limiting torque Td to a large extent in accordance with the increase in the driving force of the front and rear G,
Understeer is reduced by generating a moment in the oversteer direction. At this time, idling of the rear inner wheel is prevented and traction performance is also improved. On a low μ road with small longitudinal G, the rear differential limiting torque Td is the minimum, the rear differential 11 becomes almost free, and the left and right rear wheels 13L
, 13R are prevented from spinning due to simultaneous slip. Furthermore, during deceleration, the rear differential limiting torque Td is controlled to increase in accordance with the increase in deceleration and lateral G, so that a moment in the understeer direction is generated in accordance with this torque, thereby preventing tuck-in.

【0035】一方、上記リヤディファレンシャル制御に
おいては、駆動力の状態、リヤ差動制限トルクTdによ
り車両にヨーモーメントM3を生じ、このヨーモーメン
トM3とその発生方向が、車速V、前後G、前後トルク
配分比αにより実際に算出して判定されている。そこで
、式(10)により車速Vまたは前後Gが大きい場合で
はオーバステア方向になるが、低速で前後Gの小さい緩
加速の走行条件では式(8)の影響が大きくなり、この
とき外輪から内輪にトルク移動してアンダステア方向に
なることがある。すると、この場合はリヤ差動制限トル
クTdが図5の破線のように零に補正されて上記トルク
移動を生じなくなるのであり、こうして緩加速時であっ
ても、目標通りのステア特性が得えられる。なお、前後
Gが負の減速時には、式(10)でヨーモーメントM3
が常に負のアンダステア方向になって、上述のタックイ
ン防止効果を促す。
On the other hand, in the rear differential control described above, a yaw moment M3 is generated in the vehicle depending on the state of the driving force and the rear differential limiting torque Td, and this yaw moment M3 and the direction of its generation are determined by the vehicle speed V, longitudinal G, and longitudinal torque. The determination is made by actually calculating the distribution ratio α. Therefore, according to equation (10), if the vehicle speed V or longitudinal G is large, the direction will be oversteer, but under driving conditions of slow acceleration with small longitudinal G and low speed, the influence of equation (8) becomes large, and at this time, the direction of oversteer will shift from the outer wheel to the inner wheel. Torque may shift and result in understeer. Then, in this case, the rear differential limiting torque Td is corrected to zero as shown by the broken line in Fig. 5, and the above-mentioned torque shift no longer occurs.In this way, even during slow acceleration, the desired steering characteristics can be obtained. It will be done. In addition, when decelerating with a negative longitudinal G, the yaw moment M3 is calculated using equation (10).
is always in the negative understeer direction, promoting the above-mentioned tuck-in prevention effect.

【0036】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。
Although the embodiments of the present invention have been described above, the drive system for torque distribution control can be similarly applied to other systems, and the control system is not limited to this.

【0037】[0037]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、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、常に
目標ステア特性を実現するように制御する4輪駆動車の
トルク配分可変制御において、緩加速時にはアンダステ
ア方向のヨーモーメントを生じないように補正されるの
で、この走行条件での目標ステア特性の実現が容易にな
る。また小転舵の加減速の場合には不必要なセンター差
動制限トルクが抑制されるので、アクセルオン、オフ時
の前輪トルクの変動が低減して、ドライバに不快な舵力
変動を与えなくなる。また、この場合に内部循環トルク
が少なくなって、燃費が良くなる。
[Effects of the Invention] As explained above, according to the present invention, the target steering characteristics can always be achieved by using the vehicle motion equation extended to the non-linear region with longitudinal G, lateral G, road surface μ, and target steering characteristics as parameters. In the variable torque distribution control for a four-wheel drive vehicle that is controlled in this way, correction is made so that yaw moment in the understeer direction does not occur during slow acceleration, making it easier to achieve the target steering characteristics under these driving conditions. In addition, in the case of acceleration/deceleration with small steering changes, unnecessary center differential limiting torque is suppressed, reducing fluctuations in front wheel torque when the accelerator is on and off, eliminating unpleasant steering force fluctuations for the driver. . Furthermore, in this case, internal circulation torque is reduced, resulting in improved fuel efficiency.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

【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。
FIG. 1 is a block diagram showing an electronic control system of an embodiment of a torque distribution control device for a four-wheel drive vehicle according to the present invention.

【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。
FIG. 2 is a configuration diagram showing the configuration of a drive system and a hydraulic control system of a four-wheel drive vehicle to which the present invention is applied.

【図3】目標ステア特性を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing target steering characteristics.

【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。
FIG. 4 is a diagram showing control characteristics of front and rear wheel torque distribution according to the present invention.

【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。
FIG. 5 is a diagram showing control characteristics of left and right rear wheel torque distribution according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

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 60  車速センサ 61  舵角センサ 62  ヨーモーメント発生方向判定部63,65  
補正部 64  小転舵判定部
11 Rear differential 20 Center differential 27 Center clutch 28 Rear clutch 32, 32' Hydraulic control means 50 Control unit 60 Vehicle speed sensor 61 Rudder angle sensor 62 Yaw moment generation direction determining section 63, 65
Correction section 64 Small steering determination section

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  前後G、横G、路面μ及び目標ステア
特性により、非線形域に拡張して一定のステア特性を得
るように前後輪、左右後輪のトルク配分を可変制御する
制御系において、車速、前後G及び前後トルク配分比を
パラメータとしてヨーモーメントの発生方向を判定する
ヨーモーメント発生方向判定手段と、緩加速の条件でア
ンダステア方向にヨーモーメントを生じる場合はリヤ差
動制限トルクを零に補正する補正手段とを備えることを
特徴とする4輪駆動車のトルク配分制御装置。
Claim 1. A control system that variably controls torque distribution between front and rear wheels and left and right rear wheels so as to extend to a nonlinear range and obtain constant steering characteristics based on longitudinal G, lateral G, road surface μ, and target steering characteristics, Yaw moment generation direction determination means for determining the direction of yaw moment generation using vehicle speed, longitudinal G, and longitudinal torque distribution ratio as parameters, and a rear differential limiting torque that is set to zero when yaw moment is generated in the understeer direction under slow acceleration conditions. A torque distribution control device for a four-wheel drive vehicle, comprising a correction means for correcting the torque distribution.
【請求項2】  前後G、横G、路面μ及び目標ステア
特性により、非線形域に拡張して一定のステア特性を得
るように前後輪、左右後輪のトルク配分を可変制御する
制御系において、舵角により小転舵の操作を判定する小
転舵判定手段と、小転舵の場合には加減速時のセンター
差動制限トルクを減少補正する補正手段とを備えること
を特徴とする4輪駆動車のトルク配分制御装置。
2. A control system that variably controls the torque distribution between the front and rear wheels and the left and right rear wheels so as to extend to a non-linear range and obtain constant steering characteristics based on longitudinal G, lateral G, road surface μ, and target steering characteristics, A four-wheel vehicle characterized by comprising: a small steering determination means for determining a small steering operation based on a steering angle; and a correction means for reducing and correcting center differential limit torque during acceleration/deceleration in the case of a small steering operation. Drive vehicle torque distribution control device.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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