JP2853478B2 - 四輪駆動車の駆動力配分装置 - Google Patents
四輪駆動車の駆動力配分装置Info
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Description
前後輪への駆動力の配分を制御する駆動力配分装置に関
するものである。
スリップすれば、車両を前進させる駆動力が失われてし
まう。そこで前後輪への駆動力配分を変えることのでき
る四輪駆動車では、前後輪の回転数差に基づいて駆動力
の配分率を制御し、タイヤに過大なトルクがかかってス
リップすることを防止して、優れた動力性能を得るよう
にしている。
力と横力とのベクトルの和はほぼ一定であるから、車両
にヨーが発生した際に前後輪への駆動力の配分を変えれ
ば、前輪および後輪で発生する横力が変化するので、車
両のステア特性を変えることができる。すなわち前後輪
への駆動力配分を変えることのできる四輪駆動車におい
ては、実ヨーレートが目標ヨーレートに一致するよう駆
動力の配分を制御することにより、旋回性(回頭性)や
安定性を向上させることができる。このようないわゆる
ヨーレート追従制御を行う装置を、本出願人は特願平3
−99614号によって既に提案した。
に基づいて目標ヨーレートγ0 を求めるとともに目標ヨ
ーレートγ0 と実ヨーレートγとの差(γ0 −γ)と、
実ヨーレートγとの積(Δγ=γ(γ0 −γ))を演算
し、その積すなわちステアリング特性値(ヨーレート偏
差)Δγに基づいて差動制限クラッチの油圧を制御し
て、走行状態に適したステアリング特性を得るようにし
ている。なお、ステアリング特性値Δγとして上記の積
を採ることとしたのは、以下の理由による。すなわちヨ
ーレートは方向性のあるパラメータであるうえに、ステ
アリング特性値Δγもドリフトアウト(アンダーステ
ア)傾向とスピン(オーバーステア)傾向とを、正
(+)および負(−)の符号で表すことになるから、上
述のように積を採れば、左旋回時および右旋回時のいず
れであっても、ドリフトアウト傾向のときには正の値に
なり、また反対にスピン傾向のときには負の値になる。
案による装置では、ヨーレート追従制御を、前記のステ
アリング特性値に基づいて行うが、そのステアリング特
性値は、目標ヨーレートγ0 と実ヨーレートγとの差
と、実ヨーレートγとの積であるから、その差(γ0 −
γ)が増大しても実ヨーレートγが減少すれば、ステア
リング特性値Δγに変化がなく、あるいはまた差(γ0
−γ)の増大と共に実ヨーレートγが大きくなってステ
アリング特性値Δγが過大になることがある。そのため
ステアリング特性を適正化するためのクラッチ締結力の
制御を、上記のステアリング特性値Δγのみに基づいて
行ったのでは、旋回性あるいは安定性が必ずしも充分な
ものにはならないおそれがあった。
たもので、走行状態に最適な前後輪への駆動力配分とな
るよう駆動力の配分を制御することのできる駆動力配分
装置を提供することを目的とするものである。
を達成するために、図1に示す構成としたことを特徴と
するものである。すなわちこの発明は、前輪1後輪2と
に対する駆動力の配分を変えることのできる駆動力配分
手段3を備えた四輪駆動車の駆動力配分装置において、
実ヨーレートを検出する実ヨーレート検出手段4と、目
標ヨーレートを設定する目標ヨーレート設定手段5と、
目標ヨーレートと実ヨーレートとの差と実ヨーレートと
の積に基づいて定めた係数を、少なくとも実ヨーレート
に応じて補正した係数に基づいて前記駆動力配分手段に
よる駆動力の配分を制御する制御手段6とを有している
ことを特徴とするものである。
出手段4によって検出され、目標ヨーレートが目標ヨー
レート設定手段5によって設定され、それらの実ヨーレ
ートと目標ヨーレートとに基づいて駆動配分手段3によ
る駆動力の配分が制御手段6によって制御される。ここ
で制御手段6は、目標ヨーレートと実ヨーレートとの差
と実ヨーレートとの積に基づいて定めた係数を、実ヨー
レートに応じて更に補正した係数に基づいて駆動配分手
段3を制御する。したがってこの発明においては、ステ
アリング特性値に加えて実ヨーレートの大小によっても
駆動力の配分が変えられるので、駆動力の配分すなわち
ステアリング特性が走行状態に応じた最適な特性に設定
される。
る。図2はこの発明の一実施例を示す模式図であって、
制御対象である四輪駆動トランスファ10は、エンジン
11に連結した自動変速機12の出力側に設けられてい
る。このトランスファ10は遊星歯車式のセンターディ
ファレンシャル13によって駆動力を後輪側と前輪側と
に分配するものであって、自動変速機12の出力軸であ
る駆動軸14がキャリヤ15に連結されており、またリ
ングギヤ16が出力軸17を介してリヤプロペラシャフ
ト18に連結されている。これに対してサンギヤ19
は、ドライブスプロケット20に連結され、これに巻き
掛けたチェーン21およびドリブンスプロケット22を
介してフロントプロペラシャフト23に駆動力を伝達す
るようになっている。またキャリヤ15とサンギヤ19
との間に差動制限クラッチ24が設けられており、その
係合油圧を高くすることにより、すなわちトルク容量を
大きくすることにより前輪側への駆動力の分配率を大き
くするようになっている。したがって差動制限クラッチ
24が駆動力配分手段となっている。
を制御するための装置として、リニアソレノイドバルブ
を主体とする油圧制御装置25と四輪駆動用電子制御装
置(4WD−ECU)26とが設けられている。この電
子制御装置26は、中央演算処理装置(CPU)とメモ
リー(ROM,RAM)ならびに入出力インターフェー
スを主体として構成されており、この電子制御装置26
には操舵角センサー27、ヨーレートセンサー28、各
車輪ごとに設けた車輪速度センサー29、横加速度(横
G)センサー30、前後加速度(前後G)センサー31
などの各センサーからの信号が入力されている。そして
電子制御装置26は、これらの入力されるパラメータに
基づいて、旋回時の目標ヨーレートを求めるとともにそ
の目標ヨーレートと実ヨーレートとの偏差が小さくなる
よう差動制限クラッチ24に対する油圧を制御するよう
になっている。
致させるように差動制限クラッチ24の油圧を制御する
制御ルーチンを示している。すなわち図3において、ス
テップ1では操舵角から求めた実舵角δ、各車輪の速度
v、ヨーレートγ、前後Gx、ならびに横Gy を読み込
み、ついでステップ2で車輪速度vから車体速度(車
速)Vを推定し、かつ各車輪の回転数Nを求める。また
ステップ3では、前輪回転数NF と後輪回転数NR と
を、それぞれの左右の車輪の平均回転数(NF =(NFL
+NFR)/2,NR =(NRL+NRR)/2)として求め
る。得られた前後輪の回転数NF ,NR から、前後輪の
回転数差の絶対値ΔNFRを求める(ステップ4)。つぎ
にステップ5で目標ヨーレートγ0 を求める。これは車
速Vに応じた係数K1(v)と舵角δとによって求める。そ
の係数K1(v)は、一般には、車速V、ホイールベースL
ならびにスタビリティファクタKh から、K1(v)=V/
{L(1+Kh ・V2 )}の式で演算する。なお、この
係数K1(v)は、加速度や路面の摩擦係数μなどに応じて
補正した係数であってもよい。
目標ヨーレート(γ0 /(1+Ts)を求める。ここで
Tは時定数であって、予め定めた一定値あるいは車速の
増大に応じて大きくなる変数を採用することができる。
またsは、ラプラス演算子である。このような一次遅れ
の補正を行う理由は以下のとおりである。すなわち目標
ヨーレートγ0 は上述したように、車速Vと舵角δとに
基づいて求めることができ、ヨーレートの追従制御を行
うにあたっては舵角δと同程度の応答を示す。これに対
して実ヨーレートγは、転舵することによってタイヤに
横すべり角が生じ、その後、車体の向きが変わることに
より検出され、制御のうえでは二次遅れ要素になる。し
たがって実ヨーレートと目標ヨーレートとを、そのまま
用いて偏差を求めたのでは、旋回過渡時の偏差が大きく
なってしまい、制御誤差が大きくなる。そこで目標ヨー
レートに一次遅れの補正を施すことにより、旋回過渡時
の制御誤差を低減することとしたのである。
γ0 と実ヨーレートγとに基づいてそれらの偏差Δγ
(=γ(γ0 −γ))をステップ7で演算する。ここで
偏差Δγとして、目標ヨーレートγ0 と実ヨーレートγ
との差と、実ヨーレートγとの積を採っている理由は、
従来の技術で説明したとおりである。
γに基づいて、前後輪の回転速度差ΔNFRによる差動制
限クラッチ圧P(ΔNFR)を補正することにより、ステア
特性を加味した差動制限クラッチ圧PCDの制御を行う。
えた車両は、後輪駆動をベースにした四輪駆動車であっ
て、差動制限を強めることによって前輪側への駆動力の
分配率が増大するから、ドリフトアウト傾向にある場合
には、後輪側への駆動力の分配率を高くしてスピン側に
補正する必要があり、また反対にスピン傾向にある場合
には、前輪側への駆動力の分配率を高くしてドリフトア
ウト側に補正する必要がある。そこで前記偏差Δγに応
じた補正係数K2(Δγ)は、図4に示すように、Δγが
プラス方向に大きい場合には、“1”より小さい値に設
定し、またマイナス方向に大きい場合には“1”より大
きい値に設定する。
トγ0 と実ヨーレートγとの差と実ヨーレートγとの積
であるヨーレート偏差Δγのみに基づくものであって、
車両の走行状態を必ずしも正確には反映していないか
ら、前後輪の回転数差ΔNFRに基づく圧力値P(ΔNFR)
を補正する係数としては、上記の補正係数K2(Δγ)を
更に実ヨーレートγと車速Vとに基づいて補正した係数
K2(Δγ,γ,V)を使用する。この係数K
2(Δγ,γ,V)は、実ヨーレートγと車速Vとをパラメ
ータとしたマップとして記憶させておき、検出した実ヨ
ーレートγと車速Vとに応じた値を選択することがで
き、そのマップの一例を示せば図5のとおりである。図
5に示す係数K2(Δγ)ij(=K2(Δγ,γ,V))は、
高車速ほど大きい値であり、またヨーレート偏差Δγが
負の値のときには、実ヨーレートγの絶対値が小さいほ
ど大きい値の係数K2(Δγ)ijが選択される。
動制限クラッチ24の係合油圧P(ΔNFR)は、直線走行
等の通常状態では図6に示すように、回転数差ΔNFRの
増大に従って高くするが、旋回時の実ヨーレートと目標
ヨーレートとの間に偏差が生じた場合には、その係合油
圧P(ΔNFR)に前記係数K2(Δγ,γ,V)を掛けて補正
し(ステップ8)、その値を実際の係合油圧PCDとして
差動制限クラッチ24に供給する。この実際の係合油圧
PCDと前後輪の回転数差ΔNFRとの関係を、偏差Δγを
パラメータとして概念的に表せば、図7のとおりであ
る。
状態での係合油圧PCDは、前後輪の回転数差ΔNFRに基
づくものであるが、前後輪の回転数差に加えてステア特
性としてスピン傾向が生じていれば、“1”より大きい
値の係数K2(Δγ,γ,V)が、前後輪の回転数差ΔNFR
による係合油圧P(ΔNFR)に掛け合わせられるから、実
際に設定すべき係合油圧PCDは、より高い圧力になる。
したがって図2に示す四輪駆動車では、前輪への駆動力
の分配率が高くなって、前後輪の回転数差ΔNFRが抑制
されることに加え、スピン傾向が抑制され、その結果、
安定したステア特性が得られる。また、前後輪の回転数
差に加えてドリフトアウト傾向が生じていれば、補正係
数K2(Δγ,γ,V)が“1”より小さい値になり、これ
が前後輪の回転数差に基づく係合油圧P(ΔNFR)に掛け
合わされるから、実際に設定すべき係合油圧PCDは、よ
り低い圧力になる。したがって旋回時には、前後輪の回
転数差ΔNFRによって差動制限クラッチの係合油圧PCD
を高くすべき、との判断がなされても、これをヨーレー
トの偏差に基づいて補正して低圧にするから、図2に示
す四輪駆動車では、後輪への駆動力の分配率が高めにな
り、その結果、ドリフトアウト傾向が抑えられて安定し
たステア特性が得られる。
油圧PCDを制御することによって設定されるステア特性
は、前述した係数K2(Δγ,γ,V)が、実ヨーレートγ
および車速Vをも考慮して定められたものであるから、
車両の走行状態に好適なステア特性となる。具体的に
は、ヨーレート偏差Δγが負の値であってスピン傾向に
なっている場合、実ヨーレートγの絶対値が小さいほ
ど、係数K2(Δ,γ,V)の値が大きくなってクラッチの
係合油圧PCDが高くなるから、操舵角が小さいにも拘ら
ず大きく切れ込むことが防止され、また反対に大きく転
舵すれば、その要求に従って旋回する。また高車速のと
きには、係数K2(Δγ,γ,V)が大きくなって、クラッ
チの係合油圧PCDが高くなるから、安定性が増す。
映させるための係数K2(Δγ)ijとして、実ヨーレート
γおよび車速Vの両者をパラメータとした係数を採用し
たが、この発明では、ヨーレート偏差Δγに基づく補正
係数を、更に実ヨーレートγのみに応じて補正した係数
を採用してもよい。
への駆動力の配分を制御するクラッチの係合圧は、駆動
性能に関する前後輪の回転数差に基づく値P(ΔNFR)
と、ステア特性に関する係数K2(Δγ,γ,V)とに基づ
いて決定される。これらのうち前者の値P(ΔNFR)は、
前後輪の回転数差ΔNFRの増大に伴って増大される値で
あるから、前後輪にスリップが生じた場合以外に、前後
輪のタイヤ径にある程度以上の差がある場合にも、圧力
値P(ΔNFR)が大きい値に設定される。したがって前後
輪にタイヤ径差があると、クラッチ圧が常時比較的高い
圧力に設定された状態に維持されるので、クラッチの耐
久性が低下するおそれがある。
スリップは、高車速ほど顕著になるから、異径タイヤ装
着時の前後輪の回転数差に基づく圧力値P(ΔNFR)を定
めるマップとしては、図8に示すマップを採用すること
が好ましい。この図8に示すマップでは、車速が増大す
るに従って圧力値P(ΔNFR)が小さくなるよう定められ
ており、さらに車速が所定の車速以上の場合には、前後
輪の回転数差ΔNFRが一定値以下の時に圧力値P(ΔNF
R)が”0”となる不感帯が設定されている。
力値P(ΔNFR)を設定すれば、車速が増大してもクラッ
チの過剰なスリップが抑制されるので、その耐久性の低
下が防止される。また不感帯を設けた場合には、高車速
時のある程度以下の前後輪の回転数差は、タイヤ径差に
基づくものと見做してクラッチを解放状態に維持するか
ら、その耐久性の低下を防止することができる。
チ圧の制御は、前後輪の回転数差のみによって駆動力配
分を制御する制御装置にも適用することができる。
動力の分配を遊星歯車式のトランスファによって行い、
かつその差動制限をクラッチによって行って駆動力の分
配率を変えるよう構成したが、この発明は上記の実施例
に限定されるものではなく、要は、駆動力配分手段によ
って前後輪への駆動力の分配率を変えるよう構成してあ
ればよい。
によれば、実ヨーレートが目標ヨーレートに一致するよ
うに前後輪への駆動力の配分を制御するにあたり、目標
ヨーレートと実ヨーレートとの差と実ヨーレートとの積
のみならず、実ヨーレートの大きさに応じて、駆動力配
分を制御するよう構成したから、車両の走行状態に、よ
り適したステア特性を得ることができ、そのため例え
ば、低車速時の旋回性や高車速時の安定性を向上させる
ことができる。
る。
である。
示すフローチャートである。
図である。
補正係数のマップである。
係合油圧を示す線図である。
係合油圧との関係をヨーレート偏差をパラメータとして
示す線図である。
係合油圧を異径タイヤ装着時に車速に応じて補正するた
めのマップである。
Claims (1)
- 【請求項1】 前輪と後輪とに対する駆動力の配分を変
えることのできる駆動力配分手段を備えた四輪駆動車の
駆動力配分装置において、 実ヨーレートを検出する実ヨーレート検出手段と、目標
ヨーレートを設定する目標ヨーレート設定手段と、目標
ヨーレートと実ヨーレートとの差と実ヨーレートとの積
に基づいて定めた係数を、少なくとも実ヨーレートに応
じて補正した係数に基づいて前記駆動力配分手段による
駆動力の配分を制御する制御手段とを有していることを
特徴とする四輪駆動車の駆動力配分装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4253828A JP2853478B2 (ja) | 1992-08-28 | 1992-08-28 | 四輪駆動車の駆動力配分装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4253828A JP2853478B2 (ja) | 1992-08-28 | 1992-08-28 | 四輪駆動車の駆動力配分装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0672170A JPH0672170A (ja) | 1994-03-15 |
JP2853478B2 true JP2853478B2 (ja) | 1999-02-03 |
Family
ID=17256702
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4253828A Expired - Fee Related JP2853478B2 (ja) | 1992-08-28 | 1992-08-28 | 四輪駆動車の駆動力配分装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2853478B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5176734B2 (ja) * | 2008-07-15 | 2013-04-03 | 株式会社アドヴィックス | 電子制御装置 |
KR20240043333A (ko) | 2022-09-27 | 2024-04-03 | 한국생산기술연구원 | 용융탄산염 수전해 셀 산소극의 내구성 향상 방법 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04154437A (ja) * | 1990-10-19 | 1992-05-27 | Toyota Motor Corp | 四輪駆動車の駆動力制御装置 |
-
1992
- 1992-08-28 JP JP4253828A patent/JP2853478B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0672170A (ja) | 1994-03-15 |
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