JPH04146819A - Drive force controller - Google Patents
Drive force controllerInfo
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- JPH04146819A JPH04146819A JP2271422A JP27142290A JPH04146819A JP H04146819 A JPH04146819 A JP H04146819A JP 2271422 A JP2271422 A JP 2271422A JP 27142290 A JP27142290 A JP 27142290A JP H04146819 A JPH04146819 A JP H04146819A
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- wheel
- driving force
- predicted
- steering angle
- load
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/80—Technologies aiming to reduce greenhouse gasses emissions common to all road transportation technologies
- Y02T10/84—Data processing systems or methods, management, administration
Landscapes
- Regulating Braking Force (AREA)
- Arrangement And Mounting Of Devices That Control Transmission Of Motive Force (AREA)
- Arrangement Of Transmissions (AREA)
- Arrangement And Driving Of Transmission Devices (AREA)
- Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
この発明は、前輪および後輪の少な(とも一方の、左右
の車輪に駆動力(駆動トルク)を伝達する各駆動軸にそ
れぞれ介装されたクラッチ装置を備えた駆動力制御装置
に関する。[Detailed Description of the Invention] (Industrial Application Field) This invention provides a drive shaft that transmits driving force (driving torque) to the left and right wheels of the front and rear wheels. The present invention relates to a driving force control device equipped with a clutch device.
(従来の技術)
自動車の運動性能向上や悪路走破性を向上するために、
従来、4輪駆動車が知られている。従来の4輪駆動車は
、例えば、第1O図に示すように、エンジンEからの駆
動力を、油圧湿式多板クラッチCL1.CL2により前
後輪にトルク配分している。そして、クラッチCLI、
CL2から前輪および後輪への駆動力は、差動ギアDI
、D2を介して各左右の車輪に伝達され、これらの差動
ギアDI、D2により左右輪の回転速度差を吸収してい
る。(Conventional technology) In order to improve the driving performance of automobiles and the ability to drive on rough roads,
Conventionally, four-wheel drive vehicles are known. In a conventional four-wheel drive vehicle, for example, as shown in FIG. CL2 distributes torque between the front and rear wheels. And clutch CLI,
The driving force from CL2 to the front and rear wheels is provided by differential gear DI.
, D2 to the left and right wheels, and these differential gears DI and D2 absorb the rotational speed difference between the left and right wheels.
この従来の4輪駆動車は、例えば、前後輪の回転速度差
、ヨーレート、横加速度等に応じ、前後輪への駆動力配
分を決定し、種々の走行状態に適合する運動性能を実現
しようとしている。This conventional four-wheel drive vehicle determines the distribution of driving force between the front and rear wheels according to the rotational speed difference between the front and rear wheels, yaw rate, lateral acceleration, etc., in an attempt to achieve dynamic performance that suits various driving conditions. There is.
(発明が解決しようとする問題点)
しかしながら、従来の4輪駆動車においては、前後輪の
駆動力配分だけでは、実現可能な走行領域が充分満足で
きる程度にまで拡大されてはいない。特に、旋回時のス
テアリングレスポンスや操縦安定性の点では充分とは言
えなかった。(Problems to be Solved by the Invention) However, in conventional four-wheel drive vehicles, the achievable driving range is not sufficiently expanded by distributing the driving force between the front and rear wheels alone. In particular, the steering response and handling stability during turns were not satisfactory.
本発明はこのような問題を解決するためになされたもの
で、特に、左右輪の駆動力比を積極的に最適値に制御し
て、ステアリングのレスポンスの向上や操縦安定性の向
上を図った駆動力制御装置を提供することを目的とする
。The present invention was made to solve these problems, and in particular, actively controls the drive force ratio of the left and right wheels to an optimal value to improve steering response and steering stability. The purpose of the present invention is to provide a driving force control device.
(課題を解決するだめの手段)
上述の目的を達成するために本発明によれば、左右の車
輪に駆動力を伝達する各駆動軸にそれぞれ介装されたク
ラッチ装置と、ステアリング装置の操舵角を検出する舵
角センサと、車速を検出する車速センサと、舵角センサ
が検出する舵角と車速センサが検出する車速とに基つい
て車両に発生する横加速度を予測すると共に、予測した
横加速度に応じて各車輪の荷重を予測し、このように予
測した各輪の荷重量に応じて前記各クラッチ装置の伝達
駆動力をそれぞれ制御する制御手段とを備えてなること
を特徴とする駆動力制御装置が提供される。(Means for Solving the Problems) In order to achieve the above-mentioned object, the present invention provides a clutch device installed on each drive shaft that transmits driving force to left and right wheels, and a steering angle of a steering device. a steering angle sensor that detects the vehicle speed; a vehicle speed sensor that detects the vehicle speed; and a vehicle speed sensor that predicts the lateral acceleration that will occur in the vehicle based on the steering angle that the steering angle sensor detects and the vehicle speed that the vehicle speed sensor detects. and control means for predicting the load on each wheel according to the amount of load on each wheel predicted in this way, and controlling the transmission driving force of each of the clutch devices respectively according to the predicted load amount on each wheel. A control device is provided.
好ましくは、前記制御手段は、前記予測した各車輪の荷
重に応し、前記各クラッチ装置の伝達駆動力を直接制御
することもできるし、各車輪に駆動力を検出するトルク
センサを設け、前記予測した各車輪の荷重に応して左右
の車輪の駆動力比を演算し、前記トルクセンサが検出す
る各駆動力が、演算した駆動力比に合致するように前記
各クラッチ装置の伝達駆動力をフィードパ・シフ制御す
ることもできる。Preferably, the control means is capable of directly controlling the transmission driving force of each of the clutch devices according to the predicted load of each wheel, and also includes a torque sensor for detecting the driving force of each wheel, and The driving force ratio of the left and right wheels is calculated according to the predicted load on each wheel, and the driving force transmitted by each clutch device is adjusted so that each driving force detected by the torque sensor matches the calculated driving force ratio. It is also possible to control the feed rate.
更に、前記各車輪の駆動軸にブレーキ装置を含んで構成
し、前記制御手段は、前記予測した各車輪の荷重に応じ
前記各ブレーキ装置の制動力を制御することにより、減
速時の車両運動性能をより一層向上させることができる
。Furthermore, the drive shaft of each wheel includes a brake device, and the control means controls the braking force of each brake device according to the predicted load on each wheel, thereby improving vehicle motion performance during deceleration. can be further improved.
(作用)
左右の車輪に駆動力を伝達する各駆動軸にそれぞれ介装
されたクラッチ装置は、これを断接ないしはスリップ量
を制御することにより、左右の車輪に伝達される駆動力
比を任意に制御することができる。そして、制御手段が
舵角と車速とに基づいて演算した横加速度に応じて各車
輪の荷重量を予測し、このように予測した各輪の荷重量
に応じて前記各クラッチ装置の伝達駆動力を制御するこ
とにより、左右輪の駆動力比が最適値に制御される。(Function) The clutch device installed on each drive shaft that transmits the driving force to the left and right wheels can arbitrarily control the ratio of the driving force transmitted to the left and right wheels by connecting/disconnecting it or controlling the amount of slip. can be controlled. Then, the control means predicts the load amount of each wheel according to the lateral acceleration calculated based on the steering angle and the vehicle speed, and transmits the driving force of each clutch device according to the predicted load amount of each wheel. By controlling this, the driving force ratio between the left and right wheels is controlled to an optimum value.
(実施例)
以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する
。(Example) Hereinafter, an example of the present invention will be described in detail based on the drawings.
第1図は、本発明の第1の実施例として、4輪独立駆動
車の例を示し、この第1の実施例の車両には、差動装置
を備えておらず、左右の前輪FL。FIG. 1 shows an example of a four-wheel independent drive vehicle as a first embodiment of the present invention. The vehicle of this first embodiment is not equipped with a differential device, and only the left and right front wheels FL.
FRおよび左右の後輪RL、RRはそれぞれクラッチ1
0〜13を介してエンジンEに連結されている。FR and left and right rear wheels RL and RR are each clutch 1.
It is connected to engine E via 0-13.
よす詳細には、エンジンEの駆動力は、エンジン出力軸
に固設されるギア15、このギア15に噛合し、プロペ
ラシャフト16に固設されたギア16a、およびプロペ
ラシャフト16を介して前後のアクスルシャフト18.
19に伝達される。More specifically, the driving force of the engine E is transmitted back and forth through a gear 15 fixed to the engine output shaft, a gear 16a meshing with this gear 15 and fixed to the propeller shaft 16, and the propeller shaft 16. Axle shaft 18.
19.
前輪側のアクスルシャフト18にはその左輪FL側にク
ラッチ10が、右輪FR側にクラッチ11が配設され、
前輪側のアクスルシャフト18に伝達されたエンジンE
からの駆動力は、このクラッチ10および11を介し、
各クラッチの断接状態、或いはスリップ状態により決定
される左右輪の伝速駆動力比に応じて配分された駆動力
が各輪FL。The axle shaft 18 on the front wheel side is provided with a clutch 10 on the left wheel FL side and a clutch 11 on the right wheel FR side.
Engine E transmitted to the axle shaft 18 on the front wheel side
The driving force from is passed through these clutches 10 and 11,
The driving force is distributed to each wheel FL according to the transmission drive force ratio of the left and right wheels determined by the engagement/disengagement state or slip state of each clutch.
FRに伝達される。前輪の各車輪FL、FRの伝達トル
クは、各輪毎に取り付けられた駆動力センサ41,42
により検出され、この検出値は電子制御装置(ECU)
40に供給される。なお、駆動力センサとしては、種々
のものが適用できるが、例えば、歪ゲージ式や磁歪式の
ものを使用してもよい。It is transmitted to FR. The transmission torque of each front wheel FL, FR is determined by driving force sensors 41, 42 attached to each wheel.
This detected value is detected by the electronic control unit (ECU)
40. Note that various types of driving force sensors can be used, and for example, a strain gauge type or a magnetostrictive type may be used.
後輪側のアクスルシャフト19も同様に、左輪RL側に
クラッチ12が、右輪RR側にクラッチ13が配設され
、後輪側のアクスルシャフト19に伝達されたエンジン
Eからの駆動力は、このクラッチ12および13を介し
、各クラッチの断接状態、あるいはスリップ状態により
決定される左右輪の伝達駆動力比に応じて各輪RL、R
Rに伝達される。後輪の各車輪RL、RRの伝達トルク
は、各輪毎に取り付けられた駆動力センサ43゜44に
より検出され、この検出値は電子制御装置40に供給さ
れる。Similarly, the axle shaft 19 on the rear wheel side is provided with a clutch 12 on the left wheel RL side and a clutch 13 on the right wheel RR side, and the driving force from the engine E transmitted to the axle shaft 19 on the rear wheel side is as follows. Through these clutches 12 and 13, each wheel RL, R
transmitted to R. The transmission torque of each of the rear wheels RL and RR is detected by driving force sensors 43 and 44 attached to each wheel, and this detected value is supplied to the electronic control unit 40.
なお、各クラッチ10〜13を断接ないしはスリップさ
せて回転数比を制御することにより、左右輪ないしは4
輪の駆動力比を制御することもできる。各輪の回転数は
、各輪毎に取り付けられた車輪速センサ46〜49によ
り検出され、検出値は電子制御装置40に供給される。In addition, by controlling the rotation speed ratio by connecting/disconnecting or slipping each clutch 10 to 13, the left and right wheels or the four
It is also possible to control the drive force ratio of the wheels. The rotational speed of each wheel is detected by wheel speed sensors 46 to 49 attached to each wheel, and the detected values are supplied to the electronic control device 40.
上述したクラッチ10〜13は、電磁式のものや電磁粉
体クラッチでもよいが、本実施例では湿式多板油圧クラ
ッチが適用され、これらのクラッチは油圧制御装置20
から供給される高圧の油圧により摩擦係合して駆動トル
クを伝達する。なお、油圧制御装置20は、いずれも図
示しないが、エンジンEの駆動により油圧を発生させる
油圧ポンプ、電子制御装置40からの制御信号により各
クラッチへの作動油圧の給排を制御する制御バルブ等を
備えている。The clutches 10 to 13 described above may be electromagnetic ones or electromagnetic powder clutches, but in this embodiment, wet multi-disc hydraulic clutches are applied, and these clutches are controlled by the hydraulic control device 20.
The drive torque is transmitted through frictional engagement using high-pressure oil pressure supplied from the engine. The hydraulic control device 20 includes a hydraulic pump that generates hydraulic pressure by driving the engine E, a control valve that controls supply and discharge of working hydraulic pressure to each clutch based on a control signal from the electronic control device 40, and the like, although none of them are shown. It is equipped with
電子制御装置40には、上述したセンサの他に各種セン
サ、例えば、エンジンEの駆動力を検出するトルクセン
サ、車体に発生するヨーレートを検出するヨーレートセ
ンサ51、同じく前後加速度を検出する前後Gセンサ5
2、横加速度を検出する横Gセンサ53、ステアリング
の操舵角を検出するステアリング角度センサ55、ブレ
ーキの踏み込みを検出するブレーキセンサ56、エンジ
ンEの吸気通路に配設されたスロットル弁の弁開度を検
出するアクセル開度センサ57等が接続され、これらの
センサの検出信号が電子制御装置4゜に供給される。In addition to the above-mentioned sensors, the electronic control device 40 includes various sensors, such as a torque sensor that detects the driving force of the engine E, a yaw rate sensor 51 that detects the yaw rate generated in the vehicle body, and a longitudinal G sensor that also detects the longitudinal acceleration. 5
2. A lateral G sensor 53 that detects lateral acceleration, a steering angle sensor 55 that detects the steering angle, a brake sensor 56 that detects the depression of the brake, and the valve opening of the throttle valve disposed in the intake passage of the engine E. An accelerator opening sensor 57 and the like for detecting this are connected, and detection signals from these sensors are supplied to the electronic control unit 4°.
電子制御装置40は、駆動力制御プログラムを実行して
クラッチの作動量等を演算する中央演算装置(CPU)
、前述の制御プログラムや種々の定数値、演算結果等を
記憶する記憶装置(ROM。The electronic control device 40 is a central processing unit (CPU) that executes a driving force control program and calculates the amount of clutch operation, etc.
, a storage device (ROM) that stores the aforementioned control program, various constant values, calculation results, etc.
RAM等)、前述の各種センサからの検出値を入力して
、フィルタリング、信号増幅、A/D変換等の入力処理
や、演算結果に基づいて制御信号を出力する入出力装置
(I10インターフェイス)等から構成されている。RAM, etc.), input/output devices (I10 interface) that input detected values from the various sensors mentioned above, perform input processing such as filtering, signal amplification, A/D conversion, etc., and output control signals based on calculation results. It consists of
次に、第2A図および第2B図を参照して、電子制御装
置40により実行される横加速度見込み制御手順につい
て説明する。なお、電子制御装置40は、ステアリング
角度センサ55の入力信号を常に監視しており、ステア
リング角の絶対値が所定値を越えると第2A図および第
2B図に示す横加速度見込み制御の実行を開始し、制御
が完了するまで繰り返しこのルーチンを実行する。Next, a lateral acceleration estimation control procedure executed by the electronic control device 40 will be described with reference to FIGS. 2A and 2B. Note that the electronic control device 40 constantly monitors the input signal of the steering angle sensor 55, and when the absolute value of the steering angle exceeds a predetermined value, starts executing the lateral acceleration prospective control shown in FIGS. 2A and 2B. and repeats this routine until control is complete.
この横加速度見込み制御が実行されると、先ず、電子制
御装置40は、車輪速センサ46〜49から各車輪速信
号を読み込み(ステップ5IO)、これらの値を平均し
て車速vWを演算する(ステップ512)。次に、ステ
アリング角度センサ55からステアリング角信号を読み
込み(ステップ514)、上述のようにして求めた車速
Vwとステアリング角δSから、次式(AI)に基づき
車体に発生する横加速度Gyを予測・演算する(ステッ
プ516)。When this lateral acceleration prospective control is executed, first, the electronic control unit 40 reads each wheel speed signal from the wheel speed sensors 46 to 49 (step 5IO), calculates the vehicle speed vW by averaging these values ( Step 512). Next, the steering angle signal is read from the steering angle sensor 55 (step 514), and from the vehicle speed Vw and steering angle δS obtained as described above, the lateral acceleration Gy generated in the vehicle body is predicted based on the following formula (AI). Calculate (step 516).
Gy=−KI X (δs xVw”) /L ・・
・・・・(AI)ここに、Lはホイールベース、K、は
定数である。Gy=-KI X (δs x Vw”) /L...
(AI) Here, L is the wheel base and K is a constant.
次に、上述のようにして演算した横加速度Gyから左右
輪の荷重移動量Δwyを、次式(A2)から予測・演算
する(ステップ518)。Next, the load movement amount Δwy of the left and right wheels is predicted and calculated from the lateral acceleration Gy calculated as described above using the following equation (A2) (step 518).
ΔWy =Kt x (MxH/d)xGy −−−−
−・(A2)ここに、dはトレッド、Mは車重、Hは重
心高さ、K、は定数である。ΔWy = Kt x (MxH/d) x Gy -----
-.(A2) Here, d is the tread, M is the vehicle weight, H is the height of the center of gravity, and K is a constant.
そして、トルクセンサ50が検出するエンジンEの駆動
トルクT8の正負からエンジンEが駆動状態にあるか制
動状態にあるかを判別し、判別結果と上述のようにして
求めた荷重移動量Δwyから各輪の荷重に比例した駆動
力配分比αを演算する(ステップ520)。Then, it is determined whether the engine E is in a driving state or a braking state based on the positive or negative value of the driving torque T8 of the engine E detected by the torque sensor 50, and each A driving force distribution ratio α proportional to the wheel load is calculated (step 520).
駆動力の分配比αの演算が終わると、電子制御装置40
は前後Gセンサ52からの前後加速度信号を読み込み(
ステップ522)、この前後加速度から前後荷重移動量
を演算して前後輪への駆動力配分比βを演算しくステッ
プ524)、この配分比βから前後輪の駆動力Ty、T
m及び前後の各左右輪の目標駆動力TFLI TFL
TRLI TRIをそれぞれ次式(A3)〜(A8)に
より演算する(ステップ826)。When the calculation of the driving force distribution ratio α is completed, the electronic control device 40
reads the longitudinal acceleration signal from the longitudinal G sensor 52 (
Step 522) From this longitudinal acceleration, calculate the longitudinal load shift amount to calculate the driving force distribution ratio β between the front and rear wheels.Step 524) From this distribution ratio β, the driving force Ty, T of the front and rear wheels is calculated.
m and target driving force for each front and rear left and right wheels TFLI TFL
TRLI TRI is calculated using the following equations (A3) to (A8), respectively (step 826).
Tr”β×TE ・・・・・・(A
3)Tm=(+−β)XTE ・・・・・・
(A4)TFL=α×T、 ・・
・・・・(A5)Tri=(1−α) X TF
−−(A6)TRL=αXT、
・・・・・・(A7)T□=(1−α
)x”ri ・・・・・・(A8)電子
制御装置40は、この様に演算した各輪の目標駆動力に
基づき、各輪の駆動力センサ41〜44からの駆動力信
号を監視しながら、油圧制御装置20に制御信号を出力
して各クラッチ10〜13の作動油圧を調整し、各輪の
駆動力を目標駆動力にフィードバック制御する(ステッ
プ828)。Tr"β×TE ・・・・・・(A
3) Tm=(+-β)XTE...
(A4) TFL=α×T, ・・
...(A5) Tri=(1-α) X TF
--(A6)TRL=αXT,
・・・・・・(A7)T□=(1-α
)x"ri... (A8) The electronic control unit 40 monitors the driving force signals from the driving force sensors 41 to 44 of each wheel based on the target driving force of each wheel calculated in this way. At the same time, a control signal is output to the hydraulic control device 20 to adjust the working oil pressure of each clutch 10 to 13, and the driving force of each wheel is feedback-controlled to the target driving force (step 828).
このフィードバック制御方法には種々のものがあり、い
ずれの方法を採用するかは特に限定されるものでない。There are various feedback control methods, and there are no particular limitations on which method to adopt.
なお、上述の実施例では、ステアリング角が所定値範囲
を越えたとき、第2A図および第2B図の横加速度見込
み制御を開始するようにしたが、この横加速度見込み制
御の開始条件は、ステアリング角と車速により判別する
ようにしてもよい。In the above embodiment, when the steering angle exceeds a predetermined value range, the lateral acceleration prospective control shown in FIGS. 2A and 2B is started, but the starting conditions for this lateral acceleration prospective control are as follows: The determination may be made based on the angle and vehicle speed.
第3図は、ステアリング角と車速とにより車両の直進領
域、すなわち、上述の横加速度見込み制御を実行しない
領域を規定するマツプを示すもので、図中斜線で示す領
域で車両が走行しているとき、直進していると判定し、
この斜線領域を外れると、横加速度見込み制御を開始す
るのである。Figure 3 shows a map that defines the straight-ahead region of the vehicle, in other words, the region in which the above-mentioned lateral acceleration predictive control is not executed, based on the steering angle and vehicle speed, and the vehicle is traveling in the shaded region in the figure. It is determined that the vehicle is traveling straight,
When the vehicle deviates from this shaded area, lateral acceleration predictive control is started.
第2A図および第2B図に示す実施例では、演算した荷
重移動量から各輪の目標駆動力を求め、各輪の駆動力を
この目標駆動力に合致するように各クラッチ10〜13
の係合力ないしはスリップ量をフィードバック制御した
が、第2B図の各ステップを第4図に示すステップに代
えて、荷重移動量から左右輪のクラッチの油圧指令値を
直接演算しくステップ320a)、演算した指令値に基
づき、各油圧を直接制御するようにしてもよい(ステッ
プ522a)。すなわち、ステップ522aでは油圧制
御装置20の各バルブ指令値をオープンループ制御する
のである。In the embodiment shown in FIGS. 2A and 2B, a target driving force for each wheel is determined from the calculated load movement amount, and each clutch 10 to 13 is adjusted so that the driving force for each wheel matches this target driving force.
Although the engagement force or the amount of slip is feedback-controlled, each step in FIG. 2B is replaced with the step shown in FIG. 4, and the oil pressure command value of the left and right wheel clutches is directly calculated from the amount of load movement. Each oil pressure may be directly controlled based on the command value (step 522a). That is, in step 522a, each valve command value of the hydraulic control device 20 is subjected to open loop control.
このような制御は、第2A図および第2B図に示す制御
方法より制御精度が多少劣ることも考えられるが、各輪
の駆動力センサが不要となり、構成が簡略化することが
できる。Although such control may be somewhat inferior in control accuracy to the control method shown in FIGS. 2A and 2B, the driving force sensor for each wheel is not required, and the configuration can be simplified.
なお、左右輪の駆動力比(第2B図のステップ520)
やバルブ指令値(第4図のステップ520a)は、演算
した横加速度や荷重移動量に応じて前述の記憶装置から
マツプ値として読み出すようにしてもよい。Furthermore, the driving force ratio of the left and right wheels (step 520 in Fig. 2B)
The valve command value (step 520a in FIG. 4) may be read out as a map value from the above-mentioned storage device according to the calculated lateral acceleration and load movement amount.
本発明は、第5図に示すように、各輪のブレーキ装置2
2〜25を個別に制御可能に構成し、前述した横加速度
見込み制御における各輪の駆動力制御に加え、予測した
各車輪の荷重に応じて、制動時の各輪の制動力比を設定
し、設定した制動力比に応じて各ブレーキ装置の液圧を
制御するようにしてもよい。このように構成すれば、減
速時のステアリングの応答性が更に向上し、走行限界が
向上して車両運転性能が著しく向上することになる。な
お、第5図には、電子制御装置40やセンサ類は省略さ
れているが、第1図の対応する構成要素には同じ符号が
付されており、駆動力制御方法や制動力制御方法は上述
した実施例の説明から容易に推考できるので、その詳細
な説明は省略する。As shown in FIG. 5, the present invention provides a brake device 2 for each wheel.
2 to 25 are configured to be individually controllable, and in addition to controlling the driving force of each wheel in the lateral acceleration predictive control described above, the braking force ratio of each wheel during braking is set according to the predicted load of each wheel. , the hydraulic pressure of each brake device may be controlled according to the set braking force ratio. With this configuration, the responsiveness of the steering during deceleration is further improved, the driving limit is improved, and the vehicle driving performance is significantly improved. Although the electronic control device 40 and sensors are omitted in FIG. 5, the corresponding components in FIG. 1 are given the same reference numerals, and the driving force control method and braking force control method are Since it can be easily deduced from the description of the above-mentioned embodiment, detailed description thereof will be omitted.
第6図は、第1図に示す4輪駆動車のプロペラシャフト
16にセンタデフ28を介装して構成したものであり、
この場合、前後輪への駆動力の配分は、センタデフ28
により行われ、前後輪のクラッチ装置によりこれを行う
必要がない。第1図に示す4輪独立駆動軍においては、
旋回時の差動、すなわち各輪の回転速度差を吸収しなが
ら最適なトルク配分を実現するには、−輪を直結にして
残りの車輪をスリップ制御させる必要があり、制御が複
雑になる虞もあるが、センタデフ28を介装することに
より、電子制御装置40による前後輪の駆動力の配分を
考える必要がなくなり、駆動力配分の制御がそれだけ容
易になるという利点がある。この場合、センタデフ28
には、所謂ビスカスカップリング(V CU)等の差動
制限装置を備え、この差動制限装置により差動制限を加
えることも有効である。FIG. 6 shows a configuration in which a center differential 28 is interposed on the propeller shaft 16 of the four-wheel drive vehicle shown in FIG.
In this case, the distribution of driving force to the front and rear wheels is determined by the center differential 28.
There is no need to use clutch devices for the front and rear wheels. In the four-wheel independent drive group shown in Figure 1,
In order to achieve optimal torque distribution while absorbing the differential during turning, that is, the difference in rotational speed between each wheel, it is necessary to directly connect one wheel and control the remaining wheels by slipping, which may complicate control. However, by interposing the center differential 28, there is no need to consider the distribution of driving force between the front and rear wheels by the electronic control unit 40, and there is an advantage that control of the driving force distribution becomes easier. In this case, center differential 28
It is also effective to provide a differential limiting device such as a so-called viscous coupling (VCU) and to apply differential limiting using this differential limiting device.
第7図は、本発明の別の実施態様を示し、前輪側にのみ
クラッチ装置10.11を介装し、後輪側は、差動装置
30と作動制限装置32を介してエンジンEに連結され
る構成のものである。より具体的には、後輪からエンジ
ンEの駆動力の伝達は、プロペラシャフト16から作動
装置30を介して左右のアクスルシャフト19a、19
bに伝達され、各輪RL、RRを駆動する。作動制限装
置32は左右のアクスルシャフト19a、iQb間に介
装されるもので、その作動は電子制御される。FIG. 7 shows another embodiment of the present invention, in which a clutch device 10.11 is installed only on the front wheel side, and the rear wheel side is connected to the engine E via a differential device 30 and an operation limiting device 32. The configuration is as follows. More specifically, the driving force of the engine E is transmitted from the rear wheels from the propeller shaft 16 to the left and right axle shafts 19a, 19 via the actuating device 30.
b, and drives each wheel RL and RR. The operation limiting device 32 is interposed between the left and right axle shafts 19a and iQb, and its operation is electronically controlled.
第1図に示す構成の4輪独立駆動車においては、各輪の
駆動力を独立して制御する必要のない通常走行の場合で
あっても、ステアリング角が所定値以上に操舵されると
クラッチ装置の作動制御が開始され、クラッチの断接や
スリップ量制御を必ず行わなければならない。In a four-wheel independent drive vehicle configured as shown in Figure 1, even in normal driving where there is no need to independently control the driving force of each wheel, if the steering angle is exceeded a predetermined value, the clutch Operation control of the device is started, and clutch engagement/disengagement and slip amount control must be performed.
一方、第7図の構成のものにあっては、通常走行では前
輪側のクラッチ10.11および差動制限装置32をオ
フ状態にし、後輪駆動のみで走行し、必要時に前輪側の
クラッチ10.11の駆動力配分制御(例えば、前述し
た横加速度見込み制御)を行うと共に、後輪側の差動制
限装置32を作動せて差動制限制御を行うことができる
。すなわち、第7図の構成の場合には、後輪側に差動装
置30を備えているので、操舵時であっても必ずしもク
ラッチによる駆動力配分制御を行う必要がないことにな
る。On the other hand, in the configuration shown in FIG. 7, during normal driving, the front wheel side clutches 10, 11 and the differential limiting device 32 are turned off, and the vehicle runs only with rear wheel drive. In addition to performing the driving force distribution control of .11 (for example, the aforementioned lateral acceleration prospective control), differential limiting control can be performed by operating the differential limiting device 32 on the rear wheel side. That is, in the case of the configuration shown in FIG. 7, since the differential device 30 is provided on the rear wheel side, it is not necessarily necessary to perform drive force distribution control using a clutch even during steering.
なお、第7図に示す差動制限装置32は、種々の公知の
ものを適用することができる。また、前後輪のどちらに
クラッチ装置を介装するかは、特に限定されるものでな
く、後輪側のアクスルシャフトにクラッチ装置を介装し
、前輪側に差動装置と差動制限装置とを配設するように
してもよい。Note that various known devices can be used as the differential limiting device 32 shown in FIG. 7. Furthermore, there is no particular limitation on which of the front and rear wheels the clutch device is installed on, and the clutch device is installed on the axle shaft on the rear wheel side, and the differential device and differential limiting device are installed on the front wheel side. may be arranged.
第8図は、センタデフ(C/D)を有する従来の4輪駆
動車と、本発明の4輪独立駆動車とについてシュミレー
ションによる特性計算を行い、180゜旋回コースを加
速旋回中に、エンジンブレーキによって減速を行ったと
きの、実舵角の時間変化を比較したものである。なお、
計算条件としては、第9図に示すように、アプローチ距
離Laが15m1初期速度30km/h、加速度(Gx
)を0.2G、減速度を−1,5G、路面μを1.0と
し、第9図のX−Y地点間が加速、Y地点以降が減速状
態にあるものとして計算をおこなった。FIG. 8 shows the characteristics calculated by simulation for a conventional 4-wheel drive vehicle with a center differential (C/D) and a 4-wheel independent drive vehicle of the present invention. This is a comparison of changes in actual steering angle over time when deceleration is performed. In addition,
As shown in Figure 9, the calculation conditions are as follows: approach distance La is 15 m, initial speed is 30 km/h, acceleration (Gx
) was 0.2G, deceleration was -1.5G, road surface μ was 1.0, and calculations were performed assuming that the area between points X and Y in FIG. 9 was in an acceleration state and the area after point Y was in a deceleration state.
従来のセンタデフ付4輪駆動車では、加速時にはアンダ
ステア(US)傾向が強く、減速時にはオーバステア(
O8)傾向が強い特性であるため、減速の際に大きくス
テアリングを切り戻す必要がある。一方、本発明の横加
速度見込み制御の場合には、加減速の影響を受けに((
、中立ステアリング(NS)に近い特性を有している。Conventional four-wheel drive vehicles with center differentials tend to understeer (US) when accelerating, and oversteer (US) when decelerating.
O8) Since this characteristic has a strong tendency, it is necessary to turn the steering wheel back significantly when decelerating. On the other hand, in the case of the lateral acceleration predictive control of the present invention, it is not affected by acceleration/deceleration ((
, has characteristics close to neutral steering (NS).
横加速度見込み制御の場合には、ステアリング操作によ
って直接左右輪のトルク配分を行い、ヨーモーメントを
発生するため、修正操舵が有効に作用゛し、ステアリン
グ操作量が小さくて済むものと考えられる。In the case of lateral acceleration prospective control, the steering operation directly distributes the torque between the left and right wheels and generates a yaw moment, so it is thought that the corrective steering works effectively and the amount of steering operation is small.
上述のシュミレーション結果は、前後のトルク配分比は
荷重比例として得られたものであるが、前後配分比を5
0:50に固定してもその影響は殆どない。すなわち、
旋回時においては、本来前後トルク配分の影響は、左右
トルク配分のそれに比べて小さいこと、また、左右の荷
重移動に比べて前4゜
後の荷重移動は小さく、加減速による配分比の変化が小
さいことによると考えられる。この結果からも明白なよ
うに、センタデフ(C/D)を有する従来の4輪駆動車
における、前後のトルク配分の制御よりも、本発明の駆
動力制御装置を備える車両の、左右のトルク配分の制御
の方が有効であることを示している。In the above simulation results, the front and rear torque distribution ratios were obtained as proportional to the load, but the front and rear torque distribution ratios were changed to 5.
Even if it is fixed at 0:50, there is almost no effect. That is,
When turning, the influence of front-rear torque distribution is originally smaller than that of left-right torque distribution, and the load shift 4 degrees forward is smaller than the left-right load shift, and changes in the distribution ratio due to acceleration and deceleration are small. This is probably due to the small size. As is clear from this result, the left and right torque distribution of the vehicle equipped with the driving force control device of the present invention is better than the control of front and rear torque distribution in a conventional four-wheel drive vehicle having a center differential (C/D). This shows that control is more effective.
(発明の効果)
以上詳述したように、本発明の駆動力制御装置によれば
、予測した横加速度に応じて各車輪の荷重を予測し、こ
のように予測した各輪の荷重量に応じて左右輪の駆動力
比を積極的に制御するので、旋回時のタイヤの空転が防
止され、走行限界が向上し、ステアリングのレスポンス
の向上や操縦安定性の向上を図ることが出来る。(Effects of the Invention) As detailed above, according to the driving force control device of the present invention, the load on each wheel is predicted according to the predicted lateral acceleration, and the load on each wheel is predicted according to the predicted lateral acceleration. Since the system actively controls the drive force ratio between the left and right wheels, it prevents the tires from spinning when turning, improving the driving limit, improving steering response, and improving handling stability.
第1図は、本発明の駆動力制御装置の概略構成を示すブ
ロック図、第2A図および第2B図は、第1図の電子制
御装置40により実行される横加速度見込み制御の制御
手順を示すフローチャート、第3図は、ステアリング角
と車速とにより区画され、車両の直進領域を示すグラフ
、第4図は、第2B図の変形例を示し、予測された荷重
移動量に応じクラッチ装置を直接制御する制御手順を示
すフローチャート、第5図は、各輪にクラッチ装置と個
別制御可能なブレーキ装置とを配設した構成の、本発明
に係る駆動力制御装置の変形例を示すブロック図、第6
図は、前後輪の駆動力配分を、センタデフにより行う構
成の、本発明に係る駆動力制御装置の変形例を示すブロ
ック図、第7図は、前輪側にのみクラッチ装置を配設し
、前輪の左右輪の駆動力配分を制御する、本発明に係る
駆動力制御装置の変形例を示すブロック図、第8図は、
従来のセンタデフ付4輪駆動車と本発明の4輪独立駆動
車との運動性能を比較した、180°旋回挙動を示し、
実舵角の時間変化のグラフ、第9図は、第8図の180
°旋回走行コースを示すグラフ、第10図は、従来の4
輪駆動車の構成を示すブロック図である。
11〜13・・・クラッチ、18・・・前輪側アクスル
シャフト、19・・・後輪側アクスルシャフト、20・
・・油圧制御装置、28〜25・・・ブレーキ装置、2
8゜30・・・差動装置、32・・・差動制限装置、4
0・・・電子制御装置(ECU) 、41〜44・・・
車輪速センサ、47〜49・・・駆動力センサ、50・
・・トルクセンサ、51・・・ヨーレートセンサ、52
・・・前後Gセンサ、53・・・横Gセンサ、55・・
・ステアリング角度センサ。
出願人 三菱自動車工業株式会社
代理人 弁理士 長 門 侃 二FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a driving force control device of the present invention, and FIGS. 2A and 2B show a control procedure of lateral acceleration prospective control executed by the electronic control device 40 of FIG. 1. The flowchart, FIG. 3 is a graph showing the straight-ahead region of the vehicle divided by steering angle and vehicle speed, and FIG. 4 shows a modification of FIG. 2B, in which the clutch device is directly operated according to the predicted load movement FIG. 5 is a flowchart showing a control procedure for controlling, and FIG. 6
FIG. 7 is a block diagram showing a modification of the driving force control device according to the present invention, in which the driving force is distributed between the front and rear wheels by a center differential, and FIG. FIG. 8 is a block diagram showing a modification of the driving force control device according to the present invention, which controls the driving force distribution between the left and right wheels of the
Comparing the driving performance of a conventional four-wheel drive vehicle with a center differential and a four-wheel independent drive vehicle of the present invention, it shows 180° turning behavior,
The graph of the change in actual steering angle over time, Figure 9, is shown at 180 in Figure 8.
A graph showing the turning course, Figure 10, shows the conventional 4
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a wheel drive vehicle. 11-13...Clutch, 18...Front wheel side axle shaft, 19...Rear wheel side axle shaft, 20.
... Hydraulic control device, 28-25 ... Brake device, 2
8゜30...Differential device, 32...Differential limiting device, 4
0...Electronic control unit (ECU), 41-44...
Wheel speed sensor, 47-49... Driving force sensor, 50.
... Torque sensor, 51 ... Yaw rate sensor, 52
...Front and rear G sensor, 53...Lateral G sensor, 55...
・Steering angle sensor. Applicant Mitsubishi Motors Corporation Agent Patent Attorney Kanji Nagado
Claims (4)
れ介装されたクラッチ装置と、ステアリング装置の操舵
角を検出する舵角センサと、車速を検出する車速センサ
と、舵角センサが検出する舵角と車速センサが検出する
車速とに基づいて車両に発生する横加速度を予測すると
共に、予測した横加速度に応じて各車輪の荷重を予測し
、このように予測した各輪の荷重量に応じて前記各クラ
ッチ装置の伝達駆動力をそれぞれ制御する制御手段とを
備えてなることを特徴とする駆動力制御装置。(1) A clutch device installed on each drive shaft that transmits driving force to the left and right wheels, a steering angle sensor that detects the steering angle of the steering device, a vehicle speed sensor that detects vehicle speed, and a steering angle sensor The lateral acceleration generated in the vehicle is predicted based on the detected steering angle and the vehicle speed detected by the vehicle speed sensor, and the load on each wheel is predicted according to the predicted lateral acceleration. A driving force control device comprising: control means for controlling the transmission driving force of each of the clutch devices according to the amount.
前記制御手段は、前記予測した各車輪の荷重に応じて左
右の車輪の駆動力比を演算し、前記トルクセンサが検出
する各駆動力が、演算した駆動力比に合致するように前
記各クラッチ装置の伝達駆動力をフィードバック制御す
ることを特徴とする請求項1の駆動力制御装置。(2) A torque sensor is installed on each wheel to detect the driving force,
The control means calculates a driving force ratio between the left and right wheels according to the predicted load on each wheel, and controls each clutch so that each driving force detected by the torque sensor matches the calculated driving force ratio. 2. The driving force control device according to claim 1, wherein the driving force control device performs feedback control of the transmitted driving force of the device.
じ、前記各クラッチ装置の伝達駆動力を直接制御するこ
とを特徴とする請求項1の駆動力制御装置。(3) The driving force control device according to claim 1, wherein the control means directly controls the transmission driving force of each of the clutch devices according to the predicted load of each wheel.
、前記制御手段は、前記予測した各車輪の荷重に応じ前
記各ブレーキ装置の制動力を制御することを特徴とする
請求項1ないし3のいずれかに記載の駆動力制御装置。(4) A brake device is included in the drive shaft of each of the wheels, and the control means controls the braking force of each of the brake devices according to the predicted load on each wheel. 3. The driving force control device according to any one of 3.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2271422A JPH04146819A (en) | 1990-10-09 | 1990-10-09 | Drive force controller |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2271422A JPH04146819A (en) | 1990-10-09 | 1990-10-09 | Drive force controller |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04146819A true JPH04146819A (en) | 1992-05-20 |
Family
ID=17499816
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2271422A Pending JPH04146819A (en) | 1990-10-09 | 1990-10-09 | Drive force controller |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04146819A (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005035295A1 (en) * | 2003-09-27 | 2005-04-21 | Zf Friedrichshafen Ag | Drive train of an all-wheel drive vehicle comprising clutches and method for controlling and regulating a drive train |
| WO2006093246A1 (en) * | 2005-03-01 | 2006-09-08 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Braking-driving force control device of vehicle |
| JP2006315661A (en) * | 2005-04-15 | 2006-11-24 | Nissan Motor Co Ltd | Driving force distribution device for four-wheel independent drive vehicle |
| JP2015224005A (en) * | 2014-05-29 | 2015-12-14 | トヨタ自動車株式会社 | Control device for four-wheel drive vehicle |
| JP2018192895A (en) * | 2017-05-17 | 2018-12-06 | 日本精工株式会社 | vehicle |
-
1990
- 1990-10-09 JP JP2271422A patent/JPH04146819A/en active Pending
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