JP5090664B2 - ４輪駆動車の駆動力制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、４輪駆動車の駆動力制御方法に関し、特に、前輪と後輪との間の駆動力配分比を変化させる上での駆動力制御方法に関するものである。

旋回時に駆動力（前後力）が増大すると、コーナリングフォース（横力）の飽和点が低下する。換言すると、旋回中にアクセルを踏み込むと、後輪駆動車の場合は後輪が旋回円の外側に横滑りを起こし易くなるためにオーバーステア傾向となり、前輪駆動車の場合は前輪が旋回円の外側に横滑りを起こし易くなるためにアンダーステア傾向となることが知られている。

このように旋回時に横滑りが生じた場合、運転者が意図した走行車線から車両が逸脱することになる。そこで、例えば雪道など、路面摩擦係数が低い路面を走行する際の車線逸脱を抑制するため、車速および舵角に基づく目標ヨーレイト値と実ヨーレイト値とを比較し、実ヨーレイト値が目標ヨーレイト値より大きい、つまりオーバーステア時は、前輪側へ配分するトルクを相対的に大きくし、この逆に、実ヨーレイト値が目標ヨーレイト値より小さい、つまりアンダーステア時は、後輪側へ配分するトルクを相対的に大きくするようにした技術が公知である（特許文献１を参照されたい）。
特開平０３−７０６３３号公報

しかるに、特許文献１に記載の技術においては、車線逸脱の判定基準として、その時の車速および舵角から算出した目標ヨーレイト値を用いている。そしてこの目標ヨーレイト値に実際のヨーレイト値が沿うように、前後輪の駆動力配分比を制御している。つまりこの制御は、運転者の操作量を正として、それに対する車両挙動を補償するものであり、車両の応答特性に基づく実際の車両状態を正確に反映した制御を行えるものではない。

本発明は、このような従来技術の不都合を改善すべく案出されたものであり、その主な目的は、実際の車両状態に適合した前後輪の駆動力配分比制御をより一層高精度に行うことのできる４輪駆動車の駆動力制御方法を提供することにある。

このような課題を解決するために本発明は、４輪駆動車の前輪および後輪へ配分する駆動力を制御する方法として、横加速度センサによって検出された車両の横加速度を車速で除算した値からヨーレイトセンサによって検出されたヨーレイトを減算した値を積算して算出した車体のスリップ角と検出されたヨーレイトとに基づいて、これらスリップ角とヨーレイトとの向きが相違した場合は、後輪へ配分する駆動力を相対的に大きくし、スリップ角とヨーレイトとの向きが一致した場合は、スリップ角の絶対値が所定値以上の場合のみに、前輪へ配分する駆動力を相対的に大きくする（請求項１）ものとした。

このような本発明によれば、車両の状態を正確に把握することができ、前後輪の駆動力配分比制御の精度をより一層高め、旋回時の安定性並びに旋回性能を高める上に多大な効果を奏することができる。

以下に添付の図面を参照して本発明について詳細に説明する。

図１は、本発明が適用される前輪と後輪との間の駆動力配分比を変化させる駆動力制御装置を備えた４輪駆動車における動力伝達システムの概略構成を示している。この動力伝達システムの主要構成要素は、車両の前側に配置されたエンジン１の出力がトランスミッション２を介して伝達されるフロントデファレンシャル装置３と、このフロントデファレンシャル装置３からの出力がプロペラシャフト４を介して伝達される増速装置５と、増速装置５からの出力が伝達されるリヤデファレンシャル装置６とを有している。

フロントデファレンシャル装置３は、トランスミッション２の出力を左右のフロントドライブシャフト７ａ・７ｂに分配して伝達する機能を有しており、これにより、各フロントドライブシャフト７ａ・７ｂの軸端に結合された左右の前輪８ａ・８ｂが駆動される。

増速装置５は、オイルポンプ機構、プラネタリギヤ機構、直結クラッチ機構、および増速クラッチ機構を備えており、プロペラシャフト４を介して伝達されるフロントデファレンシャル装置３からリヤデファレンシャル装置６へ伝達される駆動力の度合いを無段階に変化させることができるようになっている。

リヤデファレンシャル装置６は、プラネタリギヤ機構および電磁式の多板クラッチ機構を有しており、増速装置５からの駆動力を左右のリヤドライブシャフト９ａ・９ｂに分配して伝達する機能を有しており、これにより、各リヤドライブシャフト９ａ・９ｂの軸端に結合された左右の後輪１０ａ・１０ｂが駆動される。

増速装置５の直結クラッチ機構、増速クラッチ機構並びにリヤデファレンシャル装置６の電磁式多板クラッチ機構は、車体の適所に設けられた車輪速センサ１１ａ〜１１ｄ、横加速度センサ１２、及びヨーレイトセンサ１３の出力に基づいて、電子制御ユニット１４によってその結合度合いが可変制御され、これにより、フロント、リヤ両ドライブシャフトへの駆動力配分比が連続的に可変制御される。

次に本発明による駆動力配分比可変制御について説明する。

車輪速センサ１１ａ〜１１ｄ、横加速度センサ１２、及びヨーレイトセンサ１３の出力から、横加速度ＹＧ、ヨーレイトγ、及び車速Ｖを検出し、これらのデータを取り込む（ステップ１）。そしてこれらのデータから車体スリップ角βを次式により算出する（ステップ２）。
（YG／Ｖ）−γ＝β／ｄｔ

ヨーレイトγと車体スリップ角βとの向きを比較し（ステップ３）、両者の向きが同一（ステップ３：肯定）ならば、車体スリップ角βの絶対値が所定値以上か否かを判別し（ステップ４）、車体スリップ角βの絶対値が所定値以下の場合（ステップ４：否定）は、通常制御を維持する（ステップ５）。そして、車体スリップ角βの絶対値が所定値以上の場合（ステップ４：肯定）は、後輪の横すべり量が過大である、即ちスピン傾向大と判断できるので、前輪への駆動力配分比を後輪よりも大きくする。これにより、前輪横力が低下して前輪のタックイン現象が抑制され、車線維持のためのステアリングの切り戻し量を低減するか、或いは不要とする。なお、ヨーレイトγの向きは、車体の重心点を通る垂直軸回りについての車体の上方から見ての回転方向が左右のどちら回りであるかを云い、車体スリップ角βの向きは、車体の進行方向が、旋回円の接線に対して左右どちらの側にあるかを云う。

ここで車体スリップ角βの絶対値を所定値と比較する理由は、回頭性を高める上には、車体スリップ角βは旋回円の接線に対して幾分か内向きとなることが好ましく、通常制御においてそのように設定されているからである。

他方、ヨーレイトγと車体スリップ角βとの向きが互いに異なっているならば（ステップ３：否定）、前輪の横すべり量が過大、即ちドリフト傾向大と判断できるので、後輪への駆動力配分比を前輪よりも大きくする（ステップ７）。これにより、後輪横力が低下するので後輪が横滑りし、車線維持のためのステアリングの切り増し量を低減するか、或いは不要とする。

本発明が適用された４輪駆動車における動力伝達システムの概略構成図である。 本発明の制御フロー図である。

符号の説明

１２ 横加速度センサ
１３ ヨーレイトセンサ
１４ 電子制御ユニット

Claims (1)

1. ４輪駆動車の前輪および後輪へ配分する駆動力を制御する方法であって、
   横加速度センサによって検出された車両の横加速度を車速で除算した値からヨーレイトセンサによって検出されたヨーレイトを減算した値を積算して算出した車体のスリップ角と検出されたヨーレイトとに基づいて、これらスリップ角とヨーレイトとの向きが相違した場合は、前記後輪へ配分する駆動力を相対的に大きくし、
   これらスリップ角とヨーレイトとの向きが一致した場合は、スリップ角の絶対値が所定値以上の場合のみに、前記前輪へ配分する駆動力を相対的に大きくすることを特徴とする４輪駆動車の駆動力制御方法。

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