JPH0268226A - ４輪駆動車の駆動力制御方法及び装置 - Google Patents

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は前後輪のトルク配分を可変とした４輪駆動車の
駆動力配分制御方法及び装置に関する。

〔従来の技術〕

前後輪のトルク配分を可変とした４輪駆動車の駆動力配
分制御装置等に関しては、従来より種々の方式が発表さ
れている。特開昭６１−１５７４３７号公報の装置は１
前後輪の回転数の差を検知してこれをスリップ量として
捉え、スリップ量が大なるときは可変トルククラッチと
して構成した駆動力配分手段に与える制Ｓ量を大として
、より完全な４輪駆動の状態、即ち、４輪駆動側に移行
させスリップを防１１二する。

叉特開昭ＢＯ−２３６８３７号公報の装置は、ハンドル
の転舵角の大小に対応して可変トルククラッチの制御量
を変化させ、転舵角の大きい時に４輪駆動の状態を継続
した場合に発生するタイトコーナブレーキング現ψを防
１１−するため、２輪駆動側に移行させている。この他
にも種々の改良が発表されている（特開昭６１−１９３
９３１．特開昭６２−８８１３５゜特開昭６２−６８３
１号公報、特開昭８２−６８１３５号公報、特開昭Ｈ−
２３（ｉ８４１号公報、特開昭［１３−３４２３０号公
報）。

〔発明が解決しようとする課題〕

これら従来技術は、全て完全２輪走行時から完全４輪走
行時までの間のある選択された状態において、夫々スリ
ップ時、低速大旋回時、加速時等の各個別状況に対応し
、これらの与える不具合に対処する目的で、駆動力配分
手段に与える制御量を変化させるものである。

従ってこれらは、夫々個別の状況に対応する時以外は他
の制御と組み合わせて使用する必要がある。

更に、これらの従来技術では、車両の走行状況が大きく
変化したとき１例えば加速しながら旋回して急にタイヤ
がスリップした時のように、ある制御条件から別の制御
条件に移りかわった時には対応できなかったり、あるい
は車両の挙動が大きく変わり、安定性を欠くと共に運転
者にも不安感を与えるという問題点があった。

又、これらの全てを組み合せると複雑なものになってし
まい、制作上きわめて困難となったり。

あるいは多大の費用がかかることとなる。本発明は上記
欠点を改良することを目的とする。即ち本発明は４輪駆
動車における駆動力配分手段に与える制御量を、これに
影響を与える全てのパラメータに対応できるよう１つの
制御量として簡易に与えることを目的とする。

〔課題を達成するための手段及び作用〕１・、配本発明
のＩ」的は前後輪のトルク配分を可変とした４輪駆動車
の駆動力制御において、現在の車速と、旋回ｍと、加速
度と、スリップ量の各検出信号をパラメータとして周期
的に演算が行われること、駆動力配分手段に与えられる
制御量が。

前回与えられた制御量と、今回の演算で求められる値と
の和で表されることを特徴とする駆動力制御方法とする
ことによって達成される（請求項１）。この構成により
、車速、旋回量、加速度。

スリップ量の全てにより、駆動力配分手段に対して最適
の制御量を一元的に与えることができると共に制御量の
急変が回避され、快適な制御が可能となる。

又、今回の演算で求められる前記値は、車両の現在状態
に対応する制御量と、車両の状態変化に対応する制御量
との和から求められることを特徴とする駆動力制御方法
とすることによって車両の現（Ｅの定常状態と車両の急
変状態のいずれにも対応テき、［１つ挙動の急変のない
最適の制御量を与えることかできる（請求項２）。

次に、前記各検出信号は、一に昼時と下降時との間ニヒ
ステリシス差が設けられて夫々数値化されること。

該数値から、車速と旋回ゴとをパラメータとする第１の
車両状態判定マトリックスと、加速度とスリップ量とを
パラメータとする第２の車両状態判定マトリックスか作
成されること。

該２つの車両状態判定マトリックスで得られた値から今
回の演算により求められる前記値を得るためのマトリッ
クスか作成されること。

これらマトリックスがコンピュータにより周期的に参照
されることにより、駆動配分手段に与えられる前記制御
にか求められることを特徴とすることによってマトリッ
クスが簡略化されるため演算周期を極めて短くすること
ができ、これにより応答を素早く行うことができると共
に制御中のハンチングもｐ防できる（請求項３）。

更に左右輪の駆動力配分を可変する第２の駆動力配分手
段をさらに備えた４輪駆動車の制御において、第２の駆
動力配分手段は車速と、旋回量と、加速度と、スリップ
はの各検出信号をパラメータとして制御され２前後輪の
内少なくともいずれかにおいて左右輪の駆動力の配分を
可変とすることによって各輪の駆動力を状況に応じた最
適の配分とすることができる（請求項４）。

＋：ｊ’ｉ求項５の構成により、上記方法を実施するた
めの装置が得られる。

〔実施例〕

第１図から第１Ｏ図までに本発明の実施例の構成、及び
その説明が表わされている。

第１図には本発明に係る駆動力配分制御方法（装置）の
基本的構成が略図として示されている。エンジンの駆動
力は変速機を経て前輪へ伝えられるとともに、制御弁３
の働きによって制御される駆動力配分手段として動作す
る摩擦多板クラッチ（可変トルククラッチ）１を経て後
輪用差動装置にも伝えられる。この後輪用差動装置には
、川に制御弁４の働きによって制御され、駆動力配分手
段として動作する第２の摩擦多板クラッチ（可変トルク
クラッチ）が設けられ、左右の後輪の駆動力配分の制御
が行われる。制御弁３゜４は第２図に示す油圧系によっ
て前記摩擦多板クラッチ１．２の押付圧を制御する構成
がとられている。

第１図において各４輪の回転数は夫々回転数検出センサ
５，６，７．８によって検出され、又ハンドルの回転角
（操舵角）は操舵角検出センサ９によって検出され、夫
々制御手段ＩＯに信号として送られる。制御手段１０は
、これら検出信号、即ち４輪の回転数及び操舵角をもと
に一定周期毎に所定の演算を行い、その結果を出力デユ
ーティ　（制御量）として制御弁３，４に出力する。そ
の結果制御弁は、出力デユーティの大きさに応じ前記摩
擦多板クラッチの押付圧を、第９図に示した特性により
制御する。

第３図に、ワンチップマイコンとして構成した制御手段
１０の演算処理フローチャートの一例が示されている。

制御手段１０は９本実施例では２０ｍ５毎に第３図に示
す一連の処理を周期的に行うようにプログラムされてい
る。ステップＰ１では、各車輪の回転数に基づき車体速
度Ｖ、が求められ、記憶される。ステップＰ２では操舵
角センサーの出力が読み込まれ、旋回量ψとして記憶さ
れる。ステップＰ　では車体速度Ｖｌ、が時間微分され
Ｖｐが牛体加速度として記憶される。ステップＰ４では
前輪の回転数と後輪の回転数の差が演算され。

その結果がΔＮＰＲとして記憶される。次のステップＰ
５では、中肉の状態が第４図〜第６図にもとづいて判定
される。

第４図には、記憶した６量にもとづいて現在の中肉の各
状態が判定され、数値化される方法が示されている。速
度判定においてはｖＦの値を低速の場合に１．中速の場
合に２．高速の場合に３として夫々分類、数値化する。

この数値化により。

コンピュータによる制御量の判定が迅速になる。

尚、ＶＰが上昇する場合と下降する場合とでは１図に示
すようにヒステリシスが設けられている。後で述べる旋
回量、加速、スリップ量の夫々においても同様にヒステ
リシスが設けられ、これにより制御中のハンチングが防
止される。

旋回判定では、操舵角ψの大きさによって同様に、直進
、中旋回、大旋回の夫々を１．２．３とする数値化が行
なわれている。加速判定では同様に９１．の値に応じて
、減速が１．定常が２．中加速が３．フル加速が４とし
て４段階に数値が行われている。

スリップ判定でも同はにΔＮＦＲの値に応じてスリップ
無しく０スリツプ）が１．小スリップが２、中スリップ
が３．大スリップが４として数値化されている。

第５図及び第６図は、前述の判定結果に基いて車両の状
態を判断するマトリックス（テーブル）である、車両状
態判定マトリックスが示されている。第５図は速度判定
結果及び旋回判定結果に基いて車両の１つの状態（Ｄｌ
）が判断されるマトリックスである。これにより車両状
態Ｄｌとして１〜９の値が得られる。第６図は加速判定
結果及びスリップ判定結果に基いて車両の他の１つの状
態（Ｄ２）が判断されるマトリックスである。これによ
り車両状態Ｄ２として１〜１６の値が得られる。このよ
うに車両状態判定７トリツクスではパラメータが２組に
分けて構成されているので。

テーブルのルックアップが容易であり、プログラム作成
時間のみならず演算時間も短縮できる。

本実施例の場合このような組合せとしたが、パラメータ
は任意の２組に分けてマトリックスを構成することも可
能である。

ステップＰ　は、前述の２つの車両状態ＤＩ。

Ｄ２に基き、制御弁３，４に加えられるべき変化口が、
従って摩擦多板クラッチの押圧力に加えられるべき変化
量が求められるステップである。この変化量を求めるに
あたってもやはりマトリックスが使用される。この方法
の１例について、２つの１１変トルククラツチの内セン
タクラッチ１の場合についての具体例が第７図、第８図
に示されている。他の１つの可変トルククラッチである
ディファレンシャルクラッチ２に加えられる制御量の場
合については同様であるので省略する。

第７図には、第５図、第６図で求めた車両状態［）、、
Ｄ　　に夫々対応する基本マツ・ブＭ、Ｍ２が表として
示されている。基本マツプで得られた値は、制御量を求
めるに当ってはＭ　十Ｍ２として使用される。基本マツ
プの意義は、車両の現在の状況に対応して加えられるべ
き、クラッチの押圧力に加える変化量を与えることであ
る。第８図には、同様に車両状態Ｄ　　、Ｄ　　に夫々
対応する変化量マツプＭ、Ｍ４が表として示されている
。制御量を求めるにあたっては同様にＭ３＋Ｍ　として
使用される。変化量マツプの値Ｍ３は車両状態Ｄ　によ
り２Ｍ４は車両状ｆｉＤ２により夫々求められる。変化
量マツプの意義は、車両の状態の変化に対応して加えら
れるべき、クラブチの押圧力に加える変化量を与えるこ
とである。従って演算時のＭ　　、Ｍ　　の値のみなら
ず。

前回の演算で求められた変化量マツプの値であるＭ３　
、Ｍ　　　も、車両の状態の変化に関係するので必要と
なる。

ステップ７にて出力デューティ、即ち制御弁に与えられ
るべき制御量の値が演算される。出力デユーティとクラ
ッチ押圧力の関係は、第９図に示されるように一定の線
型関係であり、出力デユーティを変えることにより、ク
ラッチ押圧力を制御することができる。

出力デユーティは次の式。

出力デユーティ ー前回の出力デューティ＋今回の基本マツプの値（Ｍ１
＋Ｍ２）＋　（今回の変化量マツプの値（Ｍ　　＋Ｍ４
）−前回の変化量マツプの値（Ｍ　　　＋Ｍ　　　）） で与えられる。

出力デユーティ信号は一定時間毎（本実施例では２Ｏａ
ｓ毎）に出力されているため、車両状態の現状及び状態
変化に合わせて押圧力として加えられるべき出力値が刻
々に与えられる。

今回はセンタクラッチ１に与える制御量の場合について
説明したが、前述の如くリヤデファレンシャルクラッチ
２についても、別のマツプによりこれと同様に出力され
る。

尚９．フλ本マツプと変化量マツプの表の数値について
の意義を説明するために第４図から第８図に示したもの
を書き直して第１Ｏ図に再掲する。

Ｍｌは速度と旋回量に対応した基本マツプである。旋回
間が大きく、速度の低い時１例えば速度１、旋回３の時
にはマツプの値は−２として表わされている。従ってこ
れは４輪駆動側から２輪駆動側に移行すべき出力値が２
であることを意味し、制御量をドげる方向に働く。

Ｍ２は加速度とスリップ量に対応した基本マツプであり
、加速２．スリップ４のときは、４輪駆動側に移行すべ
く、マツプ値は２として表わされている。叉減速中（加
速１）でスリップ１のときはマツプ値は−２であるから
、２輪駆動側に移行すべきことを意味している。

Ｍ３は、速度と旋回量に対応する変化量マツプであり、
数値は各状態で読みとられるマツプ値の相対値が重要と
なる。即ち、マツプ値は車両の状態が一定の場合は数字
が変化しないのでＭ３〜ｉ３’−ｏとなり、加えられる
べき変化；はＯとなる。

Ｍ４も、同様に加速とスリップ量に対応する変化はマツ
プである。例えば、加速３　スリップ１の時のマツプ値
３から、加速１（減速中）、スリップ３の状態に変化し
たときは、今回のマツプ値６から前回のマツプ値３を引
き、制御量が３となる。従って、３だけ４輪駆動側に移
行すべく出力が１−げられる。

次に、実際の車両の運行の状況が上記実施例によってど
のように制御されるかについて説明する。今、車両が中
速、中旋回、定常（加速）、小スリップで走行中から中
加速した場合にスリップしない時（ａ）　、　　した時
（ｂ）で出力値がどのように変化するか見ることとする
。

中速（Ｖ、、−２）、中旋回（ψ−２）、定常（Ｖ、、
−２）、小スリップ（ΔＮ！、Ｒ”＝”）であるから車
両状態判定マツプ第５図及び第６図から。

Ｄ　　−５，Ｄ２−６となり、第７図及び第８図の■ マツプから基本マツプＭ　　−０，Ｍ２−０．　変化計
マツプＭ　　’−５．Ｍ　　’−１０である。

（ａ）の場合、中加速（Ｖ、、−３）となり、それ以外
は全て数値が同じであるから。

Ｄ　　−５，Ｄ２−７となり、これからＭｌ−Ｏ，Ｍ２
−０．Ｍ３−５．Ｍ４−９となる。

これから。

出力デユーティ ー前回のデユーティ十基本マツプ士変化はマツプの差 一前回のデユーティ十〇　＋　（１４−１５）−前回の
デユーティ−１ 従って加速した瞬間には、出力デユーティを１下げる。

その後その車両状態が同じであれば同じ出力値が続き、
旋回中の車両挙動の変化を防止できる。

（ｂ）の場合、中加速＜ｖＦ−３）で且つ中スリップ（
ΔＮＰＲ−３）となると、Ｄ、−５，Ｄ、。

−１１となるため基本マツプ及び変化量マツプの値はＭ
　　−０，Ｍ２−１．Ｍ３−５．Ｍ４−１２とな■ る。この場合−ＬＬ（ａ）に移行して後（ｂ）になった
と考えられるので、（ａ）の場合がら史に次のように変
化する。

出力デユーティ値 一前回のデユーティ十基本マツプ＋変化徽マツプ差 鴫前回のデユーティ＋１　＋　（＋７−１４）鴫前回の
デユーティ＋４ 従って加速の後、スリップした瞬間にスリップに対応し
て出力値を４上げる。その後同じスリップが続けば、基
本マツプの値である１づつ２０ｍ５ごとに出力値が上が
っていく。加速を中止し、スリップが無くなった時は、
Ｍ４−１０となり、変化量マツプの差は（１５−１７）
となる。これにより出力値は２下がり、同じ状態が続け
ば出力値は下がり続け、２輪駆動側に移行する。

本実施例においては、操舵角センサを用いて操舵角ψを
旋回ごとして使用しているが、左右の前輪の回転数の差
を重体速度で割った値ΔＮＦ／Ｖｐとして旋回量を演算
することも可能である。

この場合操舵角センサが不要となる。

叉本実施例では、加速度は速度Ｖ、を時間で微分するこ
とによっているが、これに限るものではなく、加速度検
出センサを別に設けることも可能である。これにより、
各車輪の回転数の差が大きいときでも正確な加速度が検
出できる。

更にスロットル開度センサを設け、スロットル開成θ及
び微分値ｄθ／ｄｔにて加速度を演算することも可能で
あり、同様な効果が期待できる。

又第７図、第８図のマツプの値を変えることにより、車
両の特性に適応した制御も可能である。

このように１本発明の範囲内において１本実施例から種
々の衣用が可能となる。

【発明の効果〕

請求項１記載の発明により、車速、旋回量、加速度、ス
リップ量の各パラメータを総合して演算し、前回の？ａ
算時に出力された制御量と今回の演算で得られた値との
和で、駆動力配分手段における分配率のＩＩＪ変制御を
行うことができるので、運転中の個々の判断を必要とせ
ず、駆動力の化が大幅とならない制御が可能となる。こ
れにより従来例に比して信頼性のある制御が可能となり
、挙動の急変等による事故や運転者の不安感が除かれる
こととなると共に、変化量のみを与えることで足りるた
め、制御速度が早くなる。

請求項２記載の装置により、今回の演算時に得られる値
を車両の現在状態に対応する量と車両の変化状態に対応
する量との２つに区分した結果。

ト両の定常状態、変化状態のいずれにも対応でき、Ｌｉ
つ車輌の挙動の急変のない制御が可能となった。これに
より、素早い対応が可能となり。

スリップ時、タイトコーナブレーキ現象等のいずれにも
対応できる制御の信頼性が向上する。

請求項３記載の発明により、マトリックス（テーブル）
を付属させ、マイクロコンピュータに参照させる結果９
周期的に且つ迅速に最適の駆動力配分の制御が可能とな
り、信頼性安全性が向１、する。即ち４組のパラメータ
を２組に分けてマトリックスを構成させることによりプ
ログラムが容易となり、更には簡易に４つのパラメータ
“を扱い、素早く演算することができ、処理速度が向上
する。各検出値の上昇時と下降時とにおいてヒステリシ
スを設けたことにより、制御ハンチングを避け、安定し
た制御がｎＩ能となる。

請求項４記載の発明によりさらに左右各車輪の駆動力配
分を可変とすることができこれにより。

旋回時１片輪のスリップ時等にも対処可能な、きめの細
い最適の制御が可能となる。

請求項５の構成により上述の請求項１〜４のいずれかを
実施するための装置が与えられる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る制御方法（装２２）の構成を略図
的に示す図面。 第２図は制御弁による可変トルククラッチの制御油圧回
路図、第３Ａ図はコンピュータによる制御フローチャー
トの一例、第３図Ｂは装置の構成ブロック図の一例、第
４図は検出信号の数値化を説明する図表の一例、第５図
及び第６図は車両状態判定マトリックスの一例、第７図
は基本マツプ（マトリックス）の−例、第８図は変化量
マツプ（マトリックス）の−例、第９図は出力デユーテ
ィ（制御量）と可変トルククラッチの押圧力との関係を
表わすグラフ、第１Ｏ図は各マツプの数値の意味を説明
するためのグラフ。 を夫々表わす。 各符号の説明 １・・・センタクラッチ（可変トルククラッチ）２・・
・デファレンシャルクラッチ（可変トルククラッチ） ３．４・・・制御弁 ５．６，７．８・・・車輪回転数センサ９・・・操舵角
センサ　　ｌＯ・・・制御手段１１・・・ポンプ　　　
　　１２・・・レギュレータ出願人　　アイシン精機株
式会社 代理人　　　弁理士　　加　藤　朝　道第 第３Ａ図 因 第 図 第 図 第８図 第９図 ±カプト干イ 第５図 弔 因 刀Ｏｔ刊斤− 第 １゜ 図 （ａ） （ｂ） （Ｃ） （ｄ）

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）前後輪のトルク配分を可変とした４輪駆動車の駆
   動力制御において、現在の車速と、旋回量と、加速度と
   、スリップ量の各検出信号をパラメータとして周期的に
   演算が行われること、駆動力配分手段に与えられる制御
   量が、前回与えられた制御量と、今回の演算で求められ
   る値との和で表されることを特徴とする駆動力制御方法
   。
2. （２）今回の演算で求められる前記値は、車両の現在状
   態に対応する制御量と車両の状態変化に対応する制御量
   との和で表されることを特徴とする請求項１記載の方法
   。
3. （３）前記各検出信号は、上昇時と下降時との間にヒス
   テリシス差が設けられて夫々数値化されること、 該数値から、車速と旋回量とをパラメータとする第１の
   車両状態判定マトリックスと、加速度とスリップ量とを
   パラメータとする第２の車両状態判定マトリックスが作
   成されること、 該２つの車両状態判定マトリックスで得られた値から今
   回の演算により求められる前記値を得るためのマトリッ
   クスが作成されること、 これらマトリックスがコンピュータにより周期的に参照
   されることにより、駆動配分手段に与えられる前記制御
   量が求められることを特徴とする請求項１又は２記載の
   方法。
4. （４）左右輪の駆動力配分を可変する第２の駆動力配分
   手段をさらに備えた４輪駆動車の制御において、第２の
   駆動力配分手段は車速と、旋回量と、加速度と、スリッ
   プ量の各検出信号をパラメータとして制御され、前後輪
   の内少なくともいずれかにおいて左右輪の駆動力の配分
   を可変とした請求項１乃至３のいずれか一に記載の方法
   。
5. （５）前後輪の駆動力配分手段、 車速、旋回量、加速度、スリップ量の各検出手段、 各検出手段からの出力を受け、これを数値化し、記憶す
   る手段、 記憶した前記数値から車両の現在状態及び状態変化を判
   別する手段、 車両の現在状態及び状態変化から、制御量を演算する手
   段、 演算後の制御量を周期的に前記駆動力配分手段に出力す
   る手段、を備え、 前記制御量は、前回の演算後に出力した制御量と、車両
   の現在状態に対応する制御量と、車両の状態変化に対応
   する制御量との和であることを特徴とする４輪自動車の
   駆動力制御装置。