JP2524708B2 - 4輪駆動車のトルク配分制御装置 - Google Patents

4輪駆動車のトルク配分制御装置

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JP2524708B2 JP61157715A JP15771586A JP2524708B2 JP 2524708 B2 JP2524708 B2 JP 2524708B2 JP 61157715 A JP61157715 A JP 61157715A JP 15771586 A JP15771586 A JP 15771586A JP 2524708 B2 JP2524708 B2 JP 2524708B2
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Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】
本発明は、フルタイム式4輪駆動車において、前・後
輪の駆動トルク配分を任意に制御し、操縦性または安定
性重視の走行を可能にする4輪駆動車のトルク配分制御
装置に関するものである。
【従来の技術】
現在、一般の自動車の車両ステア特性は通常の走行で
はその駆動方式による影響は余りないが、屈曲路などで
の急旋回や高速旋回走行を行うような場合では、前輪駆
動か後輪駆動かにより車両の挙動に違いが出てくる。す
なわち、前輪駆動車では、前輪のタイヤが駆動力の影響
を受けるためにアンダーステア傾向が強まり、その限界
時にはドリフト状態となる。また、後輪駆動車では、ア
ンダーステア傾向が弱まり、その限界時にはオーバステ
ア傾向にまでなってスピン状態となることがあった。一
方、周知の4輪駆動車において、前後輪を直結したもの
は、主に走行時の軸重比に応じて前・後輪の駆動力配分
が自動的になされるものである。また、前・後輪間にい
わゆるセンターデフを設けたものは前・後輪の駆動力配
分を常に50:50などの一定値にするものである。これら
4輪駆動車は、前輪駆動車(FWD)や後輪駆動車(RWD)
とは異なった車両ステア特性、すなわちFWDとRWDの略中
間的特性を得られるようにしたものである。
【発明が解決しようとする問題点】
ところで、上記のようにこれら4輪駆動車(4WD)
は、確かにFWDやRWDとは異なった車両ステア特性を有す
るが、車両旋回時などに積極的に前・後輪の駆動力配分
を制御するものではないので、車両自体が有しているス
テア特性を大巾に変えることができず、車両の旋回特性
を必ずしも良好に得ることができなかった。 本発明は、このような点に鑑みてなされたもので、車
両旋回時などの横加速力(G)の増加に応じて、車両自
体が有するステア特性に基づき前・後輪の駆動力配分を
制御し、車両の旋回特性を向上させることができるよう
にすることを目的とする。
【問題点を解決するための手段】
上記目的を達するため、本発明による4輪駆動車のト
ルク配分制御装置は、前・後輪の駆動力配分を可変とす
るトルク配分装置を備える4輪駆動車において、車両に
作用する横加速度を検出する加速度センサと、変速機出
力軸の駆動トルクを検出する出力トルクセンサとを設
け、上記加速度センサからの信号によってあらかじめ記
憶装置にマップの形で格納されている駆動力配分値を読
み出し、上記出力トルクセンサからの信号とに基づき上
記トルク配分装置の油圧クラッチに印加すべき油圧値を
定め、この油圧を上記油圧クラッチに印加して前・後輪
の駆動力配分を、車両自体が有するステア特性に応じて
制御するようにしたものである。
【作用】
上記構成に基づき、車両自体が有するステア特性がア
ンダーステアの弱いもの、たとえばトルク配分装置を、
変速機出力軸の駆動トルクを略等分に分配するセンター
デフ装置と、これをバイパスして前輪側駆動トルクを印
加油圧に応じて増大させる油圧クラッチなどからなるト
ルク分配装置とで構成した4輪駆動車であれば、横Gの
増加に応じて、前輪側の駆動力配分を増加させ、または
後輪側の駆動力配分を減少させる。また、アンダーステ
アが強いもの、たとえばトルク配分装置を、センターデ
フ装置と、これをバイパスして後輪側駆動トルクを印加
油圧に応じて増大させる油圧クラッチなどからなるトル
ク分配装置とで構成した4輪駆動車であれば、後輪側の
駆動力配分を増加させ、または前輪側の駆動力配分を減
少させる。さらにまた、トルク配分装置を、前・後輪へ
の駆動軸にそれぞれ油圧クラッチを設けてトルク伝達力
を制御するように構成した4輪駆動車であれば、限界に
近くない横G内では横Gの増加に応じて後輪側の配分を
増加させ、限界に近い横G付近では逆に前輪側の配分を
増加させる。以上のようにして、車両の旋回特性を向上
させることができる。
【実施例】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。第
1図〜第4図は本発明の第1の実施例を示し、図におい
て、1はエンジン、2はトランスミッション、3は前
輪、4は後輪、5はフロントデフ、6はリヤデフ、7は
ベベルギヤからなるセンターデフ、8はセンターデフ7
をバイパスして配置されたトルク分配装置を構成する油
圧クラッチ、9はトランスミッション2の出力軸2aに固
着された歯車A、10はセンターデフ7のデフケースに設
けられた歯車Bで歯車A9と噛合う。11はセンターデフ7
の前輪側駆動軸7aに固着された小径の歯車C、12は油圧
クラッチ8のクラッチハブ8cの回転軸であるバイパス軸
8aの一端に固着された大径の歯車Dで歯車C11と噛合
う。13は油圧クラッチ8のドラム8b側に設けられた歯車
E、14はセンターデフ7の後輪側駆動軸7bに固着された
略同径の歯車Fで、歯車E13と噛合う。15はトランスミ
ッション出力軸2aの駆動トルクTを検出する出力トルク
センサ、16は車両に作用する横加速度(横G)を検出す
る横加速度センサ、17は油圧ユニットで、所定の油圧Pc
を油圧クラッチ8へ印加する。20はマイクロコンピュー
タからなるトルク配分制御装置である。 次に、センターデフ7および変速歯車機構11,12と油
圧クラッチ8等からなるトルク分配装置の動作について
説明する。トランスミッション出力軸2aからの駆動トル
クTは歯車9,10を経てセンターデフ7へ伝達され、ここ
で駆動トルクTは略等分に分配されて前・後輪駆動軸7
a,7bにそれぞれ伝達される。ここで、油圧ユニット17か
らの油圧Pcがゼロで、油圧クラッチ8がオフされている
と、センターデフ7において分割された駆動トルクT/2
はそれぞれ前・後輪駆動軸7a,7bを介してフロントデフ
5およびリヤデフ6へ伝達され、夫々のギヤ比により通
常走行時はアンダーステアが弱い車両ステア特性の後輪
駆動寄りとなる。この状態の油圧クラッチ8のクラッチ
ハブ8cは、歯車C11とD12のギヤ比Kによって減速されて
回転し、ドラム8bは略同径の歯車E13,F14を介して後輪
駆動軸7bと同速で回転し、互いに空転している。ここ
で、油圧ユニット17が油圧Pcを徐々に印加すると、油圧
クラッチ8において回転差により油圧Pcに応じたクラッ
チトルクK・Tcが発生し、そのトルクは低速側のハブ8c
に加算されるように作用し、高速側のドラム8bは減算さ
れるように作用するので、前輪駆動軸7aへ伝達される駆
動トルクTFは(T/2+K・Tc)に、後輪駆動軸7bへ伝達
される駆動トルクTRは(T/2-K・TC)となり、前輪3お
よび後輪4の駆動力配分を変えることができる。 上記のように後輪駆動寄りに構成される4輪駆動車は
アンダーステア傾向が弱く、その限界時にはオーバステ
ア傾向にまでなってスピン状態になることがある。この
ため、トルク配分制御装置20は第3図に示すように構成
され、図において21は記憶装置で、車両に作用する横G
に応じた最適な駆動力配分値、例えば前輪駆動力配分値
RFをマップの形(第4図)で予め格納している。22は駆
動力配分決定手段、23はクラッチトルク演算手段であ
る。 そして、駆動力配分決定手段22は、横加速度センサ16
によって検出される車両に作用する横Gをアドレス信号
として、記憶装置21より前輪駆動力配分値RF=TF/(TF
+TR)を読み出し、この配分値Rと出力トルクセンサ15
によって検出される駆動トルクTとに基づいたクラッチ
トルク演算手段23は、 RF=[T/2+K・Tc/(T/2+K・Tc)+(T/2−K・T
c)] を満足するクラッチトルクTcを求め、この値Tcに相当す
る油圧指令を油圧ユニット17に与え、対応する油圧Pcを
油圧クラッチ8に印加し、第4図に示すように横Gの増
加に応じて前輪側の駆動力配分RFを増加させ、後輪側の
駆動力配分を減少させて、車両旋回時のアンダーステア
を強めて車両の安定性を確保する。 次に、車両自体のステア特性がアンダーステアの強い
車両の場合を第5図,第6図に示す。トルク伝達系の構
成は第1図に示したものと同じであるが、この4輪駆動
車のトルク分配装置では、歯車C11とD12とのギヤ比はほ
ぼ1で、歯車F14とE13とのギヤ比Kとは、第1図と逆に
D/C<E/Fであり、油圧クラッチ8に印加する油圧Pcに応
じて、前輪側駆動軸7aへの駆動トルクTFは(T/2−K・T
c)となり、後輪側駆動軸7bへの駆動力TRは(T/2+K・
Tc)となる。このようなアンダーステア傾向が強い車両
では、限界時にはドリフト状態となるおそれがあるの
で、トルク配分制御装置20の記憶装置21に、第6図に示
すような前後駆動力配分値を予めマップの形で格納して
おき、横加速度センサ16によって検出される車両旋回時
の横Gによって前輪駆動力配分値RFを読み出し、第1の
実施例と同様に油圧クラッチ8で発生すべきクラッチト
ルクTcを求め、油圧ユニット17から対応する油圧Pcを油
圧クラッチ8へ印加して、第6図に示すように後輪側駆
動力TRの配分を増加させ、前輪側駆動力TFの配分を減少
させ、車両旋回時に生じるアンダーステアを弱めて車両
の操縦性(回頭性)を確保する。
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば旋回時に車両に作
用する横加速度を加速度センサによって検出し、この信
号に応じて前・後輪駆動力配分を制御するようにしたの
で、車両旋回時の旋回特性、すなわち操縦性(回頭性)
および安定性の向上を図ることができる。また、車両に
作用する横加速(横G)に対応する最適な前後駆動力配
分値を、マップの形としてプログラマブルな記憶装置に
予め格納しておくようにしたので、多様な車種に対して
適用することが可能になるという効果も得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図〜第4図は本発明の第1の実施例を示し、第1図
は元の車両ステア特性がアンダーステアの弱いセンター
デフ付4輪駆動車のトルク伝達系の構成を示すスケルト
ン図、第2図はトルクバランス図、第3図はトルク配分
制御装置の構成を示すブロック図、第4図は横Gに対応
する前後駆動力配分図である。第5図,第6図は第2の
実施例を示し、第5図は元の車両ステア特性がアンダー
ステアの強いセンターデフ付4輪駆動車のトルクバラン
ス図、第6図は横Gに対応する前後駆動力配分図であ
る。 2……トランスミッション、3……前輪、4……後輪、
7……センターデフ、8,81,82……油圧クラッチ、9〜1
4……歯車、15……出力トルクセンサ、16……横加速度
センサ、20……トルク配分制御装置。

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】前輪と後輪の駆動力配分を可変とするトル
    ク配分装置を備える4輪駆動車において、 上記トルク配分装置は、変速機出力軸の駆動トルクを前
    輪と後輪に等分に分配するセンターデフ装置と、このセ
    ンターデフ装置をバイパスして前輪あるいは後輪側駆動
    トルクを印加油圧に応じて増大させる油圧クラッチ等か
    らなるトルク伝達制御手段とで構成し、 車両に作用する横加速度を検出する加速度センサと、変
    速機出力軸の駆動トルクを検出する出力トルクセンサと
    を備え、上記加速度センサからの信号によって予め記憶
    装置にマップの形で格納されている前・後輪駆動力配分
    値を読み出し、上記出力トルクセンサからの信号とに基
    づき、上記トルク配分装置のトルク伝達制御手段に印加
    すべき油圧値を定め、この油圧を上記トルク伝達制御手
    段に印加して前・後輪の駆動力配分を制御するようにし
    たことを特徴とする4輪駆動車のトルク配分制御装置。
  2. 【請求項2】上記加速度センサからの横加速度信号の増
    加に従って前輪側の駆動力配分を増加させるように制御
    することを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の4輪
    駆動車のトルク配分制御装置。
  3. 【請求項3】上記加速度センサからの横加速度信号の増
    加に従って後輪側の駆動力配分を増加させるように制御
    することを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の4輪
    駆動車のトルク配分制御装置。
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