JP2583910B2 - 前後輪駆動車の駆動力配分制御方法 - Google Patents

前後輪駆動車の駆動力配分制御方法

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    • B60K23/00Arrangement or mounting of control devices for vehicle transmissions, or parts thereof, not otherwise provided for
    • B60K23/08Arrangement or mounting of control devices for vehicle transmissions, or parts thereof, not otherwise provided for for changing number of driven wheels, for switching from driving one axle to driving two or more axles
    • B60K23/0808Arrangement or mounting of control devices for vehicle transmissions, or parts thereof, not otherwise provided for for changing number of driven wheels, for switching from driving one axle to driving two or more axles for varying torque distribution between driven axles, e.g. by transfer clutch

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) この発明は前後輪駆動車の駆動力配分制御方法に係り
詳しくは、車輪の駆動力とスリップ率との比から前後輪
の駆動力配分比を決定する駆動力配分制御方法に関す
る。
(従来の技術) 前輪および後輪の双方を駆動する前後輪駆動車は、ト
ランスファクラッチによってエンジン動力を前後輪に分
配して伝達し、前後輪にそれぞれ駆動力を分担させる。
近年、このような前後駆動車にあっては、トランスファ
クラッチに差動制限機能を有する差動機構あるいは油圧
多板クラッチ等を用い、前後輪への駆動力配分比を走行
状態に応じ制御するものが提案されている。この種の前
後輪駆動車は、例えば、発進、加速時等に駆動力を分散
して性能の向上を図り、また、旋回時等に差動を許容し
てタイトターンブレーキング現象等の発生を防止する。
(この発明が解決しようとする問題点) 上述のような前後輪駆動車にあっては、前後輪の駆動
力配分比を後輪への駆動力が小さくなるように設定する
ことでステア特性がアンダステア傾向を帯びることが知
られているが、また、一般に、ステア特性は走行路面の
摩擦係数の影響を受けて低摩擦係数の走行路面ではオー
バステア化することが知られている。したがって、この
ような前後輪駆動車では、低摩擦係数の走行路面上を走
行する場合に駆動力配分比を後輪の駆動力が小さくなる
ように制御することでステア特性のオーバステア化を阻
止でき、良好な操安性が得られると考えられる。しかし
ながら、自動車において走行路面の摩擦係数を直接に測
定することは困難であり、また、近年、超音波センサ等
で間接的に走行路面の摩擦係数を検出して上述のような
制御を行うものが提案されているが、超音波センサ等の
高価なセンサ不可欠でコストが大きく、また、摩擦係数
を正確に検出することが困難で信頼性に欠けるという問
題があった。
この発明は、上記事情に鑑みてさなされたもので、製
造コストを増大させること無く低摩擦係数路面走行時の
操安性の向上を図ることを目的としている。
(問題点を解決するための手段) この発明は、前輪または後輪の一方がエンジンと直結
しており、前輪または後輪の他方がトランスファクラッ
チを介してエンジンと連結している前後輪駆動車の前記
トランスファクラッチの締結力を制御する駆動力配分制
御方法において、前記一方の車輪に伝達される駆動力と
スリップ率とを検出し、該駆動力とスリップ率との比を
算出し、該比に基づきトランスファクラッチの締結力を
制御して、該比が小さい場合は前輪に分配される駆動力
を大きくし、該比が大きい場合は前輪に分配される駆動
力を小さくすることを特徴とする。
(作用) この発明にかかる前後輪駆動車の駆動力配分制御方法
によれば、車輪の駆動力とスリップ率との比が走行路面
の摩擦係数に対応して該摩擦係数を表すため、駆動力配
分比を摩擦係数に応じて制御することができ、良好な操
安性が得られる。そして、スリップ率は回転速度センサ
等で前後輪の車輪の回転速度を別個に検出することで容
易に求められ、また、駆動力もトルクセンサ等で容易に
検出できるため、構成の簡素化が図れ、製造コストが低
減できる。
(実施例) 以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。
第1図は、本発明に係る前後輪駆動車の駆動力配分制
御方法を使用する駆動力配分制御装置を表わし、その動
力伝達系の全体骨組図を表わしたものである。第2図は
油圧回路図であり、第3図は、本発明に係る前後輪駆動
車の駆動力配分制御方法のフローチャートである。
第1図において、11はエンジン、12はエンジン11と一
体に組み付けられたトランスミッションであり、トラン
スミッション12の出力軸Vは、平行歯車機構13、油圧多
板クラッチ14、前輪差動機構15およびアクスル16FL,16F
Rを介して左右の前輪17FL,17FRに連結され、また、プロ
ペラシャフト18、後輪差動機構19およびアクスル16RL,1
6RRを介して左右の後輪17RL,17RRに直結されている。
前輪差動機構15の入力軸には前輪回転速度センサ20F
が設けられ、また、後輪差動機構19の入力軸には後輪回
転速度センサ20Rおよびトルクセンサ21が設けられ、こ
れら回転速度センサ20F,20Rおよびトルクセンサ21がコ
ントロールユニット22に接続されている。前輪回転速度
センサ20Fおよび後輪回転速度センサ20Rは周知のリード
スイッチ等から構成されてそれぞれが前輪17Fおよび後
輪17Rの回転速度に比例した周波数のパルス信号を出力
し、また、トルクセンサ21は磁歪式トルクセンサ(特願
昭61−44258号明細書参照)等から成り伝達トルクすな
わち後輪17Rの駆動力を表わす信号を出力する。コント
ロールユニット22は、マイクロコンピュータ等を備え、
各センサ20F,20R,21の出力信号を処理して後述する圧力
制御弁を制御する。
油圧多板クラッチ14は、油室が油圧制御回路23に連結
され、この油圧制御回路23から油室に供給される油圧に
応じて伝達トルクが変化する。油圧制御回路23は、第2
図に示すように、モータ24により駆動されるポンプ25が
リザーバタンク26内の油を加圧して吐出し、ポンプ25が
吐出する圧油をアキュムレータ27に蓄圧してセンタクロ
ーズ型の電磁式圧力制御弁28により油圧多板をクラッチ
14へ供給する。モータ24はコントロールユニット22に接
続され、アキュムレータ27にはコントロールユニット22
に結線された圧力センサ29が設けられ、モータ24は圧力
センサ29により検知された油圧に基づき該油圧が所定値
以下に低下すると駆動される。30はワンウエイバルブで
ある。
圧力制御弁28は、アキュムレータ27と連結したインレ
ットポート31i、リザーバタンク26と連結したドレンポ
ート31d、油圧多板クラッチ14の油室と連絡したアウト
レットポート31qおよびコントロールポート31cがバルブ
ボディに形成され、このバルブボディ31内に摺動自在に
収容されたスプール32をコントロールユニット22に結線
されたソレノイド33により付勢し、アウトレットポート
31qから油圧多板クラッチ14に供給する油圧をソレノイ
ド33に通電される電流値に対し線型に制御する。すなわ
ち、この圧力制御弁28は、コントロールポート31cを経
て導かれた油圧多板クラッチ14の油室内の油圧とソレノ
イド33の付勢力とをスプール32に対抗させて作用させ、
油圧多板クラッチ14の油室に供給する油圧をソレノイド
33に通電される電流値に対応した値に維持する。
次に、この実施例の作用を第3図のフローチャートを
参照して説明する。
この駆動力配分制御装置は、コントロールユニット22
のマイクロコンピュータで第3図のフローチャートの処
理を繰り返し実行して油圧多板クラッチ14へ供給する油
圧Hを制御し、この油圧多板クラッチ14により前後輪の
駆動力の配分比を制御する。
まず、イグニッションキーがON操作されると、ステッ
プP1で油圧Hを比較的大きな値Pに初期設定する。この
値Pは油圧多板クラッチ14を締結状態に保持する十分な
値に決定されるため、後述するように、車両は発進時等
に配分比が50[%]程度すなわち前後輪を駆動する4輪
駆動状態となり発進等を速やかに行うことができるよう
になる。次に、ステップP2では、ブレーキペダルの踏込
操作等で車両が制動状態にあるか否かを判別し、車両が
制動状態にあればステップP3において油圧Hを0すなわ
ち後輪駆動状態として制動状態の安定化を図り、また、
車両が制動状態になければステップP4以下の所定を行
う。
ステップP4においては、各回転速度センサ20F,20Rお
よびトルクセンサ21の出力信号から前輪回転速度Nf、後
輪回転速度Nrおよび伝達トルクTrを読み込む。続いて、
ステップP5においては、後輪17Rと車体との速度差を車
体速度で除して、すなわち下式(1)によりスリップ率
Sを算出し、 S=2(Nr−Nf)/(Nr+Nf) ……(1) 次に、ステップP6でスリップ率Sの値を判別する。こ
のステップP6では、スリップ率Sが0であると判別され
ると再度ステップP1からの一連の処理を繰り返し実行
し、スリップ率Sが正であると判別されるとステップP7
以下の処理を行い、スリップ率Sが負であると判別され
ると前述のステップP3の処理を行う。したがって、車両
が停止状態等にあってスリップ率Sが0であれば油圧H
が前述の比較的大きな値Pに設定されるため4輪駆動状
態でスリップを生じること無く発進を速やかに行なえ、
車両が旋回状態等にあってスリップ率Sが負であれば油
圧Hが0に設定されるためタイトターンブレーキング現
象の発生等が防止される。
次に、ステップP7においては、下式(2)で示すよう
に伝達トルクTrをスリップ率Sで除して比Kを求め、 K=Tr/S ……(2) 続くステップP8で比Kの値を判別する。この比Kは路
面の摩擦係数に対応して摩擦係数を表す。そして、ステ
ップP8では、比Kが第1の所定値K1未満であると判断さ
れるとステップP9で油圧HをC1・Sに設定し、比Kが第
1の所定値K1以上第2の所定値(K2)(K1<K2)以下で
あると判断されればステップP10で油圧HをC2・Sに設
定し、比Kが第2の所定値K2を越えていると判断されれ
ばステップP11で油圧HをC3・S(ただし、C1>C2>C
3)に設定する。このため、比Kが小さい場合すなわち
路面の摩擦係数が小さい場合には、前輪17Fへ分配され
る駆動力が大きくなり後輪17Rが負担するトラクティブ
フォースが小さくなる。したがって、車両が摩擦係数の
小さい路面を走行する場合に、ステア特性がオーバステ
ア化することを防止でき、良好な操縦性能が得られる。
なお、上述した実施例では、前輪17Fへの動力伝達系
に油圧多板クラッチ14を介設して該油圧多板クラッチ14
を比Kに応じ制御するが、後輪17Rへの動力伝達系にク
ラッチを、あるいは、前後輪17F,17Rへの動力伝達系に
差動制限機能を有する差動装置を設け、これらクラッチ
あるいは差動装置を路面の摩擦係数が小さい場合に後輪
17Rの駆動力が小さくなるように制御することもでき
る。
(発明の効果) 以上説明したように、この発明にかかる前後輪駆動車
の駆動力配分制御方法によれば、車輪の駆動力およびス
リップ率を検出して駆動力とスリップ率との比を算出
し、この比に基づきトランスファクラッチの締結力を制
御し前後輪の駆動力の配分比を決定して後輪の駆動力を
小さくするため、車両が摩擦係数が小さい路面を走行す
る場合にステア特性がオーバステア化することを防止で
き、良好な操縦性能が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の一実施例に係る前後輪駆動車の駆動
力配分制御方法を使用する駆動力配分制御装置を表わ
し、その動力伝達系の全体骨組図を表わしたものであ
る。第2図は油圧回路図であり、第3図は、本発明の一
実施例に係る前後輪駆動車の駆動力配分制御方法のフロ
ーチャートである。 11はエンジン、12はトランスミッション、14は油圧多板
クラッチ(トランスファクラッチ)、17FL,17FRは前
輪、17RL,17RRは後輪、20F,20Rは回転速度センサ、21は
トルクセンサ、22はコントロールユニット、23は油圧制
御回路である。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】前輪または後輪の一方がエンジンと直結し
    ており、前輪または後輪の他方がトランスファクラッチ
    を介してエンジンと連結している前後輪駆動車の前記ト
    ランスファクラッチの締結力を制御する駆動力配分制御
    方法において、 前記一方の車輪に伝達される駆動力とスリップ率とを検
    出し、 該駆動力とスリップ率との比を算出し、 該比に基づき前記トランスファクラッチの締結力を制御
    して、該比が小さい場合は前輪に分配される駆動力を大
    きくし、該比が大きい場合は前輪に分配される駆動力を
    小さくする ことを特徴とする前後輪駆動車の駆動力配分制御方法。
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