JP2631850B2 - ４輪操舵４輪駆動車 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

本発明は、前後輪共に操舵されかつ駆動される４輪操
舵４輪駆動車に関する。

【従来の技術】

近年、前輪と共に後輪も転舵するよう構成したいわゆ
る４輪操舵車が実用化され、また前後輪共に駆動する４
輪駆動車が普及しつつある。そして４輪操舵と４輪駆動
の両機能を備えたいわゆる４輪操舵４輪駆動車も開発さ
れている。 また４輪操舵車についていえば、前輪に対する後輪の
位相が、転舵角に応動して同位相から逆位相へと変化す
る舵角応動型（特開昭55−91458号公報参照）や、車速
に感応して逆位相から同位相へと変化する車速感応型の
ものもある。 さらに、４輪駆動車では、センタデフを介して前輪側
と後輪側に分配したトルクの一部を伝達トルク可変の油
圧クラッチを介して前輪側または後輪側に付加すること
で、前後輪への伝達トルクの配分比を可変としたものが
知られている（特開昭62−203826号公報参照）。

【発明が解決しようとする問題点】

前述の車速感応型４輪操舵車にあっては、車速が中低
速の場合、後輪は逆位相に転舵されて回頭性が良く、ま
た高速の場合は同位相に転舵されて安定性が向上する。
しかし、この特性は車輪に作用する駆動力に影響され、
駆動力が大きすぎてタイヤと路面間の摩擦力による横力
の限界余裕が少ない車輪があると、その影響で回頭性が
悪化したり操縦安定性が悪化するなどの問題がある。 そこで本発明は、前後輪への伝達トルクの配分比を適
切に制御することで車速感応型４輪操舵車の特性を十分
に発揮できるようにした４輪操舵４輪駆動車を提供する
ことを目的とする。

【問題点を解決するための手段】

この目的を達成するため、本発明は、前輪の転舵に対
して後輪が中低車速域では逆位相に、高車速域では同位
相で転舵され、かつ前後輪への伝達トルクの配分比を変
更できる伝達トルク可変手段を有した４輪操舵４輪駆動
車において、 操舵トルクセンサからの出力信号に基づき転舵の有無
を判別する転舵判別手段と、車速センサからの信号に基
づき車速が上記逆位相こ転舵する中低車速域であるか同
位相に転舵する高車速域であるかを判別する車速判別手
段と、上記転舵判別手段および車速判別手段からの出力
信号に基づき前後輪への伝達トルクの配分比を決定する
トルク配分比決定手段とを有し、 上記トルク配分比決定手段は、転舵の際の車速が上記
中低車速域であれば後輪側への伝達トルクの配分比を前
輪側への伝達トルクの配分比よりも大にし、高車速域で
は前輪側への伝達トルクの配分比を後輪側への伝達トル
クの配分比よりも大に設定してなり、該トルク配分比決
定手段の出力信号に基づき前記伝達トルク可変手段を制
御するように構成してなることを特徴とするものであ
る。

【作用】

このような手段により、中低速域では、前輪は伝達ト
ルクの減少により横力の限界余裕が増大して十分な横力
を確保すると共に、後輪は逆位相に転舵され、かつ伝達
トルクの増大に伴い横力の限界余裕が減少する。また、
高速域では、後輪は同位相に転舵され、かつ伝達トルク
の減少に伴い横力の限界余裕が増大して十分な横力を確
保する。

【実 施 例】

以下、本発明の一実施例を図面を参照して具体的に説
明する。 第１図は本発明が適用される４輪操舵４輪駆動車の概
略構成を示し、フロントエンジンから変速機を経て取出
された動力は、センタデフ１に入力し、そこから前輪デ
フ２と後輪デフ３とに分配して伝達されることで前輪４
および後輪５が共に駆動されるようになっている。 前記センタデフ１はプラネタリギヤ式であり、キャリ
ア1aを介してピニオン1bに入力される動力は、サンギヤ
1cからリヤドライブ軸６を介して後輪デフ３に伝達され
ると共に、リングギヤ1dから減速比１の一対のリダクシ
ョンギヤ7,8を介して前輪デフ２側のフロントドライブ
軸９に伝達される。そしてこの場合、リングギヤ1dとサ
ンギヤ1cのピッチ円半径の比率は、車両前後輪に対する
静的重量比に合わせて設定され、この比率から基本的に
は入力トルクの60％が前輪デフ２側へ、残りの40％が後
輪デフ３側へ伝達されるようになっている。 ここで前記フロントドライブ軸９とリヤドライブ軸６
との間が、伝達トルク可変の油圧クラッチ10および一対
のリダクションギヤ11,12を介して伝動構成されるここ
でリダクションギヤ11,12の減速比が、リヤドライブ軸
６からみて１より大きい所定値に設定されることで、油
圧クラッチ10はフロントドライブ軸９に連結する入力軸
10aがリダクションギヤ12に連結する出力軸10bより早く
回転し、入力軸10aから出力軸10bへ向けてフロントドラ
イブ軸９側のトルクの一部をリヤドライブ軸６側へ付加
して伝達し、いわゆるトルク移動を行う。 前記油圧クラッチ10は、作動油圧に応じて移動トルク
値で変化できるものであり、オイルポンプ13に至る油路
14中には作動油圧を排圧制御するデューティソレノイド
弁15が設置され、これは後述のトルクスプリット用制御
ユニット16からの信号で作動制御されるようになってい
る。 次に、４輪操舵系であるが、これはモータ駆動による
車速感応型であり、後輪操舵用リンク装置17を電磁クラ
ッチ18を介して駆動する操舵モータ19と、これらの電磁
クラッチ18および操舵モータ19を作動制御する後輪操舵
用制御ユニット20とを備える。 前記後輪操舵用制御ユニット20は、前輪操舵系の捩り
トルクを検出する操舵トルクセンサ21,車速センサ22,操
舵モータ19の回転速度センサ23,後輪舵角センサ24など
からの各センサ信号を入力し、転舵操作の際に車速に応
じて後輪５を転舵すべく電磁クラッチ18および操舵モー
タ19に信号出力する。そしてこの出力信号により後輪５
は前輪４に対し中低速の車速では逆位相に、高速では同
位相に所定角度で転舵されるようになっている。 ここで前記トルクスプリット用制御ユニット16は、前
記操舵トルクセンサ21,車速センサ22の他、前輪舵角セ
ンサ25,エンジン回転数センサ26,アクセル開度センサ2
7,前後４輪の各車輪速センサ28などからの各センサ信号
を入力する。このトルクスプリット用制御ユニット16
は、第２図に示すように前記操舵トルクセンサ21からの
信号に基づき転舵の有無を判別する転舵判別部29と、前
記車速センサ22からの信号に基づき車速領域が前記後輪
５を逆位相転舵する中低速領域であるか、同位相転舵す
る高速領域であるかを判別する車速判別部30と、転舵判
別部29および車速判別部30からの出力信号に基づき前後
輪へのトルク配分比を決定するトルク配分比決定部31
と、このトルク配分比決定部31の出力信号に応じて前記
油圧クラッチ10の作動油圧を算出するクラッチ圧算出部
32と、このクラッチ圧算出部32からの出力信号に応じて
デューティソレノイド弁15へ所定のデューティ信号を出
力する操作指令部33とを備える。 前記トルク配分比決定部31は、転舵の際に車速が中低
速領域であれば、後輪伝達トルクが前輪伝達トルクより
大となり、高速領域では前輪伝達トルクが後輪伝達トル
クより大となるようにトルク配分比を決定する。またク
ラッチ圧算出部32は、まず決定されたトルク配分比とな
るように油圧クラッチ10を通る移動トルク量を算出し、
この移動トルク量に応じて第３図（ａ）のグラフからク
ラッチ圧を算出する。そして操作指令部33では算出され
たクラッチ圧に基づき第３図（ｂ）のグラフから所定の
デューティ比を算出して信号出力する。 以上の構成において、車両の旋回走行時の作用を説明
する。まず、車両が中低速で走行中に転舵されると、そ
のことが車速センサ22および操舵トルクセンサ21で検出
され、後輪操舵用制御ユニット20の出力信号に基づいて
電磁クラッチ18がオンし、かつ操舵モータ19が回転する
ことで後輪５は前輪４とは逆向きの逆位相に所定角度だ
け転舵される。この時、トルクスプリット用制御ユニッ
ト16では、転舵判別部29と車速判別部30とからの出力信
号に基づき、トルク配分比決定部31が前輪伝達トルク＜
後輪伝達トルクの条件を満す、例えば前輪20％、後輪80
％のトルク配分比を決定する。するとクラッチ圧算出部
32が、決定されたトルク配分比となるよう油圧クラッチ
10の移動トルク量を算出し、これに基づいて第３図
（ａ）のグラフからクラッチ圧を算出する。そしてこの
算出されたクラッチ圧に基づき操作指令部33が所定のデ
ューティ信号を出力することで、デューティソレノイド
弁15は油圧クラッチ10の作動油圧（クラッチ圧）が目標
値となるよう排圧制御する。そのため定常状態で60％伝
達される前輪伝達トルクの一部が油圧クラッチ10を介し
て移動し、リダクションギヤ11,12の減速比の逆数に応
じて後輪伝達トルクに付加され、こうして例えば前輪20
％、後輪80％にトルク配分される。そこで前輪４は駆動
トルクが減少し、第３図（Ｃ）のように路面との摩擦力
による横力の限界余裕が増大して十分な横力を確保する
と共に、後輪５は、前述のように逆位相に転舵されるか
ら、充分な回頭性能が得られる。その際、後輪５は第３
図（Ｃ）のように駆動トルクの増大に伴い横力の限界余
裕が減少するので、アクセルワークの併用により回頭性
能の向上に有利に働く。 つぎに、車両が高速で走行中に転舵されると、それが
車速センサ22と操舵トルクセンサ21とで検出され、後輪
操舵用制御ユニット20の出力信号に基づいて後輪５は前
輪４と同じ向きの同位相に所定角度だけ転舵される。そ
してこのときは、トルクスプリット用制御ユニット16の
作用で、例えば前輪80％、後輪20％のトルク配分となる
よう制御される。そのため後輪５は駆動トルクの減少に
伴い横力の限界余裕が増大して十分な横力を確保し、同
位相転舵されることと相俟って安定性が向上し、走行中
に路面の摩擦係数が急激に変化してもそれに対応でき
る。

【発明の効果】

以上説明したとおり本発明によれば、中低速域で転舵
すると、前輪は伝達トルクの減少により横力の限界余裕
が増大して十分な横力を確保すると共に、後輪は逆位相
に転舵されるから、充分な回頭性能が得られる。その
際、後輪は伝達トルクの増大に伴い横力の限界余裕が減
少するので、回頭性能の向上に有利に働く。 また、高速域で転舵すると、後輪は同位相に転舵さ
れ、かつ伝達トルクの減少に伴い横力の限界余裕が増大
して十分な横力を確保するから、十分な安定性が得ら
れ、走行中に路面の摩擦係数が急激に変化してもそれに
対応できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による４輪操舵４輪駆動車の
概略構成図、第２図はトルクスプリット用制御ユニット
の構成を説明するブロック図、第３図（ａ）は移動トル
ク量とクラッチ圧の関係グラフ、第３図（ｂ）はクラッ
チ圧とデューティ比の関係グラフ、第３図（ｃ）は横力
とスリップアングルとの関係グラフである。 １……センタデフ、1a……キャリア、1b……ピニオン、
1c……サンギヤ、1d……リングギヤ、２……前輪デフ、
３……後輪デフ、４……前輪、５……後輪、６……リヤ
ドライブ軸、7,8……リダクションギヤ、９……フロン
トドライブ軸、10……油圧クラッチ、10a……入力軸、1
0b……出力軸、11,12……リダクションギヤ、13……オ
イルポンプ、14……油路、15……デューティソレノイド
弁、16……トルクスプリット用制御ユニット、17……後
輪操舵用リンク装置、18……電磁クラッチ、19……操舵
モータ、20……後輪操舵用制御ユニット、21……操舵ト
ルクセンサ、22……車速センサ、23……回転速度セン
サ、24……後輪舵角センサ、、25……前輪舵角センサ、
26……エンジン回転数センサ、27……アクセル開度セン
サ、28……車輪速センサ、29……転舵判別部、30……車
速判別部、31……トルク配分比決定部、32……クラッチ
圧算出部、33……操作指令部。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】前輪の転舵に対して後輪が中低車速域では
   逆位相に、高車速域では同位相で転舵され、かつ前後輪
   への伝達トルクの配分比を変更できる伝達トルク可変手
   段を有した４輪操舵４輪駆動車において、 操舵トルクセンサからの出力信号に基づき転舵の有無を
   判別する転舵判別手段と、車速センサからの信号に基づ
   き車速が上記逆位相に転舵する中低車速域であるか同位
   相に転舵する高車速域であるかを判別する車速判別手段
   と、上記転舵判別手段および車速判別手段からの出力信
   号に基づき前後輪への伝達トルクの配分比を決定するト
   ルク配分比決定手段とを有し、 上記トルク配分比決定手段は、転舵の際の車速が上記中
   低車速域であれば後輪側への伝達トルクの配分比を前輪
   側への伝達トルクの配分比よりも大にし、高車速域では
   前輪側への伝達トルクの配分比を後輪側への伝達トルク
   の配分比よりも大に設定してなり、該トルク配分比決定
   手段の出力信号に基づき前記伝達トルク可変手段を制御
   するように構成してなることを特徴とする４輪操舵４輪
   駆動車。