JP2857791B2 - 駆動力配分切換式４輪駆動自動車 - Google Patents
駆動力配分切換式４輪駆動自動車Info
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- JP2857791B2 JP2857791B2 JP2104587A JP10458790A JP2857791B2 JP 2857791 B2 JP2857791 B2 JP 2857791B2 JP 2104587 A JP2104587 A JP 2104587A JP 10458790 A JP10458790 A JP 10458790A JP 2857791 B2 JP2857791 B2 JP 2857791B2
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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、４輪駆動自動車に関し、特に、車両のスタ
ビリティファクタに基づいて駆動力の配分を切り換えう
る駆動力配分切換式４輪駆動自動車に関する。
ビリティファクタに基づいて駆動力の配分を切り換えう
る駆動力配分切換式４輪駆動自動車に関する。
［従来の技術］ ４輪駆動自動車において、従来より、前輪側に伝達さ
れるトルクと後輪側に伝達されるトルクとの比を運転状
態に応じて制御するように構成された駆動力伝達装置が
種々知られている。
れるトルクと後輪側に伝達されるトルクとの比を運転状
態に応じて制御するように構成された駆動力伝達装置が
種々知られている。
例えば、センターデフにVCU（ビスカス・カップリン
グ・ユニット）等の差動制限装置を付設して、センター
デフの回転数差を適当に規制するようにした駆動力伝達
装置や、油圧多板クラッチ等によって制御油圧に応じて
動力伝達状態を調整できるようにした駆動力伝達装置が
開発されている。
グ・ユニット）等の差動制限装置を付設して、センター
デフの回転数差を適当に規制するようにした駆動力伝達
装置や、油圧多板クラッチ等によって制御油圧に応じて
動力伝達状態を調整できるようにした駆動力伝達装置が
開発されている。
そして、このような駆動力伝達装置によって、車両の
走行状態等に応じて、種々の制御を行なうことが考えら
れる。
走行状態等に応じて、種々の制御を行なうことが考えら
れる。
［発明が解決しようとする課題］ ところで、上述の駆動力伝達装置による制御の一つと
して、車両のドリフトアウトを抑制する制御（ドリフト
アウト抑制制御）が考えられる。
して、車両のドリフトアウトを抑制する制御（ドリフト
アウト抑制制御）が考えられる。
このドリフトアウトとは、車両が旋回加速運動を行な
う際に、操縦性を失って、目標軌跡に対して外側へ大き
く膨らんでいく現象であり、例えば第10図に示すよう
に、車両が定常円旋回を行なっているときに、加速を開
始すると、目標軌跡e2に対し実際の車両の走行軌跡e1
は、外側へ大きく膨らんでいく。このような現象は、前
輪駆動車（一般には、FF車）に起こりやすい。つまり、
駆動輪が路面に伝達する駆動力は加速時に増加するた
め、この駆動力の増加分だけ駆動輪の横力が低下して、
横方向に滑りやすくなる。
う際に、操縦性を失って、目標軌跡に対して外側へ大き
く膨らんでいく現象であり、例えば第10図に示すよう
に、車両が定常円旋回を行なっているときに、加速を開
始すると、目標軌跡e2に対し実際の車両の走行軌跡e1
は、外側へ大きく膨らんでいく。このような現象は、前
輪駆動車（一般には、FF車）に起こりやすい。つまり、
駆動輪が路面に伝達する駆動力は加速時に増加するた
め、この駆動力の増加分だけ駆動輪の横力が低下して、
横方向に滑りやすくなる。
したがって、前輪駆動車の場合、前輪が滑りやすくな
って、アンダステア傾向となり、ドリフトアウトし易
い。
って、アンダステア傾向となり、ドリフトアウトし易
い。
このようなドリフトアウトを抑制するためには、４輪
駆動の方が有利となるが、４輪駆動はかかるトラクショ
ンコントロール上は有利な反面、駆動ロスが生じやす
く、燃料消費上は前輪駆動や後輪駆動に比べて不利な場
合が多い。
駆動の方が有利となるが、４輪駆動はかかるトラクショ
ンコントロール上は有利な反面、駆動ロスが生じやす
く、燃料消費上は前輪駆動や後輪駆動に比べて不利な場
合が多い。
そこで、通常走行時には前輪駆動で走行し、ドリフト
アウトが生じようとしたら、この時だけは、４輪駆動走
行に切り換えるようにしたい。
アウトが生じようとしたら、この時だけは、４輪駆動走
行に切り換えるようにしたい。
本発明は、上述の課題に鑑み創案されたもので、通常
走行時は前輪駆動で走行しながら、ドリフトアウトが生
じた際又は生じようとする際だけ、４輪駆動状態に切り
換えるようにした、駆動力配分切換式４輪駆動自動車を
提供することを目的としている。
走行時は前輪駆動で走行しながら、ドリフトアウトが生
じた際又は生じようとする際だけ、４輪駆動状態に切り
換えるようにした、駆動力配分切換式４輪駆動自動車を
提供することを目的としている。
［課題を解決するための手段］ このため、本発明の請求項（１）の駆動力配分切換式
４輪駆動自動車は、エンジンの出力トルクを前輪と後輪
とに伝達して車輌を駆動する４輪駆動自動車において、
該出力トルクを該前輪と該後輪とに配分制御しうる駆動
力配分制御手段と、該車両に加わる横加速度を検出する
横加速度検出手段と、該車両の操舵角を検出する操舵角
検出手段と、該車両の速度を検出する車速検出手段と、
これらの検出手段からの情報に基づいて該前輪および該
後輪への駆動力の配分状態を制御するための制御信号を
出力する制御手段とをそなえ、該制御手段が、上記の各
検出手段で検出された横加速度GYと操舵角δと車速Ｖと
車体のホイールベースＬとに基づいて式 Ａ＝（δ／GY）・（1/L）−（1/V2） により該車両のスタビリティファクタを算出するスタビ
リティファクタ算出部と、該スタビリティファクタを予
め設定され記憶された閾値と比較判定する比較判定部
と、該比較判定部で該スタビリティファクタが該閾値よ
りも小さい場合には該駆動力配分制御手段に前輪駆動モ
ードの制御信号を出力し該スタビリティファクタが該閾
値よりも大きい場合には該駆動力配分制御手段に４輪駆
動モードの制御信号を出力する制御信号出力部とをそな
えていることを特徴としている。
４輪駆動自動車は、エンジンの出力トルクを前輪と後輪
とに伝達して車輌を駆動する４輪駆動自動車において、
該出力トルクを該前輪と該後輪とに配分制御しうる駆動
力配分制御手段と、該車両に加わる横加速度を検出する
横加速度検出手段と、該車両の操舵角を検出する操舵角
検出手段と、該車両の速度を検出する車速検出手段と、
これらの検出手段からの情報に基づいて該前輪および該
後輪への駆動力の配分状態を制御するための制御信号を
出力する制御手段とをそなえ、該制御手段が、上記の各
検出手段で検出された横加速度GYと操舵角δと車速Ｖと
車体のホイールベースＬとに基づいて式 Ａ＝（δ／GY）・（1/L）−（1/V2） により該車両のスタビリティファクタを算出するスタビ
リティファクタ算出部と、該スタビリティファクタを予
め設定され記憶された閾値と比較判定する比較判定部
と、該比較判定部で該スタビリティファクタが該閾値よ
りも小さい場合には該駆動力配分制御手段に前輪駆動モ
ードの制御信号を出力し該スタビリティファクタが該閾
値よりも大きい場合には該駆動力配分制御手段に４輪駆
動モードの制御信号を出力する制御信号出力部とをそな
えていることを特徴としている。
また、本発明の請求項（２）の駆動力配分切換式４輪
駆動自動車は、エンジンの出力トルクを前輪と後輪とに
伝達して車両を駆動する４輪駆動自動車において、該出
力トルクを該前輪と該後輪とに配分制御しうる駆動力配
分制御手段と、該車両に加わる横加速度を検出する横加
速度検出手段と、該車両の操舵角を検出する操舵角検出
手段と、該車両の速度を検出する車速検出手段と、これ
らの検出手段からの情報に基づいて該前輪および該後輪
への駆動力の配分状態を制御するための制御信号を出力
する制御手段とをそなえ、該制御手段が、上記の各検出
手段で検出された横加速度と操舵角と車速とに基づいて
該車両のスタビリティファクタを算出するスタビリティ
ファクタ算出部と、該スタビリティファクタを予め設定
され記憶された第１の閾値およびこの第１の閾値よりも
大きい第２の閾値と比較判定する比較判定部と、該比較
判定部で該スタビリティファクタが該第１の閾値よりも
小さい場合には該駆動力配分制御手段に前輪駆動モード
の制御信号を出力し該スタビリティファクタが該第１の
閾値よりも大きく該第２の閾値よりも小さい場合には該
駆動力配分制御手段に４輪駆動モードの制御信号を出力
し該スタビリティファクタが該第２の閾値よりも大きい
場合には該駆動力配分制御手段に駆動力遮断モードの制
御信号を出力する制御信号出力部とをそなえていること
を特徴としている。
駆動自動車は、エンジンの出力トルクを前輪と後輪とに
伝達して車両を駆動する４輪駆動自動車において、該出
力トルクを該前輪と該後輪とに配分制御しうる駆動力配
分制御手段と、該車両に加わる横加速度を検出する横加
速度検出手段と、該車両の操舵角を検出する操舵角検出
手段と、該車両の速度を検出する車速検出手段と、これ
らの検出手段からの情報に基づいて該前輪および該後輪
への駆動力の配分状態を制御するための制御信号を出力
する制御手段とをそなえ、該制御手段が、上記の各検出
手段で検出された横加速度と操舵角と車速とに基づいて
該車両のスタビリティファクタを算出するスタビリティ
ファクタ算出部と、該スタビリティファクタを予め設定
され記憶された第１の閾値およびこの第１の閾値よりも
大きい第２の閾値と比較判定する比較判定部と、該比較
判定部で該スタビリティファクタが該第１の閾値よりも
小さい場合には該駆動力配分制御手段に前輪駆動モード
の制御信号を出力し該スタビリティファクタが該第１の
閾値よりも大きく該第２の閾値よりも小さい場合には該
駆動力配分制御手段に４輪駆動モードの制御信号を出力
し該スタビリティファクタが該第２の閾値よりも大きい
場合には該駆動力配分制御手段に駆動力遮断モードの制
御信号を出力する制御信号出力部とをそなえていること
を特徴としている。
［作用］ 上述の本発明の請求項（１）の駆動力配分切換式４輪
駆動自動車では、制御手段において、各検出手段で検出
された横加速度と操舵角と車速とに基づいて車両のスタ
ビリティファクタが算出される。つまり、横加速度GYと
操舵角δと車速Ｖと車体のホイールベースＬとに基づい
て式 Ａ＝（δ／GY）・（1/L）−（1/V2） により、車両のスタビリティファクタが算出される。こ
のスタビリティファクタを予め設定され記憶された閾値
と比較判定して、この比較結果に基づいて駆動力配分の
モードが切り換えられる。そして、スタビリティファク
タが閾値よりも小さい場合には、前輪駆動モードでの走
行が行なわれ、スタビリティファクタが閾値よりも大き
い場合には、４輪駆動モードでの走行が行なわれる。
駆動自動車では、制御手段において、各検出手段で検出
された横加速度と操舵角と車速とに基づいて車両のスタ
ビリティファクタが算出される。つまり、横加速度GYと
操舵角δと車速Ｖと車体のホイールベースＬとに基づい
て式 Ａ＝（δ／GY）・（1/L）−（1/V2） により、車両のスタビリティファクタが算出される。こ
のスタビリティファクタを予め設定され記憶された閾値
と比較判定して、この比較結果に基づいて駆動力配分の
モードが切り換えられる。そして、スタビリティファク
タが閾値よりも小さい場合には、前輪駆動モードでの走
行が行なわれ、スタビリティファクタが閾値よりも大き
い場合には、４輪駆動モードでの走行が行なわれる。
上述の本発明の請求項（２）の駆動力配分切換式４輪
駆動自動車では、制御手段において、各検出手段で検出
された横加速度と操舵角と車速とに基づいて車両のスタ
ビリティファクタが算出され、このスタビリティファク
タを予め設定され記憶された第１の閾値および第２の閾
値と比較判定して、この比較結果に基づいて駆動力配分
のモードが切り換えられる。そして、スタビリティファ
クタが第１の閾値よりも小さい場合には、前輪駆動モー
ドでの走行が行なわれ、スタビリティファクタが第１の
閾値よりも大きく第２の閾値よりも小さい場合には、４
輪駆動モードでの走行が行なわれ、スタビリティファク
タが第２の閾値よりも大きい場合には、駆動力が遮断さ
れる。
駆動自動車では、制御手段において、各検出手段で検出
された横加速度と操舵角と車速とに基づいて車両のスタ
ビリティファクタが算出され、このスタビリティファク
タを予め設定され記憶された第１の閾値および第２の閾
値と比較判定して、この比較結果に基づいて駆動力配分
のモードが切り換えられる。そして、スタビリティファ
クタが第１の閾値よりも小さい場合には、前輪駆動モー
ドでの走行が行なわれ、スタビリティファクタが第１の
閾値よりも大きく第２の閾値よりも小さい場合には、４
輪駆動モードでの走行が行なわれ、スタビリティファク
タが第２の閾値よりも大きい場合には、駆動力が遮断さ
れる。
［実施例］ 以下、図面により本発明の実施例について説明する
と、第１〜７図は本発明の第１実施例としての駆動力配
分切換式４輪駆動自動車を示すもので、第１図はその駆
動系の模式的な構成図、第２図はその制御内容を示すフ
ローチャート、第３〜７図はいずれもその効果を示す図
であり、第8,9図は本発明の第２実施例としての駆動力
配分切換式４輪駆動自動車を示すもので、第８図はその
駆動系の模式的な構成図、第９図はその制御内容を示す
フローチャートである。
と、第１〜７図は本発明の第１実施例としての駆動力配
分切換式４輪駆動自動車を示すもので、第１図はその駆
動系の模式的な構成図、第２図はその制御内容を示すフ
ローチャート、第３〜７図はいずれもその効果を示す図
であり、第8,9図は本発明の第２実施例としての駆動力
配分切換式４輪駆動自動車を示すもので、第８図はその
駆動系の模式的な構成図、第９図はその制御内容を示す
フローチャートである。
まず、第１実施例について説明すると、この実施例は
請求項（２）に対応するものであり、第１図に示すよう
に構成される。
請求項（２）に対応するものであり、第１図に示すよう
に構成される。
第１図において、符号２はエンジンであって、このエ
ンジン２の出力はトルクコンバータ４及び自動変速機６
を介して出力軸８に伝達される。出力軸８の出力は、中
間ギア10を介して前輪側と後輪側とに伝達される。
ンジン２の出力はトルクコンバータ４及び自動変速機６
を介して出力軸８に伝達される。出力軸８の出力は、中
間ギア10を介して前輪側と後輪側とに伝達される。
この中間ギア10と前輪側との間および中間ギア10と後
輪側との間には、それぞれ駆動力配分制御手段としての
湿式多板クラッチ11,13が介装されている。そして、エ
ンジン２の出力トルクは、一方で、湿式多板クラッチ11
から減速歯車機構19,前輪用の差動歯車装置14を介して
車軸17L,17Rから左右の前輪16、18に伝達され、他方
で、油圧多板クラッチ13からベベルギア機構15,プロペ
ラシャフト20及びベベルギア機構21,後輪用の差動歯車
装置22を介して車軸25L,25Rから左右の後輪24、26に伝
達されるようになっている。
輪側との間には、それぞれ駆動力配分制御手段としての
湿式多板クラッチ11,13が介装されている。そして、エ
ンジン２の出力トルクは、一方で、湿式多板クラッチ11
から減速歯車機構19,前輪用の差動歯車装置14を介して
車軸17L,17Rから左右の前輪16、18に伝達され、他方
で、油圧多板クラッチ13からベベルギア機構15,プロペ
ラシャフト20及びベベルギア機構21,後輪用の差動歯車
装置22を介して車軸25L,25Rから左右の後輪24、26に伝
達されるようになっている。
すなわち、油圧多板クラッチ11,13は、それぞれ図示
しない油圧室に供給される圧力によって摩擦力が変わ
り、エンジン２の出力トルクの伝達量を調整できるよう
になっている。
しない油圧室に供給される圧力によって摩擦力が変わ
り、エンジン２の出力トルクの伝達量を調整できるよう
になっている。
つまり、油圧多板クラッチ11,13は、完全フリーの状
態から完全ロックの状態まで、連続的に調整することが
でき、完全フリーの状態から完全ロックの状態までの適
当な中間結合状態とすることで、伝達トルク量を制御で
きるのである。
態から完全ロックの状態まで、連続的に調整することが
でき、完全フリーの状態から完全ロックの状態までの適
当な中間結合状態とすることで、伝達トルク量を制御で
きるのである。
この油圧多板クラッチ11,13は、それぞれ個々に制御
できるが、これらの油圧多板クラッチ11,13の制御を組
み合わせて行なうことで、前輪側及び後輪側へ配分され
るトルクの割合を制御することができる。
できるが、これらの油圧多板クラッチ11,13の制御を組
み合わせて行なうことで、前輪側及び後輪側へ配分され
るトルクの割合を制御することができる。
具体的には、油圧多板クラッチ11の油圧室内の圧力が
所定圧に高められて完全ロックの状態であって油圧多板
クラッチ13の油圧室内の圧力がゼロで完全フリーの状態
のときは、エンジントルクが前輪側のみへ有効に伝達さ
れて、前輪駆動状態となる。油圧多板クラッチ11の油圧
室内の圧力がゼロで完全フリーの状態であって油圧多板
クラッチ13の油圧室内の圧力が所定圧に高められて完全
ロックの状態のときは、エンジントルクが後輪側のみへ
有効に伝達されて、後輪駆動状態となる。そして、各油
圧多板クラッチ11,13の油圧室内の圧力が一定以上ある
と、それぞれその圧力に応じた動力伝達が行なわれて、
４輪駆動状態となる。
所定圧に高められて完全ロックの状態であって油圧多板
クラッチ13の油圧室内の圧力がゼロで完全フリーの状態
のときは、エンジントルクが前輪側のみへ有効に伝達さ
れて、前輪駆動状態となる。油圧多板クラッチ11の油圧
室内の圧力がゼロで完全フリーの状態であって油圧多板
クラッチ13の油圧室内の圧力が所定圧に高められて完全
ロックの状態のときは、エンジントルクが後輪側のみへ
有効に伝達されて、後輪駆動状態となる。そして、各油
圧多板クラッチ11,13の油圧室内の圧力が一定以上ある
と、それぞれその圧力に応じた動力伝達が行なわれて、
４輪駆動状態となる。
したがって、各油圧多板クラッチ11,13の結合状態の
制御によって、前輪駆動モード（FFモード），直結４輪
駆動モード（直結4WDモード），配分制御４輪駆動もー
ど（配分制御4WDモード），後輪駆動モード（FRモー
ド）のほかに、両油圧多板クラッチ11,13ともにフリー
とした駆動力遮断モードを設定できる。
制御によって、前輪駆動モード（FFモード），直結４輪
駆動モード（直結4WDモード），配分制御４輪駆動もー
ど（配分制御4WDモード），後輪駆動モード（FRモー
ド）のほかに、両油圧多板クラッチ11,13ともにフリー
とした駆動力遮断モードを設定できる。
また、符号30はステアリングホイール32の中立位置か
らの回転角度、即ち操舵角θsを検出する操舵センサ
（操舵角検出手段）、34a,34bはそれぞれ車体の前部お
よび後部に作用する横方向の加速度G1，G2を検出する横
加速度センサ（横加速度検出手段）、36は車体に作用す
る前後方向の加速度Gxを検出する前後加速度センサ、38
はエンジン２のスロットル開度θTを検出するスロット
ルセンサ、39はエンジン２のエンジンキースイッチ、4
0、42、44、46はそれぞれ左前輪16、右前輪18、左後輪2
6、右後輪28の回転速度を検出する車輪速センサであ
り、車速検出手段を兼ねる。また、41はエンジン回転数
センサである。
らの回転角度、即ち操舵角θsを検出する操舵センサ
（操舵角検出手段）、34a,34bはそれぞれ車体の前部お
よび後部に作用する横方向の加速度G1，G2を検出する横
加速度センサ（横加速度検出手段）、36は車体に作用す
る前後方向の加速度Gxを検出する前後加速度センサ、38
はエンジン２のスロットル開度θTを検出するスロット
ルセンサ、39はエンジン２のエンジンキースイッチ、4
0、42、44、46はそれぞれ左前輪16、右前輪18、左後輪2
6、右後輪28の回転速度を検出する車輪速センサであ
り、車速検出手段を兼ねる。また、41はエンジン回転数
センサである。
これらスイッチ及び各センサの出力はコントローラ
（制御手段）48に入力されている。
（制御手段）48に入力されている。
符号50はアンチロックブレーキ装置であり、このアン
チロックブレーキ装置50は図示しないブレーキスイッチ
と連動して作動する。つまり、ブレーキペダルの踏込時
にブレーキスイッチがオンとなると、これに連動してア
ンチロックブレーキの作動信号が出力されて、アンチロ
ックブレーキ装置50が作動する。そして、アンチロック
ブレーキの作動信号が出力されるときには同時にその状
態を示す信号がコントローラ48に入力されるように構成
されている。また、52はコントローラ48の制御信号に基
づき点灯する警告灯である。
チロックブレーキ装置50は図示しないブレーキスイッチ
と連動して作動する。つまり、ブレーキペダルの踏込時
にブレーキスイッチがオンとなると、これに連動してア
ンチロックブレーキの作動信号が出力されて、アンチロ
ックブレーキ装置50が作動する。そして、アンチロック
ブレーキの作動信号が出力されるときには同時にその状
態を示す信号がコントローラ48に入力されるように構成
されている。また、52はコントローラ48の制御信号に基
づき点灯する警告灯である。
なお、コントローラ48は、図示しないが後述する制御
に必要なCPU、ROM、RAM、インタフェイス等を備えてい
る。
に必要なCPU、ROM、RAM、インタフェイス等を備えてい
る。
符号54は油圧源、56は同油圧源54と油圧多板クラッチ
28の油圧室との間に介装された圧力制御弁であり、この
圧力制御弁56はコントローラ48からの制御信号により制
御されるようになっている。
28の油圧室との間に介装された圧力制御弁であり、この
圧力制御弁56はコントローラ48からの制御信号により制
御されるようになっている。
なお、このコントローラ48には、前輪16,18および後
輪24,26への駆動力の配分状態を制御するため、上述の
ように圧力制御弁56へ制御信号を出力する制御信号出力
部48cが設けられるが、コントローラ48には、さらに、
各センサ34a,34b,30,40,42,44,46で検出された横加速度
G1，G2と操舵角δと車速Ｖとに基づいて車両のスタビリ
ティファクタＡを算出するスタビリティファクタ算出部
48aと、スタビリティファクタＡを予め設定され記憶さ
れた第１の閾値A1および第２の閾値A2（A1＜A2）と比較
判定する比較判定部48bとが設けられている。
輪24,26への駆動力の配分状態を制御するため、上述の
ように圧力制御弁56へ制御信号を出力する制御信号出力
部48cが設けられるが、コントローラ48には、さらに、
各センサ34a,34b,30,40,42,44,46で検出された横加速度
G1，G2と操舵角δと車速Ｖとに基づいて車両のスタビリ
ティファクタＡを算出するスタビリティファクタ算出部
48aと、スタビリティファクタＡを予め設定され記憶さ
れた第１の閾値A1および第２の閾値A2（A1＜A2）と比較
判定する比較判定部48bとが設けられている。
そして、制御信号出力部48cでは、比較判定部48bでの
判定の結果、Ａ＜A1ならば、FFモードを選択する制御信
号を出力し、A1≦Ａ＜A2ならば、4WDモードを選択する
制御信号を出力し、A2＜Ａならば駆動力遮断モードを選
択する制御信号を出力するようになっている。
判定の結果、Ａ＜A1ならば、FFモードを選択する制御信
号を出力し、A1≦Ａ＜A2ならば、4WDモードを選択する
制御信号を出力し、A2＜Ａならば駆動力遮断モードを選
択する制御信号を出力するようになっている。
ここで、上述のスタビリティファクタＡの算出につい
て説明する。
て説明する。
車両が定常円旋回運動を行なう時、線形範囲では、次
式が成立する。
式が成立する。
GY＝〔V2／（１＋AV2）〕・（δ/L） …（１） δ/L＝（1/ρ）＋AGY …（２） ただし、Ｖは車速、GYは横加速度、ρは旋回半径、δ
は前輪実舵角、Ｌは車体のホイールベースであり、Ａは
スタビリティファクタであり、この実施例では、車体前
部および後部の横加速度の値G1，G2の平均値（G1＋G2）
/2が車体重心の横加速度GYに相当する。
は前輪実舵角、Ｌは車体のホイールベースであり、Ａは
スタビリティファクタであり、この実施例では、車体前
部および後部の横加速度の値G1，G2の平均値（G1＋G2）
/2が車体重心の横加速度GYに相当する。
スタビリティファクタＡは車両特性を示す値であっ
て、 Ａ＞０のときはアンダステア（US）に、 Ａ＝０のときはニュートラルステア（NS）に、 Ａ＜０のときはオーバステア（OS）に、それぞれ対応し
ている。
て、 Ａ＞０のときはアンダステア（US）に、 Ａ＝０のときはニュートラルステア（NS）に、 Ａ＜０のときはオーバステア（OS）に、それぞれ対応し
ている。
このスタビリティファクタＡは、線形範囲では定数と
なる。
なる。
そして、半径ρで旋回運動を行なう車両の横加速度GY
と前輪実舵角δとの関係は、第３図に示すようになり、
車両の状態がＰのときは、直線PQの傾きがスタビリティ
ファクタＡに一致する。
と前輪実舵角δとの関係は、第３図に示すようになり、
車両の状態がＰのときは、直線PQの傾きがスタビリティ
ファクタＡに一致する。
例えば、車両の状態がP2→P3となってドリフトアウト
傾向が強まると、直線PQの傾き、つまり、スタビリティ
ファクタＡが増大することがわかる。そして、スタビリ
ティファクタＡの増大によって、ドリフトアウト傾向を
検知することができる。
傾向が強まると、直線PQの傾き、つまり、スタビリティ
ファクタＡが増大することがわかる。そして、スタビリ
ティファクタＡの増大によって、ドリフトアウト傾向を
検知することができる。
スタビリティファクタＡの算出式は、式（１）から次
のように求められる。
のように求められる。
Ａ＝［２δ／（G1＋G2）］・（1/L）−（1/V2） …（３） 本発明の第１実施例としての駆動力配分切換式４輪駆
動自動車は、上述のごとく構成されており、第２図のフ
ローチャートにしたがってその駆動系の動作を説明す
る。
動自動車は、上述のごとく構成されており、第２図のフ
ローチャートにしたがってその駆動系の動作を説明す
る。
横加速度G1，G2と操舵角δと車速Ｖとを読み込んで
（ステップs1）、スタビリティファクタ算出部48aで、
これらの値G1，G2，δ,Vおよび判別式（３）によって、
スタビリティファクタＡを算出する（ステップs2）。
（ステップs1）、スタビリティファクタ算出部48aで、
これらの値G1，G2，δ,Vおよび判別式（３）によって、
スタビリティファクタＡを算出する（ステップs2）。
そして、ステップ３でＡ＜A1であると判定されると、
FFモードで選択する制御信号を出力しFFモードに切り換
える（ステップs4）。また、ステップ５でA1≦Ａ＜A2で
あると判定されると、4WDモードを選択する制御信号を
出力し4WDモードに切り換える（ステップs6）。さら
に、ステップ５でA1≦Ａ≦A2でない、つまり、A2＜Ａと
判定されると、駆動力遮断モードを選択し駆動力遮断モ
ードに切り換える（ステップs7）。
FFモードで選択する制御信号を出力しFFモードに切り換
える（ステップs4）。また、ステップ５でA1≦Ａ＜A2で
あると判定されると、4WDモードを選択する制御信号を
出力し4WDモードに切り換える（ステップs6）。さら
に、ステップ５でA1≦Ａ≦A2でない、つまり、A2＜Ａと
判定されると、駆動力遮断モードを選択し駆動力遮断モ
ードに切り換える（ステップs7）。
以下に、このようなドリフトアウト抑制制御のシュミ
レーション結果について、第４〜７図を参照して説明す
る。
レーション結果について、第４〜７図を参照して説明す
る。
第４図は、シュミレーション時の走行軌跡を示し、a1
は加速なしの定常旋回軌跡、a2,a3は加速開始点P1で加
速を行なった場合の走行軌跡であって、a2はドリフトア
ウト抑制の制御を行なった場合、ドリフトアウト抑制の
制御を行なわなかった場合のものである。
は加速なしの定常旋回軌跡、a2,a3は加速開始点P1で加
速を行なった場合の走行軌跡であって、a2はドリフトア
ウト抑制の制御を行なった場合、ドリフトアウト抑制の
制御を行なわなかった場合のものである。
第５図は、スタビリティファクタＡの時間変化を示
し、b1は加速なしの場合、b2は加速ありでドリフトアウ
ト抑制の制御を行なった場合、b3は加速ありでドリフト
アウト抑制の制御を行なわなかった場合のものである。
し、b1は加速なしの場合、b2は加速ありでドリフトアウ
ト抑制の制御を行なった場合、b3は加速ありでドリフト
アウト抑制の制御を行なわなかった場合のものである。
第６図は、横加速度GYの時間変化を示し、c1は加速な
しの場合、c2は加速ありでドリフトアウト抑制の制御を
行なった場合、c3は加速ありでドリフトアウト抑制の制
御を行なわなかった場合ものである。
しの場合、c2は加速ありでドリフトアウト抑制の制御を
行なった場合、c3は加速ありでドリフトアウト抑制の制
御を行なわなかった場合ものである。
第７図は、ヨーレイトγの時間変化を示し、d1は加速
なしの場合、d2は加速ありでドリフトアウト抑制の制御
を行なった場合、d3は加速ありでドリフトアウト抑制の
制御を行なわなかった場合のものである。
なしの場合、d2は加速ありでドリフトアウト抑制の制御
を行なった場合、d3は加速ありでドリフトアウト抑制の
制御を行なわなかった場合のものである。
なお、第５〜７図中のt1は加速開始時を示す。
これらの第４〜７図から、ドリフトアウト抑制の制御
を行なうことで、スタビリティファクタＡの増大が抑制
され、ドリフトアウトも当然抑制されて、横加速度GYや
ヨーレイトγの変化も抑制されることがわかる。
を行なうことで、スタビリティファクタＡの増大が抑制
され、ドリフトアウトも当然抑制されて、横加速度GYや
ヨーレイトγの変化も抑制されることがわかる。
このように、スタビリティファクタＡを算出し、この
算出値Ａに対応して車両の駆動状態を制御することで、
通常走行時には前輪駆動で走行し、ドリフトアウトが生
じようとしたら、適切に４輪駆動走行に切り換えられ、
駆動ロスによる燃料消費を抑制しながら、車両の走行安
定性を高めて車両の走行限界を大幅に向上させることが
できる。
算出値Ａに対応して車両の駆動状態を制御することで、
通常走行時には前輪駆動で走行し、ドリフトアウトが生
じようとしたら、適切に４輪駆動走行に切り換えられ、
駆動ロスによる燃料消費を抑制しながら、車両の走行安
定性を高めて車両の走行限界を大幅に向上させることが
できる。
さらに、スタビリティファクタＡが過大（つまり、A2
＜Ａ）となると、４輪駆動モードでもドリフトアウトを
抑制し難いが、この場合、駆動力が遮断されるので、駆
動輪の横力が大幅に上昇して、横方向に滑りにくくなっ
て、ドリフトアウトが抑制される。
＜Ａ）となると、４輪駆動モードでもドリフトアウトを
抑制し難いが、この場合、駆動力が遮断されるので、駆
動輪の横力が大幅に上昇して、横方向に滑りにくくなっ
て、ドリフトアウトが抑制される。
次に、第２実施例について説明すると、この実施例は
請求項（１）に対応するものであり、第８図に示すよう
に構成される。
請求項（１）に対応するものであり、第８図に示すよう
に構成される。
第８図において、第１図と同符合は同様なものを示し
ており、この４輪駆動自動車では、駆動力配分制御手段
が異なっている。つまり、配分切換中間ギア10と前輪側
との間は直結され、中間ギア10と後輪側との間に、駆動
力配分制御手段としての湿式多板クラッチ13が介装され
ている。これにより、油圧多板クラッチ13が完全フリー
の状態では前輪駆動となり、油圧多板クラッチ13が完全
ロックの状態では直結４輪駆動（前輪：後輪の配分比が
50:50）となって、油圧多板クラッチ13が半結合の状態
では、前輪：後輪の配分比が100:0（前輪駆動）から50:
50（直結４輪駆動）まで連続的に調整できるが、前輪駆
動が必ず駆動されるので、駆動力遮断モードには設定で
きない。
ており、この４輪駆動自動車では、駆動力配分制御手段
が異なっている。つまり、配分切換中間ギア10と前輪側
との間は直結され、中間ギア10と後輪側との間に、駆動
力配分制御手段としての湿式多板クラッチ13が介装され
ている。これにより、油圧多板クラッチ13が完全フリー
の状態では前輪駆動となり、油圧多板クラッチ13が完全
ロックの状態では直結４輪駆動（前輪：後輪の配分比が
50:50）となって、油圧多板クラッチ13が半結合の状態
では、前輪：後輪の配分比が100:0（前輪駆動）から50:
50（直結４輪駆動）まで連続的に調整できるが、前輪駆
動が必ず駆動されるので、駆動力遮断モードには設定で
きない。
このため、コンドスーラ48において予め設定され記憶
される閾値はA1のみとなって、制御信号出力部48cで
は、比較判定部48bでの判定の結果、Ａ＜A1ならば、FF
モードを選択する制御信号を出力し、A1≦Ａならば、4W
Dモードを選択する制御信号を出力するようになってい
る。
される閾値はA1のみとなって、制御信号出力部48cで
は、比較判定部48bでの判定の結果、Ａ＜A1ならば、FF
モードを選択する制御信号を出力し、A1≦Ａならば、4W
Dモードを選択する制御信号を出力するようになってい
る。
これらの部分以外は、第１実施例とほぼ同様に構成さ
れている。
れている。
上述の構成により、第９図に示すように、まず、横加
速度G1，G2と操舵角δと車速Ｖとを読み込んで（ステッ
プs1）、次に、スタビリティファクタ算出部48aで、こ
れらの値G1，G2，δ,Vおよび判別式（３）によって、ス
タビリティファクタＡを算出する（ステップs2）。
速度G1，G2と操舵角δと車速Ｖとを読み込んで（ステッ
プs1）、次に、スタビリティファクタ算出部48aで、こ
れらの値G1，G2，δ,Vおよび判別式（３）によって、ス
タビリティファクタＡを算出する（ステップs2）。
そして、ステップ３でＡ＜A1であると判定されると、
FFモードを選択する制御信号を出力しFFモードに切り換
える（ステップs4）。また、ステップ５でA1≦Ａである
と判定されると、4WDモードを選択する制御信号を出力
し4WDモードに切り換える（ステップs6）。
FFモードを選択する制御信号を出力しFFモードに切り換
える（ステップs4）。また、ステップ５でA1≦Ａである
と判定されると、4WDモードを選択する制御信号を出力
し4WDモードに切り換える（ステップs6）。
これにより、第１実施例とほぼ同様な効果を得ること
ができる。
ができる。
なお、上述のFFモードは、一般には、前輪のみを駆動
するモードだが、前輪駆動を主体とした４輪駆動モード
を含むモードとしてもよい。
するモードだが、前輪駆動を主体とした４輪駆動モード
を含むモードとしてもよい。
また、上述の各実施例では、他の制御にも用いること
を考慮して、横加速度センサを車体の前後に設けている
が、横加速度センサを車体重心に設けて、スタビリティ
ファクタＡの算出に際し、この車体重心に作用する横加
速度GYを直接仕様してもよい。
を考慮して、横加速度センサを車体の前後に設けている
が、横加速度センサを車体重心に設けて、スタビリティ
ファクタＡの算出に際し、この車体重心に作用する横加
速度GYを直接仕様してもよい。
［発明の効果］ 以上詳述したように、本発明の請求項（１）および
（２）の各駆動力配分切換式４輪駆動自動車によれば、
スタビリティファクタに基づく判断で車両の駆動状態を
制御することで、駆動ロスによる燃料消費を抑制しなが
ら、車両の走行安定性を高めて車両の走行限界を大幅に
向上させることができる。
（２）の各駆動力配分切換式４輪駆動自動車によれば、
スタビリティファクタに基づく判断で車両の駆動状態を
制御することで、駆動ロスによる燃料消費を抑制しなが
ら、車両の走行安定性を高めて車両の走行限界を大幅に
向上させることができる。
特に、請求項（２）の駆動力配分切換式４輪駆動自動
車では、スタビリティファクタが過大となると駆動力が
遮断されるので、ドリフトアウトの抑制効果が一層確実
なものとなる。
車では、スタビリティファクタが過大となると駆動力が
遮断されるので、ドリフトアウトの抑制効果が一層確実
なものとなる。
第１〜７図は本発明の第１実施例としての駆動力配分切
換式４輪駆動自動車を示すもので、第１図はその駆動系
の模式的な構成図、第２図はその制御内容を示すフロー
チャート、第３〜７図はいずれもその効果を示す図であ
り、第8,9図は本発明の第２実施例としての駆動力配分
切換式４輪駆動自動車を示すもので、第８図はその駆動
系の模式的な構成図、第９図はその制御内容を示すフロ
ーチャートであり、第10図は車両のドリフトアウトの状
態を示す模式図である。 ２…エンジン、４…トルクコンバータ、６…自動変速
機、８…出力機、10…中間ギア、11,13…駆動力配分制
御手段としての油圧多板クラッチ（湿式多板クラッ
チ）、14…差動歯車装置、15…ベベルギア機構、16…前
輪、17L,17R…車軸、18…前輪、19…減速歯車機構、20
…プロペラシャフト、21…ベベルギア機構、22…差動歯
車装置、24…後輪、25L,25R…車軸、28…油圧多板クラ
ッチ、30…操舵角検出手段としての操舵センサ、32…ス
テアリングホイール、34a,34b…横加速度検出手段とし
て横加速度センサ、36…前後加速度センサ、38…スロッ
トルセンサ、39…エンジンキースイッチ、41…エンジン
回転数センサ、40,42,44,46…車速検出手段としての車
輪速センサ、48…制御手段としてのコントローラ、48a
…スタビリティファクタ算出部、48b…比較判定部、48c
…制御信号出力部、50…アンチロックブレーキ装置、50
A…ブレーキスイッチ、50B…ブレーキ（制動手段）、51
…ブレーキペダル、52…警告灯、54…油圧源、56…圧力
制御弁。
換式４輪駆動自動車を示すもので、第１図はその駆動系
の模式的な構成図、第２図はその制御内容を示すフロー
チャート、第３〜７図はいずれもその効果を示す図であ
り、第8,9図は本発明の第２実施例としての駆動力配分
切換式４輪駆動自動車を示すもので、第８図はその駆動
系の模式的な構成図、第９図はその制御内容を示すフロ
ーチャートであり、第10図は車両のドリフトアウトの状
態を示す模式図である。 ２…エンジン、４…トルクコンバータ、６…自動変速
機、８…出力機、10…中間ギア、11,13…駆動力配分制
御手段としての油圧多板クラッチ（湿式多板クラッ
チ）、14…差動歯車装置、15…ベベルギア機構、16…前
輪、17L,17R…車軸、18…前輪、19…減速歯車機構、20
…プロペラシャフト、21…ベベルギア機構、22…差動歯
車装置、24…後輪、25L,25R…車軸、28…油圧多板クラ
ッチ、30…操舵角検出手段としての操舵センサ、32…ス
テアリングホイール、34a,34b…横加速度検出手段とし
て横加速度センサ、36…前後加速度センサ、38…スロッ
トルセンサ、39…エンジンキースイッチ、41…エンジン
回転数センサ、40,42,44,46…車速検出手段としての車
輪速センサ、48…制御手段としてのコントローラ、48a
…スタビリティファクタ算出部、48b…比較判定部、48c
…制御信号出力部、50…アンチロックブレーキ装置、50
A…ブレーキスイッチ、50B…ブレーキ（制動手段）、51
…ブレーキペダル、52…警告灯、54…油圧源、56…圧力
制御弁。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉田 裕明 東京都港区芝５丁目33番８号 三菱自動 車工業株式会社内 (72)発明者 手嶋 高士 東京都港区芝５丁目33番８号 三菱自動 車工業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭62−265030（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−41031（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭63−104225（ＪＰ，Ｕ)
Claims (2)
- 【請求項１】エンジンの出力トルクを前輪と後輪とに伝
達して車両を駆動する４輪駆動自動車において、 該出力トルクを該前輪と該後輪とに配分制御しうる駆動
力配分制御手段と、 該車両に加わる横加速度を検出する横加速度検出手段
と、 該車両の操舵角を検出する操舵角検出手段と、 該車両の速度を検出する車速検出手段と、 これらの検出手段からの情報に基づいて該前輪および該
後輪への駆動力の配分状態を制御するための制御信号を
出力する制御手段とをそなえ、 該制御手段が、 上記の各検出手段で検出された横加速度GYと操舵角δと
車速Ｖと車体のホイールベースＬとに基づいて式 Ａ＝（δ／GY）・（1/L）−（1/V2） により該車両のスタビリティファクタを算出するスタビ
リティファクタ算出部と、 該スタビリティファクタを予め設定され記憶された閾値
と比較判定する比較判定部と、 該比較判定部で該スタビリティファクタが該閾値よりも
小さい場合には該駆動力配分制御手段に前輪駆動モード
の制御信号を出力し該スタビリティファクタが該閾値よ
りも大きい場合には該駆動力配分制御手段に４輪駆動モ
ードの制御信号を出力する制御信号出力部と をそなえていることを特徴とする、駆動力配分切換式４
輪駆動自動車。 - 【請求項２】エンジンの出力トルクを前輪と後輪とに伝
達して車両を駆動する４輪駆動自動車において、 該出力トルクを該前輪と該後輪とに配分制御しうる駆動
力配分制御手段と、 該車両に加わる横加速度を検出する横加速度検出手段
と、 該車両の操舵角を検出する操舵角検出手段と、 該車両の速度を検出する車速検出手段と、 これらの検出手段からの情報に基づいて該前輪および該
後輪への駆動力の配分状態を制御するための制御信号を
出力する制御手段とをそなえ、 該制御手段が、 上記の各検出手段で検出された横加速度と操舵角と車速
とに基づいて該車両のスタビリティファクタを算出する
スタビリティファクタ算出部と、 該スタビリティファクタを予め設定され記憶された第１
の閾値およびこの第１の閾値よりも大きい第２の閾値と
比較判定する比較判定部と、 該比較判定部で該スタビリティファクタが該第１の閾値
よりも小さい場合には該駆動力配分制御手段に前輪駆動
モードの制御信号を出力し該スタビリティファクタが該
第１の閾値よりも大きく該第２の閾値よりも小さい場合
には該駆動力配分制御手段に４輪駆動モードの制御信号
を出力し該スタビリティファクタが該第２の閾値よりも
大きい場合には該駆動力配分制御手段に駆動力遮断モー
ドの制御信号を出力する制御信号出力部と をそなえていることを特徴とする、駆動力配分切換式４
輪駆動自動車。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2104587A JP2857791B2 (ja) | 1990-04-20 | 1990-04-20 | 駆動力配分切換式４輪駆動自動車 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2104587A JP2857791B2 (ja) | 1990-04-20 | 1990-04-20 | 駆動力配分切換式４輪駆動自動車 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH045132A JPH045132A (ja) | 1992-01-09 |
| JP2857791B2 true JP2857791B2 (ja) | 1999-02-17 |
Family
ID=14384571
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2104587A Expired - Fee Related JP2857791B2 (ja) | 1990-04-20 | 1990-04-20 | 駆動力配分切換式４輪駆動自動車 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2857791B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102006014932A1 (de) * | 2006-03-31 | 2007-10-04 | Audi Ag | Antriebsvorrichtung für allradgetriebene Kraftfahrzeuge |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6141031A (ja) * | 1984-07-31 | 1986-02-27 | ヘルマン・クラウトクレーマー | ガスばね |
-
1990
- 1990-04-20 JP JP2104587A patent/JP2857791B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH045132A (ja) | 1992-01-09 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |