JP2872718B2

JP2872718B2 - ４輪駆動装置

Info

Publication number: JP2872718B2
Application number: JP1319775A
Authority: JP
Inventors: 憲一渡辺; 栄持西村
Original assignee: Matsuda KK
Current assignee: Matsuda KK
Priority date: 1989-12-09
Filing date: 1989-12-09
Publication date: 1999-03-24
Anticipated expiration: 2014-03-24
Also published as: JPH03182840A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、パワープラントの出力により前輪及び後輪
を駆動する車両に備えられる４輪駆動装置に関する。

（従来の技術）パワープラントで発生される駆動力を前輪及び後輪に
伝達するようにした４輪駆動車においては、前輪及び後
輪をそれぞれ駆動する前輪駆動系または後輪駆動系のい
ずれか一方に、該駆動系への動力の伝達を遮断するカッ
トオフクラッチを設けると共に、特に４輪を駆動する必
要がない場合に、該クラッチを切断して前輪または後輪
のいずれか一方のみによる２輪駆動状態とすることによ
り、駆動損失の低減ないし燃費性能の向上を図ることが
ある。

また、例えば特開昭62-181916号公報に示されている
ように、後輪にパワープラントからの駆動力を伝達する
ようにした車両において、左右の後輪の駆動系統上に伝
達トルク可変の油圧クラッチをそれぞれ設け、これらの
クラッチの伝達トルクを制御することにより、左右の車
輪に対するトルク配分を車両の走行状態に応じて可変制
御して、旋回時等における走行性を改善するようにした
ものが知られている。

さらに、上記のような車輪毎に伝達トルクを制御する
クラッチ（以下、車輪クラッチという）により、左右の
車輪間でのトルク配分を可変制御する構成は、４輪駆動
車における前輪駆動系または後輪駆動系のいずれか一方
に適用することもでき、この場合、パワープラントの出
力により、前輪または後輪のいずれか一方が直接駆動さ
れ、他方の左右の車輪がそれぞれ車輪クラッチを介して
駆動されることになる。

これによれば、車輪クラッチが設けられた左右の車輪
間のトルク配分の可変制御が可能であると共に、両車輪
クラッチのトータルのトルク伝達量の制御により、前、
後輪間のトルク配分の可変制御、及び２輪駆動状態への
切換え制御等が可能となり、これらを適切に行うことに
より、種々の走行状態において良好な走行性が得られる
ことになる。

（発明が解決しようとする課題）しかし、上記のように４輪駆動車における前輪駆動系
または後輪駆動系のいずれか一方に左右の車輪クラッチ
を設けた場合、両車輪クラッチを完全に切断した２輪駆
動状態において、当該駆動系の車輪クラッチより上流側
の部分がパワープラントの出力により不必要に駆動さ
れ、そのため駆動損失が増大して、当該車両の燃費性能
がいたずらに悪化することになる。また、２輪駆動状態
での走行中に車輪クラッチを接続して４輪駆動状態へ移
行させるときに、パワープラントの出力が車輪に急激に
伝達されて、不快なショックが発生する。

そこで、本発明は、上記のような車輪クラッチを４輪
駆動車に適用した場合に、該クラッチを設けた駆動系に
前述のカットオフクラッチを備え、このカットオフクラ
ッチと車輪クラッチの制御を走行状態に応じて適切に行
うことにより、この種の４輪駆動車における燃費性能の
向上や、車輪クラッチの接続時におけるショックの低減
等を図り、併せて当該駆動系におけるベアリングやオイ
ルシール等の耐久性の向上を図ることを課題とする。

（課題を解決するための手段）上記課題を解決するため、本発明は次のように構成し
たことを特徴とする。

まず、本件出願の請求項１に係る発明（以下、第１発
明という）は、駆動力を発生するパワープラントと、該
パワープラントの出力を左右の前輪及び左右の後輪にそ
れぞれ伝達する前輪駆動系及び後輪駆動系と、両駆動系
のいずれか一方における左右の車輪への動力伝達系に設
けられて、左右独立して締結度が制御されることにより
これらの車輪に対する動力の伝達をそれぞれ制御する左
右の車輪クラッチと、これらの車輪クラッチが設けられ
ている駆動系へのパワープラント出力の伝達を遮断する
カットオフクラッチとを有する４輪駆動装置において、
上記カットオフクラッチを上記左右の車輪クラッチと独
立して断接制御して、左右の車輪クラッチが共に切断さ
れている場合には該カットオフクラッチを切断すると共
に、左右の車輪クラッチの少なくとも一方を接続すると
きには、これに先立って上記カットオフクラッチを接続
し、その後、検出された旋回度合と予め設定された特性
とに基づき、旋回度合が大きくなるほど後輪側へのトル
ク配分比が大きくなるように締結度を制御して、車輪ク
ラッチを接続する制御手段を備えたことを特徴とする。

また、本件出願の請求項２に係る発明（以下、第２発
明という）は、上記第１発明において、制御手段は、左
右の車輪クラッチが共に切断されている状態で、カット
オフクラッチを所定の時期に一時的に接続するように構
成したことを特徴とする。

また、本件出願の請求項３に係る発明（以下、第３発
明という）は、同じく第１発明において、制御手段は、
アンチロックブレーキシステムの作動時に、左右の車輪
クラッチを共に切断するように構成したことを特徴とす
る。

さらに、本件出願の請求項４に係る発明（以下、第４
発明という）は、同じく第１発明において、車輪クラッ
チは多板式の油圧クラッチであることを特徴とする。

そして、本件出願の請求項５に係る発明（以下、第５
発明という）は、同じく第１発明において、旋回度合と
は舵角の変化率であって、制御手段は、この変化率が大
きくなるほど後輪側へのトルク配分比が大きくなるよう
に左右の車輪クラッチの締結度を制御するときに、旋回
方向に対して外側の後輪に内側の後輪より大きな配分が
与えられるように、左右の車輪クラッチの締結度を制御
するように構成したことを特徴とする。

（作用）上記の構成によれば、第１〜第５発明のいずれにおい
ても、左右の車輪クラッチの断接制御もしくは締結度の
制御により、前輪及び後輪が駆動される４輪駆動状態と
前輪または後輪のいずれか一方のみが駆動される２輪駆
動状態との切換え制御、４輪駆動状態での前、後輪間の
トルク配分制御、及び前輪または後輪のいずれか一方に
おける左右の車輪間のトルク配分制御等が可能となる。
つまり、左右の車輪クラッチが設けられた駆動系におけ
る左右の車輪に対するトルク配分比が任意に設定される
ことになって、走行状態に応じた配分を実現することが
可能となると共に、これらの車輪クラッチの断接制御も
しくは締結度の制御とは全く独立してカットオフクラッ
チが断接制御されることになるので、これらのクラッチ
の制御の自由度が増大し、各種走行状態に応じた制御が
可能となるのである。

その場合に、左右の車輪クラッチが切断された２輪駆
動状態においては、カットオフクラッチが切断されて、
車輪クラッチが設けられている駆動系へのパワープラン
ト出力の伝達が切断されるので、該駆動系における車輪
クラッチより上流側の部分が不必要に駆動されることが
防止されて、駆動損失が低減されることになる。また、
左右の車輪クラッチ及びカットオフクラッチが切断され
ている２輪駆動状態から４輪駆動状態への移行に際し
て、少なくとも一方の車輪クラッチが接続される場合
に、まず上記カットオフクラッチが接続され、その後、
車輪クラッチが接続されることになるので、パワープラ
ントの出力が当該車輪に順次段階的に伝達されることに
なり、該車輪クラッチ接続時におけるショックが低減さ
れることになる。

そして、特に本願各発明によれば、旋回時に、検出さ
れた旋回度合と予め設定された特性とに基づき、旋回度
合が大きくなるほど後輪側へのトルク配分比が大きくな
るように、左右の車輪クラッチの締結度が制御されるの
で、当該車両の旋回初期における良好な回頭性が得られ
ることになり、上記のように車輪クラッチの接続に先立
ってカットオフクラッチを接続することとあいまって、
旋回時の良好な走行性が得られることになる。

また、第２発明によれば、両車輪クラッチが切断され
ている２輪駆動状態においても、所定の時期にカットオ
フクラッチが一時的に接続されて、当該駆動系における
車輪クラッチより上流側の部分が回転されることによ
り、該駆動系各部のベアリングやオイルシール等に潤滑
油が供給されて、これらの耐久性が向上することにな
る。

また、第３発明によれば、アンチロックブレーキシス
テムの作動時には、左右の車輪クラッチが共に切断され
て、左右の車輪が自由に回転できるようになるので、ア
ンチロックブレーキシステムによる制御が緻密に行われ
ることになる。

さらに、第４発明によれば、車輪クラッチとして多板
式の油圧クラッチを採用しているので、各車輪に対する
伝達トルクを緻密に制御することができるという利点が
ある。

そして、第５発明によれば、旋回時に、舵角の変化率
が大きくなるほど後輪側へのトルク配分比が大きくなる
ように左右の車輪クラッチの締結度を制御するときに、
旋回方向に対して外側の後輪に内側の後輪より大きな配
分が与えられるので、当該車両の旋回初期における回頭
性が一層向上することになる。

（実施例）以下、本発明の実施例を図面に基いて説明する。

第１図は本実施例に係る４輪駆動車の概略の構成とそ
の制御システムを示すもので、この４輪駆動車は、エン
ジン１と変速機２とでなるパワープラント３と、このパ
ワープラント３で発生された駆動力が一対の伝動歯車
４、５を介して入力されて、左右の前輪６、７及び左右
の後輪８、９をそれぞれ駆動する前輪駆動系10及び後輪
駆動系20とを有する。

上記前輪駆動系10は、車体前後方向に配置されて、パ
ワープラント３からの駆動力により上記歯車４、５を介
して駆動される前輪駆動軸11と、該軸11から入力された
動力を左右に分割する差動装置12と、該装置12によって
分割された動力を左右の前輪６、７にそれぞれ伝達する
左右の車軸13、14とで構成され、これらにより左右の前
輪６、７がパワープラント３からの駆動力で常時駆動さ
れるようになっている。

また、上記後輪駆動系20は、同じく車体前後方向に配
置されて、パワープラント３からの駆動力により上記歯
車４、５を介して駆動される後輪駆動軸21と、該駆動軸
21により一対の傘歯車22、23を介して駆動されて、動力
を左右の後輪８、９にそれぞれ伝達する左右の車軸24、
25とで構成されている。

そして、この後輪駆動系20においては、上記後輪駆動
軸21上に、左右の車軸24、25ないし後輪８、９側への動
力の伝達を遮断するカットオフクラッチ26が設けられて
いると共に、左右の車軸24、25には、上記後輪駆動軸21
側から左右の後輪８、９側への動力の伝達を断接し、ま
たその伝達トルクを変化させる左右の車輪クラッチ27、
28がそれぞれ設けられている。この車輪クラッチ27、28
は、いずれも多板式の油圧クラッチであって、図示しな
い油圧源から導かれた油圧供給通路31、32が接続されて
いると共に、これらの通路31、32には車輪クラッチ27、
28に対する油圧の給排を制御する油圧制御弁33、34がそ
れぞれ設けられている。

さらに、上記カットオフクラッチ26と油圧制御弁33、
34の作動を制御するコントローラ35が備えられ、該コン
トローラ35から出力される制御信号ａによってカットオ
フクラッチ26が断接されると共に、同じくコントローラ
35から出力される制御信号b,cにより、上記油圧制御弁3
3、34が開閉制御されて左右の車輪クラッチ27、28に対
する油圧の給排が制御され、これにより両車輪クラッチ
27、28の断接もしくはその伝達トルクが制御されるよう
になっている。

そして、このコントローラ35には、上記の各制御用と
して、前後左右の各車輪６〜９の回転速度をそれぞれ検
出する各車輪速センサ36〜39からの信号d,e,f,gと、当
該車両の運転席に設けられたハンドル40の操作量、つま
り舵角量を検出する舵角センサ41からの信号ｈと、旋回
時に車体に作用する横加速度を検出する横加速度センサ
42からの信号ｉと、さらに、当該車両に備えられたABS
（アンチロックブレーキングシステム）の作動を制御す
るABSコントローラ43からのABS制御中であるか否かを示
す信号ｊとが入力され、該コントローラ35が、これらの
入力信号ｄ〜ｊに基いて、上記カットオフクラッチ26と
左右の車輪クラッチ27、28とに対する制御を行うように
なっている。

次に、この実施例の作用を上記コントローラ35の制御
動作を示すフローチャートに従って説明する。

第２図はコントローラ35の制御動作のメインルーチン
を示すもので、まずステップS₁で、コントローラ35は以
下の制御で用いる各種の変数、フラグ、その他のイニシ
ャライズを行い、次いでステップS₂で、左右の車輪クラ
ッチ27、28の締結度、換言すれば左右の後輪８、９に対
するトルク配分比を決定する。そして、ステップS₃で、
両車輪クラッチ27、28の締結度がステップS₂で決定され
た値となるように、第１図に示す油圧制御弁33、34に制
御信号ｂ、ｃを出力し、またカットオフクラッチ26に対
しては、これを断接する制御信号ａを出力する。

上記ステップS₂による車輪クラッチ27、28の締結度の
決定制御は、この実施例では、第３図に示すサブルーチ
ンにより、次のように行われる。

つまり、この制御では、まずステップS₁₁で、第１図
に示す各センサ36〜39、41、42からの信号によって、左
前輪、右前輪、左後輪、右後輪の各車輪速ω_FL、ω_FR、
ω_RL、ω_RR、ハンドル40の舵角量θ、その変化率、車
速Ｖ、及び横加速度Ｇを入力すると共に、さらにABSコ
ントローラ43からの信号ｊとしてABS制御中であるか否
かを示すABS作動信号F_ABSを入力する。ここで、上記変
化率は舵角量θの変化に基いて算出し、また車速Ｖは
上記各車輪速ω_FL、ω_FR、ω_RL、ω_RRのうちの最も遅い
ものを車速として採用する。

次いで、コントローラ35は、ステップS₁₂で上記ABS作
動信号F_ABSの値を判定し、これが１の場合、つまりABS
コントローラ43によりABS制御が現に行われている場合
は、ステップS₁₃で左右の後輪８、９のトルク配分比
T_RL、T_RRを共に０に設定する。従って、この場合は左右
の車輪クラッチ27、28にはいずれも油圧が供給されず、
車軸24、25が遮断されて左右の後輪８、９に駆動力が伝
達されない状態となる。これは、左右の後輪８、９を自
由に回転し得る状態として、ABS制御を正確に行うため
である。

一方、ABS制御が行われていないときは、F_ABS＝０で
あって、コントローラ35は上記ステップS₁₂からステッ
プS₁₄を実行し、舵角量θの絶対値が所定値θ_０より小
さいか否かを判定する。この所定値θ_０は不感帯の幅を
示す極く小さな値であって、｜θ｜＜θ_０の場合は、ハ
ンドル40は操作されておらず、当該車両が直進状態にあ
ると判断する。

そして、直進状態にある場合は、コントローラ35は、
まずステップS₁₅で後述する旋回時の制御で用いる旋回
フラグF_C及びタイマフラグF_TMを共に０にリセットした
上で、ステップS₁₆で次式に従って前、後輪間の回転速
度差Δω_１を算出する。

Δω_１＝（ω_FL＋ω_FR）−（ω_RL＋ω_RR）さらに、コントローラ35は、ステップS₁₇で上記の速
度差Δω_１を第４図に示す予め設定されたマップに適用
し、後輪８、９の最終トルク配分比T_RL、T_RRの決定に用
いられる第１後輪配分比T₁を求める。その場合に、第４
図のマップは、速度差Δω_１が正のとき（前輪６、７の
回転速度が後輪８、９の回転速度より大きいとき）に、
その値が大きいほど第１後輪配分比T₁が大きくなるよう
に設定されているので、例えば前輪６、７に与えられる
駆動力が過大であってスリップを生じている場合に、そ
の程度に応じて後輪８、９に対するトルク配分比が増大
されて、前輪６、７のスリップが抑制されることにな
る。

また、コントローラ35は、ステップS₁₈で、次式に従
って左右の車輪の回転速度差Δω_２を算出する。

Δω_２＝（ω_FL＋ω_RL）−（ω_FR＋ω_RR）そして、ステップS₁₉で、この速度差Δω_２の絶対値
を第５図に示すマップに適用し、同じく最終トルク配分
比T_RL、T_RRの決定に用いられる第２後輪配分比T₂を求め
る。その場合に、第５図のマップは、｜Δω_２｜が大き
いほど第２後輪配分比T₂が大きくなるように設定されて
いるので、例えば左右の車輪に対する路面の摩擦係数が
異なって左右の車輪間に速度差が生じた場合に、後輪
８、９に対するトルク配分比が増大されて、このような
路面での走行時における車両の走行安定性が確保される
ことになる。

さらに、コントローラ35は、ステップS₂₀で、車速Ｖ
を第６図に示すマップに適用し、同じく最終トルク配分
比T_RL、T_RRの決定に用いられる第３後輪配分比T₃を求め
る。その場合に、第６図のマップは、高車速域で車速Ｖ
の上昇に従って第３トルク配分比T₃が大きくなるように
設定されているから、高車速時に後輪８、９に対するト
ルク配分比が増大されて、直進安定性が増大することに
なる。

そして、コントローラ35は、次にステップS₂₁を実行
し、上記のようにして求めた第１〜第３後輪配分比T₁、
T₂、T₃のうちの最も大きなものを選択し、これを左右の
後輪８、９に対するトータルのトルク配分比T_Rとして設
定すると共に、ステップS₂₂で、このトータル後輪配分
比T_Rを２分し、これらを左右の後輪８、９に対する最終
のトルク配分比T_RL、T_RRとする。

このようにして、直進時における左右の後輪８、９に
対するトルク配分比T_RL、T_RRが決定されるが、その場合
に、第４〜６図のマップから明らかなように、前、後輪
間及び左右の車輪間に回転速度差がなく、且つ車速が特
に高くない場合等の通常の走行時には、上記第１〜第３
後輪配分比T₁、T₂、T₃はいずれも０となるから、パワー
プラント３からの駆動力が前輪６、７にのみ伝達される
２輪駆動状態となり、また、上記各配分比T₁、T₂、T₃の
少なくとも１つが０でない場合には、後輪８、９にも駆
動力が伝達される４輪駆動状態となる。そして、この直
進時の４輪駆動状態では、左右の後輪８、９に対するト
ルク配分比は常に均等に設定されることになる。また、
上記各後輪配分比T₁、T₂、T₃のいずれかが最大値（0.
5）となる場合は、前、後輪に駆動力が均等に分配さ
れ、その結果、パワープラントの出力がすべての車輪に
1/4づつ伝達されることになる。

一方、ハンドル40の舵角量θが所定値θ_０以上となる
旋回時には、コントローラ35は上記ステップS₁₄からス
テップS₂₃を実行し、旋回フラグF_Cの値を判定する。こ
のフラグF_Cは、直進時及び旋回初期における舵角量θが
増大している間は０、旋回中において舵角量θの増大が
停止した安定旋回状態では１となる。従って、コントロ
ーラ35は、直進状態から旋回状態への移行時には、F_C＝
０であるからステップS₂₃からステップS₂₄を実行し、舵
角量変化率の絶対値が０より大きいか否かを判定する
と共に、旋回開始時にはこの値が０より大きいから、さ
らにステップS₂₅を実行して、舵角量変化率の現時点
までの最大値max（）をその時点の変化率とする
（旋回開始時においては、現時点の変化率がその時点
までの最大値max（）となる）。

そして、ステップS₂₆で、第７図に示すマップに基い
て、上記変化率に対応する左右の後輪８、９のベース
配分比T_RLB、T_RRBを設定する。その場合に、左側へのハ
ンドル操作時における舵角量θの増大時にその変化率
が正の値となるものとすれば、第７図に示すように、そ
の方向へのハンドル操作時には、右後輪９のベース配分
比T_RRBが左後輪８のベース配分比T_RLBより大きな値に設
定され、逆に右側へのハンドル操作時には、左後輪８の
ベース配分比T_RLBが右後輪９のベース配分比T_RRBより大
きな値に設定され、且つこれらのベース配分比T_RLB、T
_RRBは舵角量変化率が大きいほど大きな値に設定され
る。そして、ステップS₂₇で、このようにして設定した
ベース配分比T_RLB、T_RRBを左右の後輪８、９の最終トル
ク配分比T_RL、T_RRにそのまま置換する。

これにより、第９図に示すように、旋回初期における
舵角量の変化率が増大している期間（イ）は、その増
大に応じて最終トルク配分比T_RL、T_RRも増大し、この配
分比T_RL、T_RRで左右の後輪８、９が駆動されると共に、
変化率が最大値_MAXとなった後、０まで低下する
間、つまり、舵角量θの増大が終了して一定舵角θ_１で
安定するまでの期間（ロ）は、舵角量変化率の最大値
_MAXに対応する最大配分比(T_RL)_MAX、(T_RR)_MAXに保持
されることになる。このように、舵角量一定の安定旋回
状態に移行するまでの間は、後輪８、９に大きな配分比
が与えられ、しかも旋回方向に対して外側の後輪に内側
の後輪より大きな配分が与えられることにより、当該車
両の旋回初期における良好な回頭性が得られることにな
る。

その後、舵角量変化率が０となって安定旋回状態に
移行すると、ステップS₂₈で上記旋回フラグF_Cが１にセ
ットされるから、コントローラ35は、次にステップS₂₃
からステップS₂₉を実行し、タイマフラグF_TMの値を判定
する。このフラグF_TMは当初は０であり、従ってコント
ローラ35は、次にステップS₃₀で、後輪8,9に対するトル
ク配分比を減少させるための定数C₀を設定する。この定
数C₀は、第８図に示すマップに基いて設定され、安定旋
回中における一定舵角量θ_１の絶対値が大きいほど小さ
な値に設定される。そして、ステップS₃₁で上記タイマ
フラグF_TMを１にセットし、且つトルク配分比の低減値
Ｃを０にクリアすると共に、ステップS₃₂で、この低減
値Ｃを用いて、次式に従ってトルク配分比の低減係数Ｋ
を算出する。

Ｋ＝（1000−Ｃ）/1000 ここで、数値（1000）は、制御サイクル周期との関係
で決定された一例としての値であって、この場合、上記
定数C₀は1000以下の値となる。

上記低減係数Ｋは当初は１であるが、次回以降の制御
サイクルでは、上記ステップS₂₉からステップS₃₃が実行
されて（F_TM＝１）、低減値Ｃに定数C₀が各サイクル毎
に順次加算されるから次第に減少すると共に、ステップ
S₃₄で０以下に減少したことが判定されたときに、ステ
ップS₃₅で０に固定される。

そして、コントローラ35は、ステップS₃₆で、上記の
ようにして１から０まで変化する低減係数Ｋをベース配
分比T_RLB（＝(T_RL)_MAX）、T_RRB（＝(T_RR)_MAX）に掛け
て、後輪８、９の最終トルク配分比T_RL、T_RRを算出す
る。

このようにして、最終トルク配分比T_RL、T_RRは、第９
図に示すように、安定旋回期間（ハ）においては、期間
（ロ）における最大配分比(T_RL)_MAX、(T_RR)_MAXから０ま
で次第に減少されることになり、当該車両が４輪駆動状
態から前輪６、７のみが駆動される２輪駆動状態に徐々
に移行して、旋回中期における安定した走行性が得られ
ることになる。そして、特に上記定数C₀は、一定舵角量
θ_１が大きいほど小さな値に設定されるので、該舵角量
θ_１が大きい場合には、第９図に鎖線で示すように、後
輪８、９のトルク配分比T_RL、T_RRは、舵角量θ_１が小さ
い場合より長時間を掛けて０まで減少されることにな
り、２輪駆動状態への移行が常に円滑に行われることに
なる。

以上のようにして、直進時及び旋回時の左右の後輪
８、９の最終トルク配分比T_RL、T_RRが決定されると、コ
ントローラ35は、第２図のフローチャートのステップS₃
で、左右の車輪クラッチ27、28の締結度が、上記の配分
比T_RL、T_RRが得られる締結度となるように、第１図に示
す油圧制御弁33、34に制御信号ｂ、ｃを出力すると共
に、制御信号ａによりカットオフクラッチ26の断接制御
を行うのであるが、この制御は、具体的には第10図に示
すサブルーチンによって行われる。

この制御においては、コントローラ35は、まずステッ
プS₄₁で故障フラグF_TRBの値を判定する。このフラグF
_TRBは、左右の車輪クラッチ27、28が共に故障である場
合に１となり、この場合、コントローラ35は、ステップ
S₄₂でカットオフクラッチを切断（OFF）する。これによ
り、車輪クラッチ27、28の故障時にはパワープラント３
からの駆動力は後輪８、９側へは伝達されないことにな
り、前輪６、７のみが駆動される２輪駆動状態となる。

一方、車輪クラッチ27、28の少なくとも一方が正常で
あって、故障フラグF_TRBが０のときは、コントローラ35
はステップS₄₃を実行して、走行初期フラグF_INIの値を
判定する。このフラグF_INIは、エンジンの始動後、車両
が例えば300m走行するまでの走行初期の間は０であり、
走行開始時からの走行距離が300mを超えた時点で１とな
る。従って、当初は該フラグF_INIは０であって、コント
ローラ35は上記ステップS₄₃からステップS₄₄を実行し、
エンジンの始動を待つと共に、始動すればさらにステッ
プS₄₅を実行して、カットオフクラッチ26を接続（ON）
する。そして、走行開始時からの走行距離が300mを超え
た時点で、ステップS₄₆からステップS₄₇を実行し、上記
走行初期フラグF_INIを１にセットする。従って、走行開
始時から300m走行するまでは、車輪クラッチ27、28の状
態に拘らず、カットオフクラッチ26は常に接続されるこ
とになる。

次に、走行初期段階が終了して上記フラグF_INIが１に
なると、コントローラ35は、ステップS₄₈を実行して、
前記の車輪クラッチ締結度決定ルーチンで決定した左右
の後輪８、９のトルク配分比T_RL、T_RRの値を判定し、こ
れらが共に０のとき（２輪駆動時）は、ステップS₄₉で
カットオフクラッチ26を切断する。そのため、パワープ
ラント３からの駆動力はカットオフクラッチ26より下流
側へは伝達されないことになる。

また、上記トルク配分比T_RL、T_RRの少なくとも一方が
０でない場合は、コントローラ35は、ステップS₅₀を実
行してカットオフクラッチ26が切断されているか否かを
判定し、切断されている場合は、ステップS₅₁で制御信
号ａを出力してこれを接続し、また接続されいる場合は
そのまま保持する。そして、ステップS₅₂で、車輪クラ
ッチ27、28を接続するように制御信号ｂ、ｃを出力す
る。このようにして、後輪８、９にも駆動力を伝達する
ために車輪クラッチ27、28を接続する場合に、まずカッ
トオフクラッチ26が接続され、その後、予め決定された
左右の後輪８、９のトルク配分比T_RL、T_RRとなるように
車輪クラッチ27、28が接続され、走行状態に応じた４輪
駆動状態となる。

そして、コントローラ35は、その後ステップS₅₃を実
行して、左右の車輪クラッチ27、28が共に故障している
か否かを判定し、故障している場合は、ステップS₅₄、S
₅₅でカットオフクラッチ26を切断し、且つ故障フラグF
_TRBを１にセットし、以下、前記のステップS₄₁、S₄₂に
よる故障時の制御を行う。

以上のようにして、走行状態に応じたカットオフクラ
ッチ26と車輪クラッチ27、28の制御が行われることにな
るが、特に左右の車輪クラッチ27、28が共に切断されて
いる場合（T_RL、T_RR＝０）は、カットオフクラッチ26も
切断されることになるので（ステップS₄₉）、後輪８、
９に駆動力を伝達しない場合に、第１図に示す後輪駆動
軸21の下流部、一対の傘歯車22、23、左右の車軸24、25
の上流部、及び車輪クラッチ27、28の駆動側部材等が不
必要に駆動されることがなく、その分だけ駆動損失が低
減されることになる。

また、車輪クラッチ27、28の少なくとも一方を接続す
る場合には、これに先立ってカットオフクラッチ26が接
続されるので（ステップS₅₁）、パワープラント３から
の駆動力が、まず車輪クラッチ27、28まで、次いで後輪
８、９まで順次段階的に伝達されることになり、駆動力
を一挙に車輪まで伝達する場合のような大きなショック
の発生が防止されることになる。

ところで、上記のように、後輪８、９に駆動力を伝達
しない状態ではカットオフクラッチ26を切断するように
した場合、この状態が長期にわたると、上記後輪駆動軸
21の下流部、一対の傘歯車22、23、左右の車軸24、25の
上流部、及び車輪クラッチ27、28の駆動側部材等が長期
間回転しないことになるので、これらを支持するベアリ
ングやオイルシール等が潤滑油切れによって錆び付いた
り劣化したりする恐れがある。しかし、この実施例で
は、上記のように走行開始時からの走行距離が300mを超
えるまでの走行初期においては、車輪クラッチ27、28が
切断されている場合にもカットオフクラッチ26が接続さ
れることにより（ステップS₄₅）、この間は上記後輪駆
動軸21の下流部ないし車輪クラッチ27、28の駆動側部材
等が回転して、ベアリングやオイルシール等に潤滑油が
供給されることになり、上記のような不具合が防止され
る。

なお、車輪クラッチ27、28が切断されている状態でカ
ットオフクラッチ26を接続する時期は、上記の走行初期
に限らず、例えば所定車速以下の低速走行時等のカット
オフクラッチ26を接続することによるショックが比較的
小さな他の時期に設定してもよい。

（発明の効果）以上のように本発明によれば、前輪駆動系または後輪
駆動系のいずれか一方に左右の車輪に対する伝達トルク
をそれぞれ可変制御する車輪クラッチを設けた４輪駆動
装置において、該車輪クラッチを設けた駆動系への動力
の伝達を遮断するカットオフクラッチを設ける一方、上
記左右の車輪クラッチの締結度を左右独立して制御可能
に構成して、左右の車輪に対するトルク配分比が所定の
トルク配分比となるように上記左右の車輪クラッチの締
結度をそれぞれ制御すると共に、これらの車輪クラッチ
の制御とは独立して上記カットオフクラッチを制御する
ようにしたので、左右の車輪クラッチが設けられた駆動
系における左右の車輪に対するトルク配分比が任意に設
定されることになって、走行状態に応じた配分を実現す
ることが可能となると共に、これらの車輪クラッチの断
接制御もしくは締結度の制御とは全く独立してカットオ
フクラッチが断接制御されることになるので、これらの
クラッチの制御の自由度が増大し、各種走行状態に応じ
た制御が可能となり、例えば左右の車輪クラッチを完全
に切断した２輪駆動状態での走行時における駆動損失が
低減されて、当該車輪の燃費性能が向上し、また、２輪
駆動状態から４輪駆動状態への移行に際して車輪クラッ
チを接続するときに、不快なショックの発生が防止され
ることになる。さらに、当該駆動系における上記カット
オフクラッチから車輪までの部分が所定の期間に一時的
に回転されて、外部分におけるベアリングやオイルシー
ル等の潤滑油切れが防止され、これらの耐久性が向上す
ることになる。

また、この発明によれば、左右の車輪クラッチが切断
された２輪駆動状態においては、カットオフクラッチが
切断されて、車輪クラッチが設けられている駆動系への
パワープラント出力の伝達が切断されるので、該駆動系
における車輪クラッチより上流側の部分が不必要に駆動
されることが防止されて、駆動損失が低減されることに
なる。また、左右の車輪クラッチ及びカットオフクラッ
チが切断されている２輪駆動状態から４輪駆動状態への
移行に際して、少なくとも一方の車輪クラッチが接続さ
れる場合に、まず上記カットオフクラッチが接続され、
その後、車輪クラッチが接続されることになるので、パ
ワープラントの出力が当該車輪に順次段階的に伝達され
ることになり、該車輪接続時におけるショックが低減さ
れることになる。

そして、特にこの発明によれば、旋回時に、左右の車
輪クラッチが設けられた駆動系に対するトルク配分比
が、検出された旋回度合と予め設定された特性とに基づ
き、旋回度合が大きくなるほど後輪側へのトルク配分比
が大きくなるように、上記車輪クラッチの締結度が制御
されるので、当該車両の旋回初期における良好な回頭性
が得られることになり、上記のように車輪クラッチの接
続に先立ってカットオフクラッチを接続することとあい
まって、旋回時の良好な走行性が得られることになる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すもので、第１図は４輪駆動
車の概略の構成と制御システムとを示す図、第２図は制
御動作のメインルーチンを示すフローチャート図、第３
図は車両クラッチの締結度決定制御のサブルーチンを示
すフローチャート図、第４〜８図はこの制御で用いられ
る各マップの説明図、第９図はこの制御の具体的動作を
示すタイムチャート図、第10図はクラッチ制御のサブル
ーチンを示すフローチャート図である。３……パワープラント、６、７……前輪、８、９……後
輪、10……前輪駆動系、20……後輪駆動系、26……カッ
トオフクラッチ、27、28……車輪クラッチ、35……制御
手段（コントローラ）。

フロントページの続き (56)参考文献特開昭62−94421（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−119426（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−255130（ＪＰ，Ａ) 特開平１−111537（ＪＰ，Ａ) 特開平３−525（ＪＰ，Ａ) 特開平３−136925（ＪＰ，Ａ) 実開平１−72418（ＪＰ，Ｕ) 実開昭61−100628（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B60K 23/04 B60K 23/08 B60K 17/348

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】駆動力を発生するパワープラントと、該パ
ワープラントの出力を左右の前輪及び左右の後輪にそれ
ぞれ伝達する前輪駆動系及び後輪駆動系と、両駆動系の
いずれか一方における左右の車輪への動力伝達系に設け
られて、左右独立して締結度が制御されることによりこ
れらの車輪に対する動力の伝達をそれぞれ制御する左右
の車輪クラッチと、これらの車輪クラッチが設けられて
いる駆動系へのパワープラント出力の伝達を遮断するカ
ットオフクラッチとを有する４輪駆動装置であって、上
記カットオフクラッチを上記左右の車輪クラッチと独立
して断接制御して、左右の車輪クラッチが共に切断され
ている場合には該カットオフクラッチを切断すると共
に、左右の車輪クラッチの少なくとも一方を接続すると
きには、これに先立って上記カットオフクラッチを接続
し、その後、検出された旋回度合と予め設定された特性
とに基づき、旋回度合が大きくなるほど後輪側へのトル
ク配分比が大きくなるように締結度を制御して、車輪ク
ラッチを接続する制御手段が備えられていることを特徴
とする４輪駆動装置。
【請求項２】制御手段は、左右の車輪クラッチが共に切
断されている状態で、カットオフクラッチを所定の時期
に一時的に接続するように構成されている請求項１に記
載の４輪駆動装置。
【請求項３】制御手段は、アンチロックブレーキシステ
ムの作動時に、左右の車輪クラッチを共に切断するよう
に構成されている請求項１に記載の４輪駆動装置。
【請求項４】車輪クラッチは、多板式の油圧クラッチで
あることを特徴とする請求項１に記載の４輪駆動装置。
【請求項５】旋回度合とは舵角の変化率であって、制御
手段は、この変化率が大きくなるほど後輪側へのトルク
配分比が大きくなるように左右の車輪クラッチの締結度
を制御するときに、旋回方向に対して外側の後輪に内側
の後輪より大きな配分が与えられるように制御するよう
に構成されていることを特徴とする請求項１に記載の４
輪駆動装置。