JP2917257B2

JP2917257B2 - 四輪駆動車の駆動力制御装置

Info

Publication number: JP2917257B2
Application number: JP22226790A
Authority: JP
Inventors: 賢一若見
Original assignee: Daihatsu Kogyo KK
Current assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Priority date: 1990-08-22
Filing date: 1990-08-22
Publication date: 1999-07-12
Anticipated expiration: 2014-07-12
Also published as: JPH04103434A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、四輪駆動車における前輪，後輪への駆動力
（トルク）配分比を走行条件に応じて積極的に制御する
ようにした駆動力制御装置に関し、特に低摩擦係数路
（低μ路），及び高摩擦係数路（高μ路）に応じてトル
ク配分を適切に制御することにより走行性能を向上でき
るようにした装置に関する。

〔従来の技術〕

近年、四輪駆動車においては、エンジンからの駆動力
を前輪，後輪に、車両の走行状態に応じて適切に分配す
る駆動力制御装置を搭載したものが各種提案されてい
る。この駆動力制御装置は、例えば車両の前後加速度，
前後輪の回転差速度，あるいは横加速度を検出し、これ
らの検出値から加速発振時，スタック脱出時，加速旋回
時，制動時，等の車両の走行状態を判定し、これらの走
行状態に応じて上記駆動力の配分比を制御するように構
成されている（例えば、特開昭63−141831,特開平１−9
5939,特開平１−195127号公報）。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで上記駆動力制御装置において、例えば、前輪
へのトルク伝達特性を大きくすると高摩擦係数路におけ
る旋回時にアンダステア傾向が強くなり、かつ低速旋回
時にタイトコーナーブレーキング現象が生じ易くなる。
また、前輪へのトルク伝達特性を小さくすると低摩擦係
数路における旋回時にスピン傾向が強くなり、かつスタ
ック脱出性に劣るとともに、発進時のトルク伝達の応答
性に劣る。従って、上述の駆動力制御装置では、路面の
摩擦係数に応じて如何にトルク配分を適切に制御するか
が重要であり、この点での向上が期待されている。

本発明の目的は、路面の摩擦係数に応じてトルク配分
比を適切に制御して走行性能を向上できるようにした四
輪駆動車の駆動力制御装置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本件発明者は、路面の摩擦係数の変化に応じてトルク
配分比を変化させる点について検討したところ、高，低
摩擦係数路ともある所定の車速、ひいては横加速度に達
するまではトルク配分の影響はほとんどないことに着目
した。第５図（ａ），（ｂ）は、それぞれ高摩擦係数
路，低摩擦係数路において、車両の舵角を一定にして車
速を変化させた場合のヨーレートをトルク配分比につい
て比較した図である。この両図から高，低摩擦係数路と
もある車速まではヨーレートに対するトルク配分比の影
響はほとんどないことが判かる。

また、第６図は、高摩擦係数路（μ＝１）において速
度を変化させた場合の横加速度をトルク配分比について
比較した図である。この図からも明らかなように、トル
ク配分の影響でヨーレートの変化が起こる車速（第５図
（ａ）参照）と、横加速度の変化が起こる車速とは略一
致していることがわかる。

また、第４図（ａ），（ｂ）はそれぞれ高摩擦係数
路，低摩擦係数路における舵角−車速−横加速度の関係
を示す図である。上記第４図ないし第６図から、以下の
点が明らかである。即ち、高摩擦係数路においては横加
速度が例えば0.54G（以下αＧと記す）以下ではトルク
配分比に影響されない。つまり横加速度がαＧを超えた
場合にトルク配分比を制御すればよい。また、低摩擦係
数路においては、例えば0.18G（以下βＧと記す）以下
ではトルク配分に影響されない。つまり横加速度がβＧ
を超えた場合にトルク配分比を制御すればよく、βＧ以
下の場合はトルク配分比を制御する必要はない。さらに
またこれらのことから、高，低摩擦係数路におけるトル
ク配分比は横加速度の検出値のみで制御でき、旋回時の
走行性を向上できることに想到し、本発明を成したもの
である。

そこで本願第１項の発明は、エンジンからの駆動力を
走行条件に応じて前輪，後輪の配分する駆動力配分手段
を備えた四輪駆動車の駆動力制御装置において、上記駆
動力配分手段を、上記駆動力を少なくとも前輪，後輪に
略同一に配分するＰモード，前輪より後輪に大きく配分
するＮモードのいずれかを選択可能に構成し、車両の速
度を検出する車速検出手段と、車両の横方向に生じる横
加速度を検出する横加速度検出手段と、該横加速度検出
手段からの検出値を、第１所定値より大きい第１検出
値，該第１所定値とこれより小さい第２所定値との間の
第２検出値，第２所定値より小さい第３検出値のいずれ
かに判定する横加速度値判定手段と、上記駆動力配分手
段に、上記横加速度値判定手段による判定が上記第１検
出値のとき上記Ｎモードを、上記第２検出値のとき上記
Ｐモードを、上記第３検出値のとき上記P,Nモードのい
ずれかをそれぞれ選択させるとともに、上記車速検出手
段からの車速検出値が所定の低車速度以下のときは、上
記横加速度検出値に関係なくＮモードを選択させるトル
ク配分比制御手段とを備えたことを特徴としている。

また本願第２項の発明は、スロットル開度を検出する
スロットル開度検出手段を設け、上記トルク配分比制御
手段は、スロットル開度が大のときは上記駆動力配分手
段にＰモードを選択させることを特徴としている。

〔作用〕

本発明に係る四輪駆動車の駆動力制御装置によれば、
横加速度検出手段からの検出値が第１検出値のときは高
摩擦係数路と判定し、前輪へのトルク配分を後輪より減
少するＮモードを選択したので、旋回時におけるアンダ
ステア傾向及び低速旋回時のタイトコーナーブレーキン
グ現象を抑制でき、良好な旋回性が得られる。また、第
２検出値のときは、低摩擦係数路と判定し、両輪への駆
動力配分を略同一とするＰモードを選択したので、旋回
時のスピン傾向を回避でき、しかもスタック脱出性を向
上できるとともに発進時の走行性を向上できる。さら
に、第３検出値のときは制御不要領域としてP,Nモード
のいずれかを選択したので、駆動力配分に関わりなく安
定した走行性が得られる。

また、所定の低車速度以下の時は、横加速度の大きさ
によらずにＮモードを選択するようにしたので、Ｐモー
ドを選択した場合に生じ易い低速旋回時におけるタイト
コーナブレーキング現象を回避できるとともにハンドル
操作力を軽減することができる。ちなみにＰモードでア
スファルト道路等の高μ路を低速旋回するのは、タイヤ
と路面との間の滑りがほとんど無いことから非常に困難
であるが、本発明では低速旋回時にはＮモードが選択さ
れるので、高μ路であっても支障なく旋回可能である。

さらにまた第２項の発明では、低速走行時にスロット
ル開度が大きく開かれた場合には、上記ＮモードからＰ
モードに切り替えらるので、低速走行状態からのい加速
性能が向上する。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図について説明する。

第１図ないし第３図は本発明の一実施例による四輪駆
動車の駆動力制御装置を説明するための図である。本実
施例では、フロントエンジン，リヤドライブ方式をベー
スとした四輪駆動車に適用した場合を例にとって説明す
る。

図において、１は本実施例の四輪駆動車であり、該四
輪駆動車１のエンジン２にはクラッチを介在させてトラ
ンスミッション３が接続されており、該トランスミッシ
ョン３にはトランスファ４が接続されている。このトラ
ンスファ４は、上記エンジン２からの駆動力をプロペラ
シャフト５を介して後輪６に伝達するとともに、伝達軸
７を介して前輪８に伝達するもので、該前輪８と伝達軸
７との間にはフロントディファレンシャル9a（以下、フ
ロントデフと略す）が配設されており、上記後輪６とプ
ロペラシャフト５との間にはリヤデフ9bが配設されてい
る。

そして上記フロントデフ9bと伝達軸７との間には、走
行条件に応じて上記前輪８への駆動力を増減し、結果的
に前，後輪8,6への駆動力配分比を制御するトルク配分
装置10が配設されている。このトルク配分装置10はベー
ンポンプ式のもので、カムリング11のおむすび状の穴内
にロータ12を回転自在に配設して構成されている。この
カムリング11は上記フロントデフ9aに締結されており、
ロータ12は伝達軸７に締結されている。また、上記ロー
タ12には半径方向に多数のスリット溝12aが形成されて
おり、該溝12a内にはオリフィス孔を有する板状のベー
ン13が配設されている。この各ベーン13はスプリング14
により外方に付勢されており、該ベーン13の外端は上記
カムリング11の穴の内周壁に摺接している。また、上記
カムリング11の穴には３つのオイル室15が凹設されてい
る。該各オイル室15には一対のオイル通路16a,16bの一
端が連通されており、該各通路16a,16bの他端はオイル
タンク17に連通されている。なお、このオイルタンク17
はカムリング11内に形成されており、該カムリング11と
共に回転する。さらに、上記各オイル通路16a,16bの途
中にはオイルの逆流を規制するチェックボール弁18が介
設されている。

そして上記オイル通路16a,16b間には大径の第１バイ
パス通路20,及びこれより小径の第２バイパス通路21が
介設されており、さらに該両バイパス通路20,21にはそ
れぞれ電磁弁22,23が配設されている。この電磁弁22,23
は後述のECUにより開閉制御され、これにより上記両オ
イル通路16a,16bは上記バイパス通路20,21のいずれかに
よってバイパスされるようになっている。

ここで、上記トルク配分装置10の動作について説明す
る。

前輪８と後輪６とに回転差が生じると、カムリング11
とロータ12とが相対回転する。この相対回転によって、
上記オイル室15内をベーン13で画成してなる高圧室Ａの
圧力が高くなり、ロータ12からカムリング11にトルクが
伝達されることとなる。この場合、上記両バイパス通路
20,21を閉じると、オイル室15の高圧室Ａ内の圧力が最
も高くなり、これによりロータ12からカムリング11へ
の、つまり前輪８への駆動力は上記回転差に応じて最も
大きな割合で増大する。次に、第1,又は第２バイパス通
路20,又は21を開くとバイパス通路面積が中又は小とな
り、上記高圧室Ａ側のオイルの一部がこのバイパス通路
を通って低圧室Ｂ側の通路16aに流入することから、前
輪８への駆動力は小，又は中の割合で増大する。そし
て、上記バイパス通路20,21を両方とも開けるとバイパ
ス通路面積が最大となり、高圧室Ａ側のオイルはほとん
ど低圧室Ｂ側の通路16aに流入することから、前輪８へ
の駆動力は略０となる。

ここで、第３図は、上記差回転数と前輪への伝達トル
クとの関係を示す。上記バイパス通路20,21の両方を閉
じた場合は前輪8,後輪６とも略同一のトルク量となるＰ
モードとなる。また第１バイパス通路20,又は第２バイ
パス通路21を開いたことによりバイパス通路面積が中，
又は小の場合は、前輪８へのトルク量を後輪６より小さ
くするＮモードとなる。さらに第1,第２バイパス通路2
0,21の両方を開いたことによりバイパス通路面積が最大
の場合は、前輪８へのトルク量を略０にするＳモードと
なる。具体的には前輪8,後輪６へのトルク配分比は、走
行条件により一定ではないがＰモードでは50:50を、Ｎ
モードでは30:70（第１バイパス通路開）又は35:65（第
２バイパス通路開）を、Ｓモードでは10:90を目標にし
て設定されている。

30は駆動力制御装置であり、これは横加速度センサ3
1、スロットル開度センサ32,車速センサ33,ABS作動検出
手段34,Pモードスイッチ35,及びECU装置36から構成され
ている。なお、ABS作動検出手段34はABS装置を制御する
ためのECUが兼用されている。

上記ECU装置36は、上記横加速度センサ31からの検出
値が入力される横加速度値判定手段37と、上記スロット
ル開度センサ32,車速センサ33からの検出値，及びABS作
動検出手段34からの検出信号,Pモードスイッチ35からの
ON,OFF信号が入力されるトルク配分比制御手段38とから
構成されており、これらはマイクロコンピュータでソフ
ト的に実現される。

上記横加速度値判定手段37は、車両の横方向に生じる
横加速度を検出する横加速度検出センサ31からの検出値
を、第１所定値より大きい第１検出値，該第１所定値と
これより小さい第２所定値との間の第２検出値，又は該
第２所定値より小さい第３検出値のいずれであるかを判
定し、この判定値を上記トルク配分比制御手段38に出力
する。ここで、上記第１所定値は0.4G、第２所定値は0.
1Gに設定されている。

そして、上記トルク配分比制御手段38は、横加速度値
判定手段37から第１検出値が入力されるとＮモード選択
信号を上記トルク配分装置10に出力し、これにより第１
バイパス通路20の電磁弁22又は第２バイパス通路21の電
磁弁23が開き、バイパス通路面積が中又は小となる。ま
た、第２検出値が入力されるとＰモード選択信号を出力
し、上記電磁弁22,23が閉じ、バイパス通路面積は０と
なる。さらに、第３検出値が入力されると制御不要領域
であることから、P,N,Sモードのいずれかを選択する。
例えばＳモード選択信号を出力する場合は上記両電磁弁
22,23が開き、バイパス通路面積が最大となる。

また、上記トルク配分比制御手段38は、車速センサ33
からの検出値が所定の低速度以下、例えば30km/h以下の
ときに、横加速度値に関係なくＮモード，又はＳモード
の選択信号を出力するように構成されている。

さらに、上記トルク配分比制御手段38は、上記スロッ
トル開度センサ32からの開度検出値が大である場合は、
加速性能を優先させるために横加速度値に関係なくＰモ
ード選択信号を、さらにまた、ABS作動検出手段34から
のABS作動信号が入力されるとＳモード選択信号を、か
つＰモードスイッチ35からのON信号が入力されると、Ｐ
モード選択信号を出力するよう構成されている。

次に本実施例の作用効果について説明する。

本実施例の駆動力制御装置30によれば、横加速度検出
センサ31からの検出値が第１検出値のときはＮモードを
選択するので、高摩擦係数路において前輪８へのトルク
伝達量が過大になることはなく、旋回時におけるアンダ
ステア傾向を抑制でき、良好な旋回性能が得られる。ま
た、第２検出値のときはＰモードを選択するので、低摩
擦係数路における前輪８へのトルク伝達性が適正とな
り、旋回時のスピン傾向を回避できるとともにスタック
脱出性，発進時の走行性能を向上でき、さらに第３検出
値のときはP,N,Sモードのいずれかを選択するので、ト
ルク配分に関わりなく安定した走行性能が得られる。

また、車速センサ33からの車速検出値が低速度の場合
は、横加速度値に関係なくN,又はＳモードを選択するの
で、タイトコーナーブレーキング現象を回避できる。さ
らに、スロットルセンサ32からのスロットル開度が大の
ときはＰモードを選択するので、発進時の加速性能を向
上できる。また、ぬかる道等のスタック脱出時にはＰモ
ードスイッチ35をONすることによりＰモードを選択でき
ることから、スタック脱出性を向上できる。

表は、本実施例の駆動力制御装置30の制御ロジックを
示す。表中、横加速度小は0.1G以下，中は0.1〜0.4G,大
は0.4G以上を示し、車速○印は30Km/h以上，×印は30km
/h未満を示す。また、エンジン回転数○印は4500rpm以
上，×印は4500rpm以下を示し、ABS信号○印は作動，×
印は非作動を示し、さらにＰモードスイッチ○印はON,
×印はOFFを示す。また、Ｐモードは22KGfm/100rpmと
し、Ｎモードは13KGfm/100rpmとし、Ｓモードは2WD並と
した。

表からも明らかなように、車両の緩旋回時，直進時
（No.1〜４）ではスロットル開度の大，小を検出し、小
の場合はＮモード，大の場合はＰモードを選択すること
により、タイトコーナーブレーキング現象を回避しなが
ら加速性能を向上できる。また、車両の旋回時（No.5〜
12）では横加速度値を検出し、該検出値が中の場合はＰ
モードを選択することにより、低μ路における旋回性を
向上でき、また大の場合はＮモードを選択することによ
り、高μ路における旋回性を向上できる。しかもこの場
合、スロットル開度が大の場合（No.10）はＰモードを
選択するので、加速性を優先させることができる。さら
に、ABS作動時（No.13,14）では、ＰモードスイッチON,
OFFに関係なくＳモードを選択したので、制御干渉を回
避できる。

なお、上記実施例ではP,N,Sモードを選択可能とした
が、本発明では、少なくともP,Nモードを選択可能とす
れば良い。

〔発明の効果〕

以上のように本願第１項の発明の四輪駆動車の駆動力
制御装置によれば、横加速度検出手段により車両の横加
速度を検出し、該検出値を第１〜第３検出値のいずれか
に判定する横加速度値判定手段を設け、該第１検出値の
ときにＮモードを選択し、第２検出値のときにＰモード
を選択し、第３検出値のときにP,Nモードのいずれかを
選択するトルク配分比制御手段を設けたので、横加速度
の検出だけで高，低摩擦係数路に応じたトルク配分を適
切に行うことができ、走行性を向上できる効果がある。
また第１項の発明では、所定の低車速度以下の時は、横
加速度の大きさによらずにＮモードを選択するようにし
たので、高μ路での低速旋回が可能であるとともに、低
速旋回時のタイトコーナブレーキング現象を回避でき、
ハンドル操作力を軽減することができる効果がある。

また第２項の発明では、低速走行時にスロットル開度
が大きく開かれた場合には、ＮモードからＰモードに切
り替えるようにしたので、低速状態からの加速性能を向
上できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本発明の一実施例による四輪駆動
車の駆動力制御装置を説明するための図であり、第１図
はその概略構成図、第２図はそのトルク配分装置を示す
概略構成図、第３図は本実施例に採用されたトルク配分
モードを示す特性図、第４図ないし第６図は本発明の成
立過程を説明するための図であり、第４図（ａ）及び第
４図（ｂ）はそれぞれ車速，舵角と横加速度との関係を
示す特性図、第５図（ａ）及び第５図（ｂ）はそれぞれ
車速とヨーレートとの関係を示す特性図、第６図は車速
と横加速度との関係を示す特性図である。図において、１は四輪駆動車、２はエンジン、６は後
輪、８は前輪、10はトルク配分装置（駆動力配分手
段）、30は駆動力制御装置、31は横加速度検出センサ、
33は車速検出センサ、37は横加速度値判定手段、38はト
ルク配分比制御手段である。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】エンジンからの駆動力を走行条件に応じて
前輪，後輪に配分する駆動力配分手段を備えた四輪駆動
車の駆動力制御装置において、上記駆動力配分手段を、
上記駆動力を少なくとも前輪，後輪に略同一に配分する
Ｐモード，前輪より後輪に大きく配分するＮモードのい
ずれかを選択可能に構成し、車両の速度を検出する車速
検出手段と、車両の横方向に生じる横加速度を検出する
横加速度検出手段と、該横加速度検出手段からの検出値
を、第１所定値より大きい第１検出値，該第１所定値と
これより小さい第２所定値との間の第２検出値，第２所
定値より小さい第３検出値のいずれかに判定する横加速
度値判定手段と、上記駆動力配分手段に、上記横加速度
値判定手段による判定が上記第１検出値のとき上記Ｎモ
ードを、上記第２検出値のとき上記Ｐモードを、上記第
３検出値のとき上記P,Nモードのいずれかをそれぞれ選
択させるとともに、上記車速検出手段からの車速検出値
が所定の低車速度以下のときは、上記横加速度検出値に
関係なくＮモードを選択させるトルク配分比制御手段と
を備えたことを特徴とする四輪駆動車の駆動力制御装
置。
【請求項２】請求項１において、スロットル開度を検出
するスロットル開度検出手段を設け、上記トルク配分比
制御手段は、スロットル開度が大のときは上記駆動力配
分手段にＰモードを選択させることを特徴とする四輪駆
動車の駆動力制御装置。