JPH01247223A - ４輪駆動車のトルク配分制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、４輪駆動車における前後輪へのトルク配分を
変更するトルク配分制御装置に関するものである。

（従来の技術） 従来より、４輪駆動車において前後輪に異なるトルクを
分配するようにした技術は種々提案されている。例えば
、特開昭８２−５０２３１号公報に示されるように、車
両の横方向加速度に応じて動力伝達手段のトルク伝達量
を変化させ、前後輪のトルク配分比を設定して、このト
ルク配分の変更によりステアリング特性を変えてコーナ
リング時の走行安定性を向上するようにした技術が知ら
れている。

（発明が解決しようとする課題） しかして、前記先行例のように４輪駆動車の前後輪のト
ルク配分を車両の横方向加速度に応じて変更するように
した場合には、同一横方向加速度の状態では同じトルク
配分比に制御することになるが、実際のコーナリング走
行におけるステアリング特性は横方向加速度に加えて、
コーナ進入時とコーナ脱出時とでは要求が異なるもので
あり、より良好なコーナリング特性を得るにはこれらの
点についても考慮する必要がある。

そこで、本発明は上記事情に鑑み、前輪と後輪とのトル
ク配分が変更可能とした車両ではトルク配分比の設定に
よってオーバーステア傾向とアンダーステア傾向とにス
テアリング特性が変更可能であることから、コーナリン
グ走行状態に応じてトルク配分の設定を行うようにした
４輪駆動車のトルク配分制御装置を提供することを目的
とするものである。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために本発明のトルク配分制御装置
は、前後輪のトルク配分比を可変とするトルク配分変更
手段を備えた４輪駆動車で、車両のコーナリング走行時
、コーナ進入時とコーナ脱出時の少なくとも２つの状態
を検出する走行検出手段と、該走行検出手段の信号を受
け、コーナ進入時には後輪側に大きなトルク配分比を、
コーナ脱出時には前輪側に大きなトルク配分比を設定し
、これを前記トルク配分変更手段に出力するトルク配分
設定手段とを備えるように構成したものである。

第１図は本発明の構成を明示するための概略構成図であ
る。

４輪駆動車１は駆動源としてエンジンＥを備え、このエ
ンジンＥの出力はセンターデファレンシャル２、フロン
トデファレンシャル３、リヤデファレンシャル４を介し
て前輪５，６および後輪７゜８に伝達されるものである
。また、このトルク伝達機構もしくはブレーキ装置１０
〜１３などによって前輪と後輪とのトルク配分を変更調
整可能なトルク配分変更手段Ａを設ける。

一方、例えば舵角の変化から車両のコーナリング走行に
おけるコーナ進入時とコーナ脱出時を少なくとも検出す
る走行検出手段Ｂを設け、この走行検出手段Ｂの信号が
トルク配分設定手段Ｃに出力される。該トルク配分設定
手段Ｃは、車両のコーナリング走行に応じて前後輪への
トルク配分比を設定し、それに基づく信号を前記トルク
配分変更手段Ａに出力するものであって、前記コーナ進
入時には後輪側に大きなトルク配分比を、コーナ脱出時
には前輪側に大きなトルク配分比を設定するものである
。

前記トルク配分変更手段Ａは、前輪側へのトルク伝達系
統にクラッチ機構を介装してその伝達量を調整し、後輪
側へのトルク伝達量とに差を設けてトルク配分比を変更
するもの、または、前輪側と後輪側のブレーキとを独立
形成し、−刃幅に制動力を作用させてトルク配分比を変
更するものなどによって構成される。

（作用） 上記のような４輪駆動車のトルク配分制御装置では、コ
ーナリング走行時にはその走行状態に応じて、コーナ進
入時には後輪側に大きなトルク配分比を設定して後輪側
トルクを増大し、オーバーステア傾向として回頭性を向
上し、コーナ脱出時には前輪側に大きなトルク配分比を
設定して前輪側トルクを増大し、アンダステア傾向とし
て直進性を向上し、コーナリング走行に対応したトルク
配分を得てコーナ走行性を向上するようにしている。

（実施例） 以下、図面に沿って本発明の詳細な説明する。

第２図は具体例の全体構成図である。この実施例は、ブ
レーキ系統を前後輪で独立して制動可能に設け、トルク
配分を低下する側に制動力を作用させる一方、この制動
力によって失われる分のエンジン出力を増大してトルク
配分を変更する例である。

４輪駆動車１に搭載されたエンジンＥの出力はトランス
ミッション１４で減速され、該トランスミッション１４
の出力側にはセンターデファレンシャルを有するトラン
スファ２が配設されている。

このトランスファ２の前輪側出力軸１５にフロントデフ
ァレンシャル３が連結され、両側の前輪駆動軸１６を介
して前輪５．６に駆動力を伝達する。

同様に前記トランスファ２の後輪側出力軸１７にリヤデ
ファレンシャル４が連結され、両側の後輪駆動軸１８を
介して後輪７，８に駆動力を伝達するものであり、前記
センターデファレンシャル２はエンジン出力を前輪側と
後輪側とに等分に伝達するように構成されている。

前記エンジンＥのスロットル弁２０はスロットルモータ
２１の作動によってその開度が調整され、上記スロット
ルモータ２１にはエンジンコントローラ２２から制御信
号が出力されてエンジン出力が制御される。このエンジ
ンコントローラ２２にはアクセル操作量を検出するアク
セルセンサ２３からのアクセル信号が人力されて、運転
者のアクセル操作に対応してスロットル弁２０の開度を
作動するスロットル制御を行うものである。

一方、前記左右前輪５．６および左右後輪７゜８にはそ
れぞれ左右前輪側ブレーキ装置１０．１１および左右後
輪側ブレーキ装置１２．１３が配設されている。この各
ブレーキ装置１０〜１３へ供給する制動圧の制御によっ
て各車輪５〜８に対する制動力を、前輪５．６と後輪７
．８とで独立して調整可能に設けられている。すなわち
、各車輪５〜８のブレーキ装置１０〜１３へ供給する制
動圧は、後述の制動圧制御弁とそのアクチュエータとを
備えたブレーキコントローラ２５（トルク配分変更手段
Ａ）によって調整され、制動力の制御が前輪５．６と後
輪７．８とで独立して変更可能に設けられている。

そして、前記エンジンコントローラ２２およびブレーキ
コントローラ２５にはトルク配分コントローラ２６（ト
ルク配分設定手段Ｃ）からの制御信号が出力される。こ
のトルク配分コントローラ２６には、コーナリング走行
状態を検出するために舵角センサ３０（走行検出手段Ｂ
）からの舵角信号、前後方向加速度センサ３１からの前
後加速度信号、横方向加速度センサ３２からの横加速度
信号、スロットルセンサ３３からのスロットル信号、ブ
ーストセンサ３４からのブースト信号、アクセルセンサ
２３からのアクセル信号などが入力され、旋回走行時に
前後輪のトルク配分の変更制御を行うものである。

上記トルク配分コントローラ２６は、コーナリング走行
時には、コーナ進入時に前輪５，６側のブレーキ装置１
０．１１に制動力を、コーナ脱出時に後輪７．８側のブ
レーキ装置１２．１３に制動力を加え、この制動力によ
り失われるトルクに相当する分のエンジントルクを増加
して、全体としての車輪５〜８から路面に作用する駆動
トルクは同一でトルク配分が異なるように変更制御する
ものである。

この例では、コーナ走行時のトルク配分比は固定設定で
あり、コーナ進入時には前輪側が０．２５で後輪側が０
．７５、コーナ中は前輪側が０．５で後輪側が０．５、
コーナ脱出時には前輪側が０，７５で後輪側が０．２５
に設定されている。尚、このトルク配分比を例えば車両
の横方向加速度に応じて変更するように設定してもよい
。

次に、第３図により前記制動力を前後輪で独立して制御
するブレーキコントローラ２５の具体例を示す。

前輪側ブレーキ装置１０．１１（ディスクブレーキのキ
ャリパ）に対する第１油圧ライン３９に制動圧の供給を
制御する第１制動圧制御弁４１が介装され、後輪側ブレ
ーキ装置１２．１３（ディスクブレーキのキャリパ）に
対する第２油圧ライン４０に制動圧の供給を制御する第
２制動圧制御弁４２が介装されている。両側動圧制御弁
４１゜４２は、シリンダ４１ａ、４２ａ内にピストン４
１ｂ、４２ｂを嵌挿して、これらのシリンダ４１ａ、４
２ａ内を容積可変室４１ｃ、４２ｃと制御室４１ｄ、４
２ｄとに区画すると共に、該ピストン４１ｂ、４２ｂを
スプリング４１ｅ、４２ｅにより容積可変室４１ｃ、４
２ｃの容積が増大する方向に付勢した構成とされている
。そして、上記容積可変室４１ｃ、４２ｃが、マスクシ
リンダ３８から前輪側ブレーキ装置１０．１１に至る第
１油圧ライン３９および後輪側ブレーキ装置１２゜１３
に至る第２油圧ライン４０上にそれぞれ位置され、通常
はマスクシリンダ３８で発生された制動圧がこれらの容
積可変室４１ｃ、４２ｃを通って前後のブレーキ装置１
０〜１３に供給されるようになっている。

また、上記ピストン４１ｂ、４２ｂには、制御室４１ｄ
、４２ｄに導入される制御圧により該ピストン４１ｂ、
４２ｂがスプリング４１ｅ、４２ｅに抗して容積可変室
４１ｃ、４２ｃの容積が減少する方向に移動された時に
、これらの容積可変室４１ｃ、４２ｃへの制動圧入口を
閉じるチエツクバルブ４１ｆ、４２ｆが設けられている
。従って、制御室４１ｄ、４２ｄに制御圧が導入されて
ピストン４１ｂ、４２ｂがスプリング４１ｅ、４２ｅに
抗して移動されると、マスクシリンダ３８と容積可変室
４１ｃ、４２ｃとの間が遮断されると共に、これらの室
４１ｃ、４２ｃ内で発生される制動圧が各ブレーキ装置
１０〜１３に供給されることになる。

一方、これらの制動圧制御弁４１．４２を作動させる第
１および第２アクチュエータ４３．４４は、それぞれ増
圧用電磁弁４３ａ、４４ａと、減圧用電磁弁４３ｂ、４
４ｂとで構成されている。

上記増圧用電磁弁４３ａ、４４ａは、オイルポンプ４５
からリリーフ弁４６を介して上記制動圧制御弁４１．４
２の制御室４１ｄ、４２ｄに至る制御圧供給ライン４９
．５０上に配置され、また減圧用電磁弁４３ｂ、４４ｂ
は、上記制御室４１ｄ。

４２ｄから導かれたドレンライン４７．４８上に配置さ
れている。そして、これらの電磁弁４３ａ。

４３ｂ、４４ａ、４４ｂは前記トルク配分コントローラ
２６からの信号により開閉制御され、増圧用電磁弁４３
ａ、４４ａが開通され且つ減圧用電磁弁４３ｂ、４４ｂ
が遮断された時に制動圧制御弁４１．４２の制御室４１
ｄ、４２ｄに制御圧が導入され、また増圧用電磁弁４３
ａ、４４ａが遮断され且つ減圧用電磁弁４３ｂ、４４ｂ
が開通された時に上記制御室４１ｄ、４２ｄから制御圧
が排出されるようになっている。上記構造により前輪側
と後輪側とで独立した制動圧をブレーキ装置１０−？１
３に作用させることができるものである。

前記トルク配分コントローラ２６の処理を第４図に示す
フローチャートに基づいて説明する。スタート後、ステ
ップＳ１で所定時間ごとの計測制御タイミングか否かを
判定し、このタイミングになると、舵角、前後方向加速
度、横方向加速度、アクセル開度、ブースト値等の運動
量を各センサからの信号に基づいて計１１ＦＩする（Ｓ
２）。

そして、ステップＳ３で旋回状態フラグＦが０にリセッ
トされているか否かを判定する。この旋回状態フラグＦ
は後述の舵角に応じた１〜３の設定によってコーナリン
グ走行状態を判別するためのものであり、Ｆ−０で直進
中、Ｆ−１でコーナ進入時、Ｆ−２でコーナ中間時、Ｆ
−３でコーナ脱出時をそれぞれ示す。

初期状態では上記旋回状態フラグＦは０であり、ステッ
プＳ４で舵角が所定値以上となったか否かを判定し、こ
の判定がＹＥＳで直進走行からコーナリング走行に移行
した場合には、旋回状態フラグＦを１にセットする（Ｓ
５）と共に、ステップＳ６で現在のエンジン発生トルク
Ｐｓの計算を行うものであり、ブースト値、スロットル
開度またはアクセル開度に基づいて求める。

続いて、ステップＳ７は、このコーナ進入時の後輪配分
比０．７５を実現するために必要とするトルクが現在の
トルクＰｓの１．５倍であることから、余裕トルクがＰ
　ｓ　／　２以上あるか否かを判定するものである。エ
ンジントルクに十分に余裕があるＹＥＳ判定時には、ス
テップＳ８で前輪側のトルクを低減するべく左右前輪５
．６のブレーキ装置１０．１１でそれぞれ均等分配から
前後トルク分配の差０．７５−０．２５−０．５の半分
に相当するトルク分の制動Ｐ　ｓ　／　４を行うように
前輪側に制動力を加える制御を行う。更に、エンジント
ルクが前記必要トルク１．５Ｘ　Ｐ　ｓとなるようにス
ロットル開度を増大制御する（Ｓ９）。これにより、前
記コーナ進入時のトルク配分比を得て、オーバーステア
特性となるようにしている。

一方、前記ステップＳ７の判定がＮｏで、コーナ進入時
の設定トルク配分とするにはエンジントルクに余裕がな
い場合には、ステップＳ１０で最大トルクｐ　ｗａｘと
の差から余裕トルクＰｒを求め、ステップＳｌｌで余裕
トルクの半分Ｐ　ｒ　／　２に相当するトルクの制動を
行うように前輪側に制動力を加える制御を行うと共に、
ステップＳＬ２でエンジントルクを最大トルクＰ　ｍａ
ｘとする。

前記旋回状態フラグＦを１にセットしたことに伴ってス
テップＳ３の判定がＮｏとなり、ステップＳ１３での旋
回状態フラグＦが１にセットされているか否かの判定が
ＹＥＳとなり、ステップＳ１４に進んでコーナ進入状態
の終了を舵角が増加中か否かによって判定する。この判
定がＹＥＳでコーン進入状態が継続している場合には、
ステップＳ１５でアクセル開度の変化に応じて前記トル
ク配分を維持しつつ運転者のアクセル操作に対応してエ
ンジン出力および制動力を比例的に制御する。

上記ステップＳ１４の判定がＮｏで、舵角の増加がなく
なってコーナ中間域となると、ステップ８１６で旋回状
態フラグＦを２にセットすると共に、前輪側のブレーキ
装置１０．１１に対する制動圧の作用を停止するように
前輪側ブレーキを開放しく５１７）、エンジン出力をト
ルク配分を変更しない状態のアクセル開度に対応した状
態とする（８１８）。これにより、トルク配分比は０．
５となる。

前記旋回状態フラグＦを２にセットしたことに伴ってス
テップＳ１３の判定がＮＯとなり、ステップＳ１９での
旋回状態フラグＦが２にセットされているか否かの判定
がＹＥＳとなり、ステップＳ２０に進んでコーナ中間域
の終了を舵角が減少し始めたか否かによって判定する。

この判定がＮｏでコーナ中間域が継続している場合には
そのままの制御を維持する。

上記ステップＳ２０の判定がＹＥＳとなって舵角が減少
してコーナ脱出状態となると、ステップＳ２１で旋回状
態フラグＦを３にセットすると共に、ステップＳ２２で
現在のエンジン発生トルクＰｓを計算する。そして、ス
テップＳ２３で、コーナ脱出時の前輪分配比０．７５を
実現するために必要とするトルクが現在のトルクＰｓの
１．５倍であることから、余裕トルクがＰ　ｓ　／　２
以上あるか否かを判定する。

エンジントルクに十分に余裕があるＹＥＳ判定時には、
ステップＳ２４で後輪側のトルクを低減するべく左右後
輪７．８のブレーキ装置１２．１３に対し、それぞれ均
等分配から前後トルク分配の差０．７５−０．２５−０
．５の半分に相当するトルク分の制動Ｐ　ｓ　／　４を
行うように後輪側に制動力を加える制御を行う。更に、
エンジントルクが前記必要トルク１．５Ｘ　Ｐ　ｓとな
るようにスロットル開度を増大制御する（　Ｓ　２５）
。これにより、−前記コーナ脱出時のトルク配分比を得
て、アンダーステア特性となるようにしている。

一方、前記ステップＳ２３の判定がＮｏで、コーナ脱出
時の設定トルク配分とするにはエンジントルクに余裕が
ない場合には、ステップ８２Ｂで最大トルクＰｍａｘと
の差から余裕トルクＰｒを求め、ステップＳ２７で余裕
トルクの半分Ｐ　ｒ　／　２に相当するトルクの制動を
行うように後輪側に制動力を加える制御を行うと共に、
ステップ３２８でエンジントルクを最大トルクＰ　ｍａ
ｘとする。

前記旋回状態フラグＦを３にセットしたことに伴ってス
テップＳ１９の判定がＮＯとなり、ステップＳ２９に進
んでコーナ脱出状態の終了を舵角が設定値以下となった
か否かによって判定する。この判定がＮｏでコーナ脱出
状態が継続している場合には、ステップＳ３０でアクセ
ル開度の変化に応じて前記トルク配分を維持しつつ運転
者のアクセル操作に対応してエンジン出力および制動力
を比例的に制御する。上記ステップＳ３１の判定がＹＥ
Ｓとなって舵角が設定値以下に戻ると、ステップＳ３１
で旋回状態フラグＦを０にリセットしてコーナリング走
行に対応する前後のトルク配分制御を終了するものであ
る。

前記トルク配分の変更は、例えば、前輪側と後輪側とで
それぞれ５０ｋｇ−ｆｆｌの駆動トルクで走行している
とすると、ギヤ比により車輪駆動力と等価になる様補正
したエンジンの発生トルクＰｓは１００ｋｇ１となる。

ここでコーナ進入状態に対応して左右前輪に合計で５０
ｋｇ−ｍの制動トルクを作用させ、さらに、この制動ト
ルクによって失われた駆動トルクをエンジン出力の増大
で補うとエンジン出力トルクＰｒは１５０ｋｇ−１とな
る。これを前後に７５ｋｇ１ずつ等分配するため、最終
的な分配トルクは前輪が７５−５０−２５ｋｇ−ｍで後
輪が７５ｋｇ−５となり、後輪のトルク分配比は０゜７
５となる。

上記実施例では、前輪５．６側と後輪７．８側との間に
センターデファレンシャル２を、左右前輪５．６問およ
び左右後輪７．８間にそれぞれフロントデファレンシャ
ル３およびリヤデファレンシャル４を配設してエンジン
出力を４輪に伝達する４輪駆動車１とすると共に、さら
に、前輪側と後輪側の制動力を独立に制御するブレーキ
機構とし、旋回走行時に制動力調整によってトルク配分
を変更し、この制動によって失われたトルクを補うよう
にエンジンのスロットル弁を開くことによって、エンジ
ン出力に余裕がある状態において駆動トルクを維持しつ
つトルク配分を変更することができ、良好なコーナリン
グ走行性を得るようにしている。

尚、上記実施例において、コーナリング走行時には車両
の旋回方向に応じて左右に荷重移動があることから、左
右輪間のトルク配分を変更するように制御してもよい。

（発明の効果） 上記のような本発明によれば、４輪駆動車で前後輪のト
ルク配分比を可変とするトルク配分変更手段を備え、コ
ーナリング走行状態を検出する走行検出手段と、該走行
検出手段の信号を受け、コーナ進入時には後輪側のトル
ク配分を大きくし、コーナ脱出時には前輪側のトルク配
分を大きくするように前記トルク配分変更手段に出力す
るトルク配分を設定するトルク配分設定手段を設けたこ
とにより、コーナ進入時にはオーバステア特性とし、コ
ーナ脱出時にはアンダーステア特性となるようにトルク
配布を変更して、良好なコーナリング特性を得ることが
できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を明示するための概略構成図、 第２図は具体例の４輪駆動車のトルク配分装置の全体構
成図、 第３図は制動圧の前後独立制御が可能なブレーキ機構の
例を示す油圧回路図、 第４図はトルク配分コントローラの処理を説明するため
のフローチャート図である。 １・・・・・・４輪駆動車、Ａ・・・・・・トルク配分
変更手段、Ｂ・・・・・・走行検出手段、Ｃ・・・・・
・トルク配分設定手段、Ｅ・・・・・・エンジン、２・
・・・・・センターデファレンシャル、３・・・・・・
フロントデファレンシャル、４・・・・・・リヤデファ
レンシャル、５．６・・・・・・前輪、７，８・・・・
・・後輪、１０〜１３・・・・・・ブレーキ装置、２２
・・・・・・エンジンコントローラ、２５・・・・・・
ブレーキコントローラ、２６・・・・・・トルク配分コ
ントローラ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）車両の前後輪をエンジン出力により駆動し、前後
   輪のトルク配分比を可変とするトルク配分変更手段を備
   えた４輪駆動車において、車両のコーナリング走行時、
   コーナ進入時とコーナ脱出時の少なくとも２つの状態を
   検出する走行検出手段と、該走行検出手段の信号を受け
   、コーナ進入時には後輪側に大きなトルク配分比を、コ
   ーナ脱出時には前輪側に大きなトルク配分比を設定し前
   記トルク配分変更手段に出力するトルク配分設定手段と
   を備えたことを特徴とする４輪駆動車のトルク配分制御
   装置。