JPH0127896B2 - - Google Patents

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JPH0127896B2
JPH0127896B2 JP56106648A JP10664881A JPH0127896B2 JP H0127896 B2 JPH0127896 B2 JP H0127896B2 JP 56106648 A JP56106648 A JP 56106648A JP 10664881 A JP10664881 A JP 10664881A JP H0127896 B2 JPH0127896 B2 JP H0127896B2
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wheel drive
wheel
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drive
slip
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Fuji Heavy Industries Ltd
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K23/00—Arrangement or mounting of control devices for vehicle transmissions, or parts thereof, not otherwise provided for
    • B60K23/08—Arrangement or mounting of control devices for vehicle transmissions, or parts thereof, not otherwise provided for for changing number of driven wheels, for switching from driving one axle to driving two or more axles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2540/00—Input parameters relating to occupants
    • B60W2540/18—Steering angle

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】
本発明は、通常は前、後輪の一方による２輪駆
動で、必要に応じて４輪駆動に切換えることが可
能なパートタイム式４輪駆動車において、車両走
行状態により自動的に２輪駆動走行と４輪駆動走
行の切換えを行う切換制御装置に関するものであ
る。
【従来の技術と課題】
４輪駆動車として従来例えば特開昭55−83617
号公報にみられるように、中央差動装置を有する
方式のものがあるが、そのような中央差動装置を
設けると、必然的にそのロツク機構も必要になつ
て伝動系の構造が複雑化してしまう。そこで、本
来一般的な通常走行時には２輪駆動で充分である
点を考慮して、前、後輪の一方による２輪駆動走
行をベースにし、必要に応じ前、後輪をトランス
フアクラツチで直結して４輪駆動走行にするパー
トタイム方式のものが本件出願人により既に多数
提案されている。かかる方式においては、従来運
転席の切換用のレバーまたはスイツチの手動操作
で２、４輪駆動の切換えを行うようになつてい
る。 ところで、２輪駆動走行と４輪駆動走行との使
い分けについてであるが、乾燥した平坦なコンク
リート路面のような走行条件では２輪駆動走行で
充分であつて４輪駆動に切換える必要はない。し
かるに中央差動装置を具備しない直結タイプの４
輪駆動車でこの場合に４輪駆動走行すると、前、
後輪のタイヤ動荷重半径の微妙な差等のために、
走行中前、後輪の間に内部循環トルク（捩れトル
ク）が発生してタイヤの摩耗の進行、燃費の悪
化、及び振動騒音等による乗心地の悪化をもたら
す。また４輪駆動走行時に転舵すると、前、後輪
の間に回転数の差を生じ、駆動装置に捩れが作用
してブレーキングしたのと同じ状態になり、この
ためハンドルが重くなり、停車状態から発進する
際にはエンストする等、所謂タイトコーナブレー
キング現象を起す。 一方、凍結路面、積雪路面等では２輪駆動のま
までは駆動輪のタイヤのグリツプ能力の低下、走
行抵抗の増大等のため駆動輪の路面に対するスリ
ツプ率が増え、燃費の悪化、操作性の低下及び制
動能力の低下等をもたらす。 以上のような各路面状態に応じて２、４輪駆動
を適切に使い分ければ良いのであるが、実際には
４輪駆動走行の利点及び不都合について運転者の
すべてが熟知しているわけではなく、場合によつ
ては使い方が悪いために４輪駆動車本来の能力を
充分に生かしきれないことがある。 本発明はこのような事情に鑑みてなされたもの
で、運転者の手動操作による２、４輪駆動走行の
切換えは常に可能にし、その上で乾燥した平担な
路面または凍結等のスリツプを生じ易い路面、転
舵によるタイトコーナブレーキング現象の有無を
検出して２、４輪駆動の最適な走行状態に自動的
に切換えるようにした４輪駆動車の切換制御装置
を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、前、後輪
の回転速度により実際のスリツプ率を求め、同時
に転舵角により理論スリツプ率を求め、これらの
両スリツプ率の偏差が所定値より大きくなつた
時、前、後輪の間に過度のスリツプが生じている
状態と判断し、２、４輪駆動走行切換用のトラン
スフアクラツチを係合して自動的に２輪駆動から
４輪駆動に切換えるように構成されている。
【実施例】
以下、図面を参照して本発明の一実施例を具体
的に説明する。 まず第１図において、FFの２輪駆動をベース
とした４輪駆動車の一例についてその概略と本発
明の原理について説明すると、図において符号１
はエンジンであり、このエンジン１からの動力が
変速機２内に組込まれた前輪終減速装置３を介し
て左右前輪４ａ，４ｂの車輪５ａ，５ｂに伝達さ
れて２輪駆動走行する。また、変速機２の後部の
トランスフア装置６内にトランスフアクラツチ７
が組付けられ、変速機２からの動力を更にトラン
スフアクラツチ７によりプロペラ軸８、後輪終減
速装置９を介して左右後輪１０ａ，１０ｂの車軸
１１ａ，１１ｂにも伝達されることで、４輪駆動
走行するようになつている。 そして、前輪側の左右の車軸５ａ，５ｂに回転
センサ１２ａ，１２ｂが、後輪側の左右の車軸１
１ａ，１１ｂにも回転センサ１３ａ，１３ｂがそ
れぞれ設けられ、更にステアリングホイール１４
の操作で動作するステアリングギヤボツクス１５
に転舵角センサ１６が設けられる。また、運転席
側には手動切換用ボタンスイツチ１７があり、こ
のスイツチ１７で４輪駆動走行の状態に操作しな
い限り、上記各センサで検出された路面状態に応
じてトランスフアクラツチ７の切換が自動的に行
われるのである。 次いで各センサによる路面状態の検出方法につ
いて説明する。まず、実際のスリツプ率ηは各車
輪の回転速度をNFR、NFL、NRR、NRL、前後輪の
平均回転速度をNF、NRとすると、 NF＝（NFR＋NFL）／２、 NR＝（NRR＋NRL）／２ η＝１−（NF／NR） の関係で示される。 従つて上記４つの回転センサ１２ａ，１２ｂ，
１３ａ，１３ｂで検出される回転速度により上述
の演算を行つて実際のスリツプ率ηを求め、この
スリツプ率ηから路面状態を判断してそれが大き
い場合は４輪駆動走行に切換えることもできる。
しかるに、かかる判断だけではステアリングホイ
ールの転舵により車両が旋回してスリツプを生じ
ている場合も含まれ、この場合にも４輪駆動走行
させるとタイトコーナブレーキング現象を生じる
ので除く必要がある。 そこでこのような車両旋回時の理論スリツプ率
η′について第２図により説明する。ｒは後内輪の
旋回半径、r1、r2はそれぞれ前内輪、前外輪の旋
回半径、Ｌは前後ホイルベースの中心間距離、Ｔ
は左右タイヤ幅の中心間距離を示す。ここでＴの
値は前後輪共に等しいとし、４つの車輪の動荷重
半径は等しいとしこれをＲとする。各車輪の回転
角速度をωFR、ωFL、ωRR、ωRL、車体の旋回角度
速度をθ〓とすると、左旋回を例にとれば、r1＝√
r2＋L2、r2＝√（＋）2＋2 ωFR＝（r2／Ｒ）θ〓、ωFL＝（r1／Ｒ）θ〓、ωRR＝
｛（ｒ
＋Ｔ）／Ｒ｝θ〓、ωRL＝（ｒ／Ｒ）θ〓となる。 従つて理論スリツプ率η′は、 η′＝（ωR−ωF／ωR＝１−（ωF／ωR） 即ち、 ただし、Ｘ＝ｒ／Ｔ、Ａ＝Ｌ／Ｔ、 Ａは車体諸元で決まる値であり、Ｘは旋回半径
で決まる値である。このことから、理論スリツプ
率ηはＸの関数となり、η′＝ｇ（ｒ）で示すこと
ができる。一方、旋回半径ｒと転舵角αとの間に
は、ｒ＝ｆ（α）の関係があるから、転舵角αを
知ることにより理論スリツプ率η′を求めることが
できる。 かくして転舵角センサ１６による転舵角に基づ
いて求まる理論スリツプ率η′を、上述の実際のス
リツプ率ηから減じた値を基準にしてスリツプ状
態を判断すれば、車両旋回時誤つて４輪駆動に切
換わることを防止することができることになる。
本発明はこのような原理により自動切換するもの
である。 そこで一例として第３図以降の図面により自動
変速機と油圧クラツチ式のトランスフアクラツチ
を用いる伝動系について、切換制御装置の具体的
な実施例を説明する。 第３図において伝動系について説明すると、符
号２０はエンジンのクランク軸であり、このクラ
ンク軸２０がトルクコンバータ２１を介してター
ビン軸２２に連結される。自動変速機２′はプラ
ネタリギヤ２３、タービン軸２２の動力を選択的
に入力するクラツチ２４，２５及びプラネタリギ
ヤ２３の各要素を選択的にロツクするワンウエイ
クラツチ２６、ブレーキ２７、ブレーキバンド２
８を備えており、この自動変速機２′からの変速
した動力が出力軸３０を介してリダクシヨンギヤ
３１に取出される。そしてリダクシヨンギヤ３１
には前輪終減速装置３のドライブピニオン３２が
取付けられて直接駆動するようになつている。 また、ドライブピニオン３２にはトランスフア
ドライブ軸３３が連結されて自動変速機２′の後
方へ延び、この自動変速機２′の後部に装着され
たトランスフア装置６内のトランスフアギヤ３４
に連結され、このギヤ３４から油圧クラツチ式の
トランスフアクラツチ７を介してリヤドライブ軸
３５、更に後輪側に連結される。そして、クラツ
チ７の係合または解除により２、４輪駆動走行の
切換えが行われる。 次いで、クラツチ７の油圧制御系について説明
すると、電磁式の切換バルブ４０を有している。
この切換バルブ４０はスプール４１の一方にソレ
ノイド４２からのロツド４３が連結され、且つそ
の他方にスプリング４４が付勢してあり、入口ポ
ート４５が油路４６を介して自動変速機２′内の
オイルポンプ４７に連通し、出口ポート４８が油
路４９を介してクラツチ７に連通し、更にドレン
ポート５０を有する。これによりソレノイド４２
が非通電の場合は図示のように、入口ポート４５
が閉じ、出口ポート４８がドレンポート５０に通
じてクラツチ７は排油により解除作用し、ソレノ
イド４２に通電されてロツド４３によりスプール
４１を左側に移動すると、ドレンポート５０を閉
じ、出入口ポート４８，４５を通じてクラツチ７
に給油することで係合作用する。 第４図において電気制御系について説明する
と、前輪側の左右の回転センサ１２ａ，１２ｂか
らの回転速度信号NFL，NFRが加算器５１、符号
変換器５２を介して加算器５３に入力し、後輪側
の左右の回転センサ１３ａ，１３ｂからの回転速
度信号NRL，NRRが加算器５４を介して上記加算
器５３に入力する。そして、加算器５３，５４の
出力信号が除算器５５で除算されることで実際の
スリツプ率ηが算出される。また、転舵角センサ
１６からの転舵角αの出力信号が演算器５６で演
算されて理論スリツプ率η′が求まり、更に符号変
換器５７を介して加算器５８により上記スリツプ
率ηとの加算によりη−η′が算出され、これが比
較器５９で基準電圧発生器６０の電圧と比較され
て路面状態の検出が行われる。 比較器５９の出力側は４輪駆動走行解除用のタ
イマ６１を介してソレノイド４２に接続され、こ
れに対し手動切換用のボタンスイツチ１７も別個
に操作可能にソレノイド４２に接続してある。 本発明はこのように構成されているから、走行
し始め及び走行中に各車輪の回転速度が回転セン
サ１２ａ，１２ｂ，１３ａ，１３ｂで検出され、
且つステアリングホイールによる転舵角が、転舵
角センサ１６で検出されて、スリツプ率η、理論
スリツプ率η′の算出、及びそれによる路面状態の
正常または異常が判断されている。そこで、乾燥
した路面のようにスリツプをほとんど生じないで
スリツプ率ηの値が小さい場合、またはスリツプ
を生じても転舵している場合で理論スリツプ率
η′の値が大きいと、比較器５９からは信号が出力
されず、このため切換バルブ４０はソレノイド４
２が非通電であることでトランスフアクラツチ７
を排油して解除することになる。これにより自動
変速機２′の動力は後輪側に伝達されなくなつて、
前輪４ａ，４ｂによる２輪駆動走行が行われる。 一方、凍結路面や前輪４ａ，４ｂの一方がぬか
るみに入つたような場合はスリツプ率ηが急増す
るため、比較器５９から信号が出力し、これによ
りソレノイド４２が通電して切換バルブ４０の給
油によりクラツチ７は係合する。そこで、自動変
速機２′の動力は後輪１０ａ，１０ｂにも伝達さ
れて、前、後輪４ａ，４ｂ，１０ａ，１０ｂによ
る４輪駆動走行に切換わる。ところでこのときタ
イマ６１がセツトされて所定時間経過後２輪駆動
走行に戻るのであり、このとき継続して大きいス
リツプを生じていると再び４輪駆動になり、こう
してスリツプを生じている間断続的に４輪駆動走
行に切換えられる。 またこのような自動切換に対し、手動切換用ボ
タンスイツチ１７を操作すると、その操作の際に
ソレノイド４２に通電して上述のように４輪駆動
に切換わる。 尚、本発明は上記実施例のみに限定されるもの
ではなく、例えば手動変速の変速機を有する伝動
系、RRの２輪駆動をベースにするものにも適用
することができ、４輪駆動の解除の場合にタイマ
以外の種々の方法が考えられる。
【発明の効果】
以上の説明から明かなように本発明によると、
路面状態により４輪駆動走行が必要な場合にその
ような状態に自動的に切換わるので、運転技術に
関係なくホイールスピン等を未然に防止して安全
な走行を行うことができ、且つ４輪駆動車として
の性能を充分発揮し得る。スリツプ率として実際
のものに転舵の際の理論スリツプ率も加味してい
るので、車両旋回時誤つて４輪駆動に切換わつて
タイトコーナブレーキング現象を生じるという不
都合はない。更に２輪駆動走行をベースにして必
要に応じ４輪駆動に切換える方式であるから、不
必要に４輪駆動する際のタイヤの摩耗、燃費の低
下、振動、騒音の発生等を最少限に押え得る。
【図面の簡単な説明】
第１図、第２図は本発明の原理を説明する模式
的平面図、第３図は本発明による装置の一実施例
の伝動系と油圧制御系を示す構成図、第４図は同
電気制御系を示す回路図である。 ４ａ，４ｂ……前輪、７……トランスフアクラ
ツチ、１０ａ，１０ｂ……後輪、１２ａ，１２
ｂ，１３ａ，１３ｂ……回転センサ、１６……転
舵角センサ、４０……切換バルブ、４２……ソレ
ノイド、５５……実際のスリツプ率算出用除算
器、５６……理論スリツプ率算出用演算器、５９
……比較器、６０……基準電圧発生器、６１……
４輪駆動走行解除用タイマ。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. １ 前、後輪の回転速度により実際のスリツプ率
    を求め、同時に転舵角により理論スリツプ率を求
    め、これら両スリツプ率の偏差が所定値より大き
    くなつた時、前、後輪の間に過度のスリツプを生
    じている状態と判断し、２、４輪駆動走行切換用
    のトランスフアクラツチを係合して自動的に２輪
    駆動から４輪駆動に切換えるように構成したこと
    を特徴とする４輪駆動車の切換制御装置。
JP56106648A 1981-07-07 1981-07-07 ４輪駆動車の切換制御装置 Granted JPS588434A (ja)

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JP56106648A JPS588434A (ja) 1981-07-07 1981-07-07 ４輪駆動車の切換制御装置
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JPS588434A JPS588434A (ja) 1983-01-18
JPH0127896B2 true JPH0127896B2 (ja) 1989-05-31

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JP (1) JPS588434A (ja)
AU (1) AU536130B2 (ja)
CA (1) CA1197596A (ja)
DE (1) DE3225459C2 (ja)
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GB (1) GB2104178B (ja)

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