JPH02270641A - 四輪駆動車の駆動力配分制御装置 - 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、前後輪駆動力配分が変更可能な四輪駆動車の
駆動力配分制御装置、特に、発進時における駆動力配分
制御に関する。

（従来の技術） 従来、四輪駆動車の駆動力配分制御装置としては、例え
ば、特開昭６３−２０３４２１号公報に記載されている
装置が知られている。

この従来出典には、前後輪の一方へのエンジン直結駆動
系に対し前後輪の他方への駆動系の途中に設けられ、伝
達されるエンジン駆動力を外部からの締結力制御で変更
可能とするトルク配分用クラッチとして多板摩擦クラッ
チが用いられ、発進時や加速時や低摩擦係数路走行時等
で駆動輪スリップの発生時には、前後輪回転速度差に基
づき多板摩擦クラッチのクラッチ締結力を増大させ、駆
動力配分を４輪駆動側に移行させることで有効に駆動輪
スリップを防止して駆動性能を高める装置が示されてい
る。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、このような従来の駆動力配分制御装置に
あっては、走行条件にかかわらず常に前後輪回転速度差
に対応した駆動力配分制御を行なう装置としている為、
ドライバーのアクセル急踏み操作による急発進時には、
アクセル踏み込み量に応じた過大な駆動力が直結駆動輪
に与えられることで瞬時にホイールスピンを生じるが、
回転速度差検出遅れや油圧ユニットの応答遅れ等を伴な
うことでホイールスピン発生から遅れて前後輪回転速度
差の発生に基づいて多板摩擦クラッチにクラッチ締結力
が与えられる。

即ち、急発進時でも前後輪回転速度差の発生を待ってそ
の後クラッチ締結力が付与される為、ホイールスピンの
発生を許してしまい、高い発進駆動性能が得られない。

また、ホイールスピンによるクラ・ンチ滑り締結状態で
過大な駆動力を伝達するという高負荷状態が続くことに
なり、クラッチプレートの焼き付きや摩擦材の特性劣化
等の問題が生じる。

本発明は、上述のような問題に着目してなされたもので
、前後輪のうち一方にはエンジン駆動力を直接伝達し、
他方にはトルク配分用クラッチを介して伝達するトルク
スプリット式の四輪駆動車において、急発進時における
高い発進駆動性能とクラッチ耐久性の向上を図りながら
発進後の走行時における高い駆動性能や操縦安定性を確
保す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の四輪駆動車の駆動力配
分制御装置にあっては、急発進時には前後輪回転速度差
による駆動力配分制御に代えて大きなりラッチ締結力が
印加されるエンジン駆動力対応制御を行なう装置とした
。

即ち、第１図のクレーム対応図に示すように、前後輪の
一方へのエンジン直結駆動系に対し前後輪の他方への駆
動系の途中に設けられ、伝達されるエンジン駆動力を外
部からの締結力制御で変更可能とするトルク配分用クラ
ッチａと、エンジン駆動力検出手段すからのエンジン駆
動力に応じたクラッチ締結力制御を行なうエンジン駆動
力対応制御手段Ｃと、前後輪回転速度差検出手段ｄから
の前後輪回転速度差に応じたクラッチ締結力制御を行な
う回転回転速度差対応制御手段ｅと、車速検出手段ｆと
加速操作検出手段９を有し、低車速域で急加速操作時に
はエンジン駆動力対応制御手段Ｃを選択し、それ以外の
時には回転回転速度差対応制御手段ｅを選択する制御モ
ード選択手段りと、を備えている事を特徴とする。

（作　用） 車両停車状態から急なアクセル踏み込み操作を行なう急
発進操作時には、その後、車両急発進状態となることが
低車速域で急加速操作時であるという条件を満足するこ
とで予測検出され、制御モード選択手段りにおいて、エ
ンジン駆動力検出手段すからのエンジン駆動力に応じた
クラッチ締結力制御を行なうエンジン駆動力対応制御手
段Ｃが選択される。

従って、急発進時には、前後輪回転速度差の発生を待つ
ことなくエンジン駆動力に応じたクラッチ締結力が付与
される為、ホイールスピンの発生が早期のクラッチ締結
による駆動力配分で未然に防止され、高い発進駆動性能
が得られる。　。

また、ホイールスピンの未然防止によりクラッチ滑り締
結状態で過大な駆動力を伝達するという高負荷状態が続
くことが回避される為、クラッチプレートの焼き付きや
摩擦材の特性劣化等が無く、クラッチの耐久性が向上す
る。

急発進以外の走行時には、低車速域で急加速操作時であ
るという条件を共に満足することがない為、制御モード
選択手段りにおいて、前後輪回転速度差検出手段ｄから
の前後輪回転速度差に応じたクラッチ締結力制御を行な
う回転回転速度差対応制御手段ｅが選択される。

従って、２輪駆動のもつ高い旋回性能を極力維持しなが
ら前後輪回転速度差の発生時にのみ駆動軸スリップを抑
制する方向に前後輪への駆動力配分が最適に制御される
為、急発進以外の走行時における高い駆動性能と操縦安
定性との両立が図られる。

（実施例） まず、構成を説明する。

第２図は四輪駆動車のトルクスプリット制御システム（
駆動力配分制御装置）が適用された駆動系及び４輪アン
チロックブレーキ制御システムが適用された制動系を含
む全体システム図であり、まず、トルクスプリット制御
システムの構成を説明する。

実施例のトルクスプリット制御システムが適応される車
両は接輪ベースの四輪駆動車で、その駆動系には、エン
ジン１．トランスミッション２゜トランスファ入力軸３
．リヤプロペラシャフト４、リヤディファレンシャル５
．後輪６．トランスファ出力軸７．フロントプロペラシ
ャフト８゜フロントディファレンシャル９．前輪１０を
備えていて、後輪６へはトランスミッション２を経過し
てきたエンジン駆動力が直接伝達され、前輪１０へは前
輪駆動系である前記トランスファ入出力軸３．７間に設
けであるトランスファクラッチ装置１１を介して伝達さ
れる。

そして、駆動性能と操舵性能の両立を図りながら前後輸
の駆動力配分を最適に制御するトルクスプリット制御シ
ステムは、湿式多板摩擦クラッチを内蔵した前記トラン
スファクラッチ装！１１　（例えば、先願の特願昭６３
−３２５３７９号の明細書及び図面を参照）と、クラッ
チ締結力となる制御油圧Ｐｃを発生する制御油圧発生装
置２０と、制御油圧発生装置２０に設けられたソレノイ
ドバルブ２日へ各種入力センサ３０からの情報に基づい
て所定のソレノイド駆動電流ＩＥＴ３を出力するコント
ロールユニットＣ／Ｕのトルクスプリット制御部４０と
、各種の異常時に点灯する警報ランプ５゜とにより構成
される。

前記油圧制御装置２０は、リリーフスイッチ２１により
駆動または停止するモータ２２と、該モータ２２により
作動してリザーバタンク２３がら吸い上げる油圧ポンプ
２４と、該油圧ポツプ２４からのポンプ吐出圧（−沈圧
）をチエツクバルブ２５を介して蓄えるアキュムレータ
２６と、該アキュムレータ２６からのライン圧（二次圧
）をトルクスプリット制御部４０からのソレノイド駆動
電流ＩＦＴＳにより所定の制御油圧Ｐｃに調整するソレ
ノイドバルブ２８とを備え、制御油圧Ｐｃの作動油は制
御油圧パイプ２９を経過してクラッチボートに供給され
る。

前記各種入力センサ３０としては、第３図のシステム電
子制御系のブロック図に示すように、左前輪回転センサ
３０ａ、右前輪回転センサ３゜ｂ、左後輪回転センサ３
０ｃ、右復輪回転センサ３０ｄ、アクセル開度セン＋ｊ
３０ｅ、横加速度センサ３０ｆ、駆動電流センサ３ｏ９
．制御油圧センサ３０ｈ、前輪軸トルクセンサ３０ｉを
有する。

前記トルクスプリット制御部４ｏは、第３図のシステム
電子制御系のブロック図に示すように、左前輸速演算回
路４０ａ、右前輸速演算回路４゜ｂ、左後輪速演算回路
４０ｃ、右復輸速演算回路４０ｄ、前輪速演算回路４０
ｅ、後輪速演算回路４０ｆ２回転速度差演算回路４ｏ９
．横加速度出力値補正回路４０ｈ、ゲイン演算回路４０
　ｉ。

締結力演算回路４０　ｊ、デイザ信号光主回路４０に、
ソレノイド駆動回路４０β１回転速度差出力値異常検出
回路４０ｍ、横加速度センサ異常検出回路４０ｎ、クラ
ッチ異常検出回路４０ｏ、異常判断しきい値回路４０ｐ
、フェイルセーフ回路４０ｑを有する。

前記警報ランプ５０としては、第３図のシステム電子制
御系のブロック図に示すように、回転速度差異常警報ラ
ンプ５０ａ、横加速度センサ異常警報ランプ５０ｂ、ク
ラッチ異常警報ランプ５０Ｃを有する。

次に、第２図及び第３図により４輪アンチロックブレー
キ制御システムの構成を説明する。

実施例の４輪アンチロックブレーキ制御システムが適応
される制動系は、第２図に示すように、ブレーキペダル
６ｏ、ブースタ６１．マスクシリンダ６２．アクチュエ
ータ６３．ホイールシリンダ６４ａ、６４ｂ、６４ｃ、
６４ｄ、ブレーキ配管６５．６６ａ、６６ｂ、６６ｃ、
６６ｄを！ｉえている。

そして、車体速と各車輪速とから求められる各輪のスリ
ップ率を０．１５〜０．３付近に収束する様に制動力制
御を行なうことで急制動時や低μ路制動時において車輪
ロックを防止する４輪アンチロックブレーキ制御システ
ムは、３位置切換ソレノイドバルブや油圧ポンプモータ
を有する前記アクチュエータ６３と、該アクチュエータ
６３に対し各種人力センサ３０からの′清報に基づいて
ブレーキ液圧の増圧、減圧、保持の駆動指令を出力する
コントロールユニットＣ／Ｕのアンチロックブレーキ制
御部７０と、各種の異常時に点灯する警報ランプ５０と
により構成される。

前後加速度センサ３０としては、第３図のシステム電子
制御系のブロック図に示すように、前後加速度センサ３
０ｊを有し、必要情報をもたらす左前輪回転センサ３０
ａ、右前輸回転センサ３０ｂ、左後輪回転センサ３０ｃ
、右後輪回転センサ３０ｄ等はトルクスプリット制御シ
ステムと共用している。

前記アンチロックブレーキ制御部７０は、第３図のシス
テム電子制御系のブロック図に示すように、車体速演算
回路７０ａ、アンチロック制御回路７０ｂ、アクチュエ
ータ駆動回路７０Ｃ２前後加速度センサ異常検出回路７
０ｃ、フェイルセーフ回路７０ｄを有する。

前記警報ランプ５０としては、前接加速度センサ異常警
報ランプ５０ｄを有する。

次に、作用を説明する。

第４図はトルクスプリット制御部４０での前後輪駆動力
配分制御作動の流れを示すフローチャートであり、まず
、制御作動の流れを各ステップ順に説明する。

ステップ８０では、各車輪回転センサ３０ａ、３０ｂ、
３０ｃ、３０ｄと横加速度センサ３０ｆから左前輪回転
数Ｎ２５．右前輸回転数ＮＦＭ＋左後輪回転数’ＲＬ＋
右後輪回転数ＮＲＲ＋横加速度Ｙ９のセンサ信号が読み
込まれる。

ステップ８１では、ステップ８０で読み込まれた左前輪
回転数ＮＦＬ＋右前輸回転数ＮＦＲ＋左復輪回転数Ｎ８
１．右後輪回転数ＮＲＲのそれぞれから左前輸速ＶＷＦ
Ｌ＋右前輪速ＶＷ　Ｆ　Ｒ＋左後輪速ｖｗＲＬ＊右復輪
速Ｖ１＃ＲＲか演算される。

ステップ８２では、上記左前輪速ｖ１１ｔＦＬと右前輸
速ＶＷＦ　Ｒとから前輪速ＶＷＦが演算される。

ステップ８３では、上記左後輪速ＶＷＲｌ−と右後輪速
ＶＷＲＲとから後輪速ＶＷＲが演算される。

ステップ８４では、前輪速ＶＷＦと後輪速ＶＷＲとから
前後輪回転速度差△Ｖｗ（＝νｗＲＶｗＦ）が演算され
る。

ステップ８５では、横加速度補正値Ｙ９’の逆数により
ゲインにが演算される。

ステップ８６では、駆動輪スリップがほとんどなく車体
速に近似した値となる前輪速ＶＶＶＦを車速とみなし、
この前輪速ＶｗＦが発進時判断基準として設定された車
゛速しきい値Ｖ。（例えば、２０ｂｍ／ｈ）以上かどう
かが判断される。

そして、このステ・ンブ８６でＶｗＦ＜ｖｏと判断され
た場合には、ステップ８７以降へ進み、また、ｖｗｆ≧
Ｖｏと判断された場合には、ステップ８日へ進む。

ステップ８日では、前後輪回転速度差Δｖｗとゲインに
と締結力演算式（マツプにあられすと第６図に示す関係
を持つ）からクラッチ締結力Ｔ２が演算される。

ステップ８７では、加速操作情報となるアクセル開度Ａ
が急加速操作判断基準として設定されたアクセル開度し
きい値Ａ。（例えば、３７８開度）以上かどうかが判断
される。

そして、ステップ８７でＡ≧Ａｏと判断された場合には
、ステップ８９へ進み、また、Ａ　＜　Ａ　ｏと判断さ
れた場合には、ステップ９０へ進む。

ステップ８９では、エンジン駆動力情報としてのアクセ
ル開度Ａに基づく締結力演算式（マ・ンブにあられすと
第５図に示す関係を持つ）からクラッチ締結力Ｔ、（＝
ａ−Ａ）が演算される。

ステップ９０では、クラッチ締結力Ｔ、が■、＝０と設
定される。

ステップ９１では、前記ステップ９０で求められたクラ
ッチ締結力エアが得られるンレノイド駆動電流ＩＥＴＳ
がソレノイドバルブ２８へ出力される４゜次に、アクセ
ル急踏み操作を伴なう急発進時の作用と、アクセル経路
み操作を伴なう緩発進時の作用と、発進以外の走行時に
おける作用について説明する。

（イ）急発進時 車両停車状態から急なアクセル踏み込み操作を行なう急
発進操作時には、その後、車両急発進状態となることが
ステップ８６の車速かＷＷＦ　＜ＶＯであるという条件
とステップ８７のアクセル開度がＡ≧Ａｏであるという
条件を満足することで予測検出され、ステップ８６−ス
テップ８７からステップ８９へ進み、制御モードとして
は、エンジン駆動力を間接的に検出するアクセル開度Ａ
に応じたクラッチ締結力制御が行なわれる。

従って、急発進時には、前後輪回転速度差Δｖｗの発生
を待つことなく、第５図に示すように、アクセル開度Ａ
に応じたクラッチ締結力Ｔ、が付与される為、ホイール
スピンの発生が早期のクラッチ締結による駆動力配分で
未然に防止され、高い発進駆動性能が得られる。

また、ホイールスピンの未然防止によりクラッチ滑り締
結状態で過大な駆動力を伝達するという高負荷状態が続
くことが回避される為、クラッチプレートの焼き付きや
摩擦材の特性劣化等が無く、クラッチの耐久性が向上す
る。

Ｃ口）＆１発進時 例えば、車庫入れ時等で車両停車状態から徐々にアクセ
ル踏み込み操作を行なう緩発進時には、ステ・ンブ８６
の車速がＶＷＦ　＜ＶＣ＋であるという条件は満足する
もののステップ８７のアクセル開度がＡ　＜　ＡＯとな
る為、ステップ８６→ステツプ８７からステップ９０へ
進み、クラッチ締結力Ｔ０は付与されず、後輪駆動状態
となる。

従って、駆動性能の向上要求のない緩発進時には、後輪
駆動状態が維持される為、タイトコーナブレーキの発生
がなく、しかも４輪駆動状態のようなアンダーステア傾
向もないことで、車庫入れ等において最適な小回り性が
発揮される。

（ハ）発進以外の走行時 発進以外で所定の車速以上を維持しながらの直進走行時
や旋回走行時には、ステップ８６の車速がｖｗＦ≧ｖ０
であるという条件を満足することで、ステップ８６から
ステップ８８へ進み、制御モードとしては、前後輪回転
速度差Δｖｗに応じたクラッチ締結力制御が行なわれる
。

従って、後輪駆動のもつ高い旋回性能を極力維持しなが
ら前後輪回転速度差Δｖｗの発生時にのみ駆動輪スリッ
プを抑制する方向に前後輪への駆動力配分が最適に制御
される為、発進以外の走行時における高い駆動性能と操
縦安定性との両立が図られる。

さらに、横加速度補正値Ｙ９′　に応じてゲインにを決
めることで横加速度補正値Ｙ９゛　の発生が大きい高路
面摩擦係数路での走行時にはゲインにを小さくしてタイ
ト・コーナブレーキ等を有効に防止し、また、横加速度
Ｙ９の発生が小さくタイトコーナブレーキがほとんど問
題とならない低摩擦係数路での走行時にはゲインＫを大
きくし、４輪等配分方向の駆動力配分とすることで駆動
輪スリップの発生が最小に抑えられる。

以上、実施例を図面に基づいて説明してきたが、具体的
な構成及び制御内容はこの実施例に限られるものではな
い。

例えば、実施例では、後輪側をエンジン駆動直結にした
後輪ベースの四輪駆動車の駆動力配分制御装置への適応
例を示したが、前輪側をエンジン駆動直結にした前輪ベ
ースの四輪駆動車の駆動力配分制御装置へも適応出来る
。

また、実施例では加速操作をアクセル開度により検出す
る例を示したが、スロットルバルブ開度や、アクセル開
度またはスロットルバルブ開度の変化速度等、要するに
加速操作に対応する信号が得られる検出手段であれば良
い。

また、エンジン駆動力検出手段として、実施例では加速
操作検出と兼用するアクセル開度センサの例を示したが
、スロットルバルブ開度センサやエンジン吸気圧センサ
やエンジン回転数センサやエンジントルクセンサや駆動
輪トルクセンサ等、要するにエンジン駆動力に対応した
信号を検出できる手段であれば良い。

（発明の効果） 以上説明してきたように、本発明の四輪駆動車の駆動力
配分制御装置にあっては、急発進時には前後輪回転速度
差による駆動力配分制御に代えて大きなりラッチ締結力
が印加されるエンジン駆動力対応制御を行なう装置とし
た為、前後輪のうち一方にはエンジン駆動力を直接伝達
し、他方にはトルク配分用クラッチを介して伝達するト
ルクスプリット式の四輪駆動車において、急発進時にお
ける高い発進駆動性能とクラッチ耐久性の向上を図りな
がら発進復の走行時における高い駆動性能や操縦安定性
を確保することが出来るという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の四輪駆動車の駆動力配分制御装置を示
すクレーム対応図、第２図は実施例のトルクスブリ・ン
ト制御装置（駆動力配分制御装置）を適応した四輪駆動
車の駆動系、制動系及び制御系を示す全体概略図、第３
図は実施例装置に用いられた電子制御系を示すブロック
図、第４図は実施例の前後輪駆動力配分制御作動を示す
フローチャート、第５図はアクセル開度対応のクラッチ
締結力特性図、第６図は前後輪回転速度差対応のクラッ
チ締結力特性図である。 ａ・・・トルク配分用クラッチ ｂ・・・エンジン駆動力検出手段 Ｃ・・・エンジン駆動力対応制御手段 ｄ・・・前後輪回転速度差検出手段 ｅ・・・回転速度差対応制御手段 ｆ・・・車速検出手段 ９・・・加速操作検出手段 ｈ・・・制御モード選択手段

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）前後輪の一方へのエンジン直結駆動系に対し前後輪
   の他方への駆動系の途中に設けられ、伝達されるエンジ
   ン駆動力を外部からの締結力制御で変更可能とするトル
   ク配分用クラッチと、 エンジン駆動力検出手段からのエンジン駆動力に応じた
   クラッチ締結力制御を行なうエンジン駆動力対応制御手
   段と、 前後輪回転速度差検出手段からの前後輪回転速度差に応
   じたクラッチ締結力制御を行なう回転回転速度差対応制
   御手段と、 車速検出手段と加速操作検出手段を有し、低車速域で急
   加速操作時にはエンジン駆動力対応制御手段を選択し、
   それ以外の時には回転回転速度差対応制御手段を選択す
   る制御モード選択手段と、を備えている事を特徴とする
   四輪駆動車の駆動力配分制御装置。