JPH02279427A - 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、前接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、前後輪異径タイヤ装着対策
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１例え
ば、特開昭６３−１３３−３１号公報に記載されている
ように、前後輪回転速度差検出手段からの回転速度差検
出値に基づきクラッチ締結力を増減させ、エンジン駆動
力の前後輪配分を可変とする装置が知られていて、後輪
駆動車の長所である操縦性を生かしながら駆動軸スリッ
プを抑制して駆動性能を高める為、前後輪回転速度差（
後輪−前輪）とクラッチ締結力（前輪駆動トルク）との
関係を、前後輪回転速度差が小さい時には前輪駆動トル
クを小さく、前後輪回転速度差が大きくなるに従って前
輪駆動トルクが大きくなる特性が得られる設定とし、常
に前後輪回転速度差を零に取束させる方向の制御として
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、前後輪回転速度差検出値を駆動輪スリップに
よる前後輪回転速度差とみなし、この検出値に基づきト
ルク配分用クラッチのクラッチ締結力を制御する装置で
あり、前後輪のタイヤ異径による回転速度差の影響が考
慮されていない為、このタイヤ異径分による前後輪回転
速度差だけ過剰にクラッチ締結力が付与される。

即ち、第７図に示すように、前後輪回転速度差検出値△
ｖｗは、駆動輪スリップによる前後輪回転速度差△ＶＳ
　（クラッチ締結により縮小傾向）に、クラッチ締結と
は無関係に車速の上昇に応じて大きくなる前後輪のタイ
ヤ異径による回転速度差ΔＶ、を加えた値で出力され、
車速に応じて上昇するクラッチ締結力Ｔｕ′が付与され
る。

その結果、特に、高速走行時において不快な上下振動（
プルフル振動）が発生したり、クラッチ滑り（＝へｖｓ
＋△ｖ、）による激しい発熱でディファレンシャル油温
が上昇する等の問題が生じる。

尚、前後輪のタイヤが異径となる原因としては、テンパ
ータイヤ装着時や編摩耗時やタイヤ空気圧が異なる場合
や乗員の増減により輪荷重が変化する場合等があるが、
走行時のタイヤ径をみた場合には大なり小なり異径とな
っている。

また、高速走行時における不快な振動は、実験により確
かめられたもので、その原因は明確ではないが少なくと
もクラッチ締結力の変動ではなく、第８図に示すように
、前後輪のタイヤ異径による回転速度差が加わることで
大きな回転差のついたままの前後輪を強制的に滑り締結
した状態で走行させると駆動系で何らかの共振現象が発
生すると考えられる。

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、前後輪回転速度差
対応制御の実効を図ると共に前後輪のタイヤ異径による
過剰クラッチ締結力を抑制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
分側ｉ１１装置にあっては、前後輪回転速度差検出値か
ら車速に応じた所定の前後輪回転速度差不感帯を差し引
いた補正値により駆動力配分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、前後輪の回転速度差を検出する前後輪回転速
度差検出手段すと、車速を検出する車速検出手段Ｃと、
少なくとも高車速時に車速に応じて所定の前後輪回転速
度差不感帯を設定する前後輪回転速度差不感帯設定手段
ｄと、前記前後輪回転速度差検出値から前後輪回転速度
差不感帯を差し引いた前後輪回転速度差補正値に応じた
締結力指令値を前記トルク配分用クラッチへ出力する駆
動力配分制御手段ｅと、を備えている事を特徴とする。

（作　用） 車両走行時時には、駆動力配分制御手段ｅにおいて、前
後輪回転速度差検出手段すからの前後輪回転速度差検出
値から、前接輪回転速度差不感帯設定手段ｄからの車速
に応じた前後輪回転速度差不感帯を差し引いた前後輪回
転速度差補正値に応じた締結力指令値がトルク配分用ク
ラッチａへ出力される。

即ち、締結力指令値を決定する前後輪回転速度差情報と
して、前後輪回転速度差検出値ではなく、前後輪回転速
度差補正値を用いている為、この前後輪回転速度差不感
帯が前後輪のタイヤ異径による回転速度差に相当し、前
後輪回転速度差補正値は、駆動輪スリップによる前後輪
回転速度差にほぼ一致することになる。

従って、前後輪回転速度差対応制御の実効が図られるし
、前後輪のタイヤ異径による回転速度差で発生する過剰
クラッチ締結力が抑制され、高速走行時における不快な
振動発生やディファレンシャル油温の上昇等の問題が解
消される。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

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を含む全体シ
ステム図であり、まず、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
両は後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トランスフア入力軸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輪
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
スファクラッチ装置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２８へ各種人力センサ３０からの情報に基づい
て所定のデイザ−電流ｉ＊を出力するトルクスプリット
コントローラ４０とを備えている。

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から吸い上げる油圧ポンプ
２４と、該油圧ポンプ２４からのポンプ吐出圧（−送圧
）をチェックバルブ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
のデイザ−電流ｉ＊により所定の制御油圧Ｐｃに調整す
るソレノイドバルブ２日とを備え、制御油圧Ｐｃの作動
油は制御油圧バイブ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、右前輸回転センサ３０ｂ、左後輪回転センサ３
０ｃ、右後輪回転センサ３０ｄ、第１横加速度センサ３
０ｅ、第２横加速度センサ３０ｆを有する。

前記トルクスプリット制御部４０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、左前輪速演算回
路４０ａ、右前輪速演算回路４゜ｂ、左後輪速演算回路
４０ｃ、右後輪速演算回路４０ｄ、前輪速演算回路４０
ｅ、後輪速演算回路４０ｆ、回転速度差演算回路４０９
．締結力演算回路４０　ｈ　、　ｒ、Ｊ−１変換回路４
０１．デイザー電流出力回路４０Ｊ１前後輪回転速度差
不感帯設定回路４０に、横加速度演算回路４ｏ２．ゲイ
ン演算回路４０ｍ１回転センサ断線検出回路４０ｏ、横
加速度センサ異常検出回路４０ｐ、フェイルセーフ回路
４０ｑを有する。

尚、図中、Ａ／ＤＩ、ｔＡ／Ｄ変換器、Ｏ／ＡはＤ／Ａ
変換器である。

また、フェイルセーフ回路４０ｑには警報ランプ５０が
接続されている。

次に、作用を説明する。

第４図はトルクスプリットコントローラ４０で行なわれ
る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、以下、各ステップについて順に説明する。

ステップ８０では、左前輪速ＶＷＦい右前輪速ｖＷＦＲ
＋左後輪速ＶＷ　ＲＬ　＋右後輪速ＶＷ　ＲＲ＋第１横
加速度Ｙ６１．第２横加速度Ｙ。２か入力される。

ステ・ンブ８１では、入力処理として、上記左前輪速Ｖ
ＷＦ　Ｌと右前輪速ＶＷＦＲとの平均値により前輪速Ｖ
ＷＦが演算され、上記左後輪速Ｖ□、と右後輪速ＶＷＲ
Ｒとの平均値により後輪速ＶＷＲか演算され、第１横加
速度ＹＧＩと第２横加速度ＹＧ２どの平均値により横加
速度Ｙ６が演算され、前輪速ＶＷＦがそのまま車速Ｖ１
として設定される。

ステップ８２では、前輪速ＶＷＦと後輪速ＶＷｌ’ｌと
から前後輪回転速度差検出値△ＶＷ（”　ＶＷＲＶＷＦ
：但し、ΔＶｗ≧０）が演算される。

ステップ８３では、前後輪回転速度差不感帯△Ｖの比例
定数にｉが横加速度Ｙ。の逆数に基づいて下肥の式によ
り演算される。

にｌ−αｉ／Ｙａ（但し、に１≦βｉ）例えば、αｉ　
＝０．０ＯＩでβｉ＝０．０１とする。

尚、前後輪回転速度差不感帯△Ｖを図にあられすと第６
図のようになり、車速１／ｉの上昇に従って大きな値と
なり、また、横加速度検出値ｙ６が大きな値となる。即
ち、横加速度検出値Ｙ。が大きな旋回時には旋回に基づ
く回転差が出ることから正確な異径タイヤによる回転速
度差を検出することは不可能となるためである。

ステップ８４では、前後輪回転速度差不感帯△Ｖが上記
比例定数に１と車速Ｖｉにより下記の式で演算される。

△Ｖ＝にＬＸ　Ｖｌ ステップ８５では、上記前後輪回転速度差検出値△Ｖｗ
から前後輪回転速度差不感帯△Ｖを差し引く下記の式に
より前後輪回転速度差補正値ΔＶ′が演算される。

△ｖ’＝△Ｖｗ−△Ｖ　（但し、△Ｖ°≧Ｏ）ステップ
８６では、前後輪回転速度差補正値△Ｖ°に対するクラ
ッチ締結力Ｔ、Ｊの制御ゲインＫｈが横加速度検出値Ｙ
６の逆数に基づいて下記の式で演算される。

Ｋｈ＝αｈ／’＋’ａ（但し、に、≦８７）例えば、α
□；１でＢｈ＝ｉｏとする。

ステップ８７では、上記制御ゲインＫｈと前後輪回転速
度差補正値△Ｖ°とによってクラッチ締結力Ｔ、が演算
される（これを制御特性マツプであられすと第５図のよ
うになる）。

ステップ８８では、前記ステップ８７で求められたクラ
ッチ締結力１エが、予め与えられたＴ、−ｉ特性テーブ
ルによりソレノイド駆動電流ｌに変換される。

ステップ８９では、ソレノイドバルブ２８へデイザ−電
流ｌ＊　（例えば、１±０．１Ａ　１００Ｈｚ）が出力
される。

次に、直進走行時と旋回走行時とに分けて駆動力配分作
用を説明する。

（イ）直進走行時 低摩擦係数路での直進走行時や加速直進走行時には、第
７図に示すように、駆動輪スリップによる前後輪回転速
度差△Ｖ５（クラッチ締結により縮小傾向）に、クラッ
チ締結とは無関係に車速Ｖｉの上昇に応じて大きくなる
前後輪のタイヤ異径による回転速度差ΔＶ□を加えた値
で前後輪回転速度差検出値Δｖｗが出力される。

これに対し、クラッチ締結力Ｔ、を決定する前後輪回転
速度差情報として、従来のように、前後輪回転速度差検
出値△Ｖｗをそのまま用いるのではなく、この前後輪回
転速度差検出値△ｖｗから車速ｖｉの上昇に伴なって大
きな値となる前後輪回転速度差不感帯△Ｖを差し引いた
前後輪回転速度差補正値ΔＶ°を用いている為、この前
後輪回転速度差不感帯ΔＶが前後輪のタイヤ異径による
回転速度差△Ｖ、に相当し、前後輪回転速度差補正値△
Ｖ゛は、駆動輪スリップによる前後輪回転速度差△ｖ５
にほぼ一致することになる。

従って、第５図に示すように、前後輪回転速度差補正値
△Ｖ゛か大きくなればなるほどクラッチ締結力Ｔ、が増
大し、前輪側への駆動力配分が増すことから、駆動輪で
ある後輪への駆動力が過大になることによる駆動輪スリ
ップが適切なりラッチ締結力Ｔ、により抑制され、駆動
輪スリップに着目した前後輪回転速度差対応制御の実効
が図られる。

また、前後輪のタイヤ異径による回転速度差で発生する
過剰クラッチ締結力が抑制され、高速走行時には第７図
の■。で示すようにクラッチ締結力。

の上昇が抑えられる為、高速走行時において不快な上下
振動の発生や、クラッチ滑りによる激しい発熱でディフ
ァレンシャル油温か上昇する等の問題も解消される。

（ロ）旋回走行時 高摩擦係数路での旋回走行時には、前後輪の旋回半径差
により回転速度差ΔＶｃが発生する為、前後輪回転速度
差検出値△ｖＷは、駆動輪スリ・ンブによる前後輪回転
速度差△ｖ５と、前後輪のタイヤ異径による回転速度差
△Ｖ、と、前後輪の旋回半径差により回転速度差△Ｖ、
を加えた値となり、前後輪のタイヤ異径による回転速度
差△Ｖ□の正確な検出が不可能になる。

従って、前後輪回転速度差不感帯ΔＶを決めるにあたっ
て横加速度Ｙ６の逆数に対応する比例定数に１を含め、
第６図に示すように、前後輪回転速度差不感帯ΔＶを小
さくしている。

尚、旋回時には車体ロールが発生することにより直進走
行時のような振動体感が無い為、振動等が発生しても問
題とならないし、また、旋回状態か長時間継続すること
もない為、ディファレンシャル油温の上昇も問題とはな
らない。

また、旋回時には、第５図に示すように、横加速度Ｙ。

に応じてクラッチ締結力Ｔ、の制御ゲインＫｈを決める
ようにしている為、横加速度Ｙ６の発生が大きい高路面
摩擦係数路での走行時には制御ゲインＫｈが小さくなり
、タイトコーナブレーキ等が有効に防止され、また、横
加速度Ｙ６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制御ゲ
インＫｈが大きくなり、４輪等配分方向の駆動力配分と
なることで駆動軸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
接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
。

（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、前後輪回転速度差検出値から
車速に応じた所定の前後輪回転速度差不感帯を差し引い
た補正値により駆動力配分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、前後輪回転速度差対
応制御の実効を図ることができると共に、前後輪のタイ
ヤ異径による過剰クラッチ締結力を抑制することができ
、この過剰クラッチ締結力を原因として発生する高速走
行時の不快な振動やディファレンシャル油温の上昇を防
止出来るという効果か得られる。

【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プリット
制御装置（駆動力配分側（卸装置）を適応した四輪駆動
車の駆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図はな前後輪回転速度差補正値に対するクラッチ締
結力特性図、第６図は車速に対する前後輪回転速度差不
感帯特性図、第７図は車速に対するクラッチ締結力及び
回転速度差特性図、第８図はトルクスプリット式の四輪
駆動車での走行状態を示す図である。 ａ・・・トルク配分用クラッチ ｂ・・・前後輪回転速度差検出手段 Ｃ・・・車速検出手段 ｄ・・・前後輪回転速度差不感帯設定手段ｅ・・・駆動
力配分制御手段

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、 前後輪の回転速度差を検出する前後輪回転速度差検出手
   段と、 車速を検出する車速検出手段と、 少なくとも高車速時に車速に応じて所定の前後輪回転速
   度差不感帯を設定する前後輪回転速度差不感帯設定手段
   と、 前記前後輪回転速度差検出値から前後輪回転速度差不感
   帯を差し引いた前後輪回転速度差補正値に応じた締結力
   指令値を前記トルク配分用クラッチへ出力する駆動力配
   分制御手段と、 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。