JPH02290728A - 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、低摩擦係数路での発進時や
中間加速時におけるハンチング対策に関する。

（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、例え
ば、特開昭６３−　＋　３３３　１号公報に記載されて
いるように、前後輪回転速度差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
生かしながら駆動輪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（後輪一前輪）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か大きくなる特
性が得られる設定とし、常に前後輪回転速度差を零に収
束させる制御としている。

（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、車輪速検出値により得られる前後輪回転速度
差に基づきトルク配分用クラッチのクラッチ締結力を制
御する前後輪回転速度差フィードバック制御系の装置で
ある為、低摩擦係数路での発進時や中間加速時等では、
エンジン直結駆動輪である後輪に対して駆動系イナーシ
ャ（慣性）の小さいクラッチ締結駆動輪である前輪のホ
イールスピンによる変動がそのまま前後輪回転速度差の
変動となってあらわれ、クラッチ締結力の増減を繰り返
す制御ハンチングが発生し、これか車両騒音やガクガク
振動の原因となる。

即ち、後輪駆動ベースの四輪駆動車によって低摩擦係数
路急発進を行なった場合を例にとって説明すると、第８
図の上部に示すように、発進後すぐに後輪がホイールス
ピンすることにより前後輪回転速度差が出てクラッチ締
結力が増大する。そして、このクラッチ締結力増大によ
りエンジン駆動力が締結駆動輪である前輪に伝達される
と、今度は後輪に対し駆動系イナーシャの小さい前輪は
急速に回転を増して過回転（ホイールスピン）してしま
う。そして、前輪のホイールスピンにより前後回転速度
差が急減少すると、クラッチ締結力も急減少する為、駆
動系イナーシャの小さい前輪は急にグリップし、再び前
後輪回転速度差が急増してしまう。つまり、駆動系イナ
ーシャの大きな後輪はクラッチ締結力の増減による回転
変化の影響が小さいのに対し、駆動系イナーシャの小さ
い前輪はクラッチ締結力の増減により容易にホイールス
ピンＱグリップを繰り返し、第８図の下部に示すように
、制御ハンチングを起す。

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
スブリット式の四輪駆動車において、低摩擦係数路での
急発進時や中間加速時等において発生する制御ハンチン
グを未然に防止すると共に低摩擦係数路での駆動性能を
高め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、制御ハンチングに先行して発生
するクラッチ締結駆動輪のホイールスピン時に前後輪回
転速度差対応制御に代えて前後加速度対応制御を行なう
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、クラッチを介してエンジン駆動力が伝達され
るクラッチ締結駆動輪のホイールスピンを検出する締結
駆動輪ホイールスピン検出手段ｂと、クラッチ締結駆動
輪の非ホイールスピン時には前後輪回転速度差検出千段
Ｃからの前後輪回転速度差に応じた締結力指令値を出力
し、クラッチ締結駆動輪のホイールスピン時には少なく
とも前後加速度検出手段ｄがらの加速度に応じた締結力
指令値を出力する駆動力配分制御千段ｅと、を備えてい
る事を特徴とする。

（作　用） 高摩擦係数路等での走行時であって、締結駆動輪ホイー
ルスピン検出手段ｂによりクラッチ締結駆動輪が非ホイ
ールスピンであると検出された時には、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Ｃからの前
後輪回転速度差に応じた締結力指令値がトルク配分用ク
ラッチａに出力される。

従って、駆動輪スリップの有効な抑制により良好な旋回
性能の確保と駆動性能向上との両立が達成される。

低摩擦係数路での急発進時や中間加速時等であって、締
結駆動輪ホイールスピン検出千段ｂによりクラッチ締結
駆動輪がホイールスピンであると検出された時には、駆
動力配分制御手段ｅにおいて、少なくとも前後加速度検
出手段ｄからの加速度に応じた締結力指令値がトルク配
分用クラッチａに出力される。

従って、クラッチ締結駆動輪のホイールスピンが検出さ
れた時点で前後加速度対応制御に変更されることになる
為、前後輪回転速度差対応制御をそのまま継続した場合
に発生する制御ハンチングか未然に防止されると共に低
摩擦係数路での駆動性能も高められる。

（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ブ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，トランスファ入力軸３
，リャブロベラシャフト４，リャディファレンシャル５
，後輪６，トランスファ出力軸ア，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
けて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ブリット制御シ
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２ｏ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へ各種入カセンサ３０からの情報に基づい
て所定のディザー電流ｉ＊を出力するトルクスブリット
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（一次圧
）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
）をトルクスブリット制御部４０からのソレノイド駆動
のディザー電流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２８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ポートに供
給される。

前記各種入カセンサ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，前後加速度センサ３
０９を有する。

前記トルクスブリット制御部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４０ｂ，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？路４０ｈ，ＴＭ−ｉ変換回路４０１，デ
ィザー電流出力回路４０ｊ，横加速度演算回路４０２．
ゲイン演算回路４０ｍ，車体速演算回路４０ｎを有する
。

尚、図中、Ａ／ＤはＡ／Ｄ変換器、Ｄ／ＡはＤ／Ａ変換
器である。

次に、作用を説明する。

第４図は＋　Ｏｍｓｅｃの制御周期によりトルクスブリ
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ＶＷＦＬ＋右前輪速ＶＷＦ
Ｒ．左後輪速Ｖ■い右後輪速ＶＷＲＲＩ第１横加速度Ｙ
（ＩＩ　＋第２横加速度Ｙ６，，前後加速度ＸＧが入力
される。

ステップ８１では、上記左前輪速Ｖｗｐｃと右前輪速Ｖ
ＷＦＲとの平均値により前輪速ＶＷＦが演算され、上記
左後輪速ＶＷＲＬと右後輪速ＶＷＲＲとの平均値により
後輪速ＶＷＲが演算され、第１横加速度ｙａ＋と第２横
加速度Ｙ。２との平均値により横加速度Ｙ。が演算され
る。

ステップ８２〜ステップ８４は、車体速ＶＦＦの推定演
算処理ステップである。

ステップ８２では、今回の前輪速ＶＷＦが１制御周期前
の車体速ＶＦＦ’以上かどうか、即ち、車両加速時かど
うかが判断され、ＶＷＦ≧Ｖ，，゛の場合にはステップ
８３へ進み、ＶＷＦ　＜ＶＦＦ’の場合にはステップ８
４へ進む。

ステップ８３では、車体速ＶＦＦが下記の式により求め
られる。

ＶＦＦ　＝ＶＦＦ’＋（Ｘ，＋Ｏ．　ＩＧ）−１０ｍｓ
ｅｃ（但し、ｖＦＦ≦ＶＷＦ） ステップ８４では、車体速ＶＦＦが下記の式により求め
られる。

’ｂｒ　＝　ＶＦＦ　’　　ＩＯＧｉ（ｌｍｓｅｃ（但
し、Ｖよ≧ＷＷＦ　） ステップ８５〜ステップ９０は、クラッチ締結駆動輪で
ある前輪かホイールスピン状態であるかどうかを検出す
る前輪ホイールスピン検出処理ステップである。

ステップ８５では、前輪速ＶＷＦがホイールスピン判断
しきい値（ＶＦＦ＋ＶＩｈ：例えば、ｖｌｈ＝１ｋｍ／
ｈ）以上かどうかが判断され、ＹＥＳの場合には、ホイ
ールスピン検出フラグＴｓｐｉｎがホイールスピン検出
を示すＴｓｐｉｎ＝Ｔｓｐｉｎ　＋　１に書き換えられ
、ＮＯの場合には、ホイールスピン検出フラグＴｓｐｉ
ｎがホイールスピン非検出を示す丁ｓｐｉｎ　＝　０に
セットされる。

ステップ８８では、ホイールスピン検出フラグＴｓｐｉ
ｎが設定タイマー値Ｔ＋ｈ以上かどうかが判断され、Ｙ
ＥＳの場合には、ホイールスピン確定フラグＦｓｐｉｎ
かホイールスピン確定を示すＦｓｐｉｎ　＝　１にセッ
トされ、ＮＯの場合には、ホイールスピン確定フラグＦ
ｓｐｉｎがホイールスピン未確定を示すＴｓｐｉｎ　＝
　Ｏにセットされる。

ステップ９１〜ステップ９４はクラッチ締結力の演算処
理ステップである。

ステップ９１では、前輪速ＶＷＦと後輪速Ｖｗｎとから
前後輪回転速度差検出値△Ｖｗ　（　＝　ＶＷＲ　　Ｖ
ＷＦ：但し、ΔＶｗ≧０）が演算される。

？テップ９２では、前後輪回転速度差ΔＶｗに対するク
ラッチ締結力の制御ゲインＫｈが横加速度Ｙ。

の逆数に基づいて下記の式で演算される。

Ｋ．＝α−／ＹＧ（但し、κ■≦βｈ）例えば、α、＝
１でβ、＝１０とする。

ステップ９３では、制御ゲインＫｈと前俊輪回転速度差
△ｖｗとによってクラッチ締結力ＴＡｖが演算される（
これを制御特性マップであらわすと第５図のようになる
）。

ステップ９４では、前後加速度検出値×。と横加速度絶
対値ＩＹ６１と定数κＸＧ＋ＫＹＧによってクラッチ締
結力ＴＸＧが演算される。

尚、演算式は、Ｔｘａ　＝ＫＸａ（　Ｘａ−ＫｖａｌＹ
ａｌ）である（但し、ＴＸＱ≧Ｏ）。

ステップ９５〜ステップ９７はクラッチ締結力選折処理
ステップである。

ステップ９５では、ホイールスピン確定フラグＦｓｐｉ
ｎがホイールスピン確定を示すＦｓｐｉｎ　＝　１かど
うかが判断される。

そして、Ｆｓｐｉｎ　＝　１である場合には，ステップ
９６へ進み、最終クラッチ締結力Ｔ，かクラッチ締結力
■４ｖとクラッチ締結力ＴＸＧのうち大きい値の方を選
択することで設定される。

また、Ｆｓｐｉｎ　＝　Ｏである場合には、ステップ９
７へ進み、最終クラッチ締結力Ｔ，がクラッチ締結力Ｔ
ＡＶにより設定される。

ステップ９８では、前記ステップ９６またはステップ９
Ｙで求められたクラッチ締結力ＴＩ，が、予め与えられ
たＴ．Ａ−　ｉ特性テーブルによりソレノイド駆動電流
ｉに変換される。

ステップ９９では、ソレノイドバルブ２８へディザー電
流ｉ＊　（例えば、ｉ±Ｏ．ｔＡ　ＩＯＯｔ−１ｚ）が
出力される。

次に、前輪ホイールスピンの発生がない通常走行時と前
輪ホイールスピンが発生する低摩擦係数路加速走行時と
に分けて駆動力配分作用を説明する。

（イ）通常走行時 高摩擦係数路での直進走行時等で前輪ホイールスピンの
発生かない通常走行時には、第４図のフ口−チャートに
おいて、ステップ９４からステップ９５→ステップ９７
→ステップ９８→ステップ９９へと進む流れとなり、第
５図に示すように、前後輪回転速度差△Ｖｗが大きくな
ればなるほどクラッチ締結力Ｔ４Ｖが増大し、前輪側へ
の駆動力配分が増すことから、直結駆動輪である後輪へ
の駆勧力が過大になることによる駆動輪スリップが抑制
される。

さらに、横加速度Ｙ６の逆数に応じて制御ゲインκ。

を決めていることで、横加速度Ｙ６の発生が大きく制御
ゲインκ．が小さくなる高摩擦係数路での旋回走行時に
はタイトコーナブレーキが有効に防止され、また、横加
速度Ｙ６の発生が小さく制御ゲインＫｈが大きくなる低
摩擦係数路での旋回走行時には４輪駆動方向の駆動力配
分となることで駆動輪スリップが最小に抑えられる。

（口）低摩擦係数路加速走行時 前輪ホイールスピンが発生する低摩擦係数路での急発進
時や中間加速時等では、第４図のフローチャートにおい
て、ステップ９４からステップ９５−ステップ９６→ス
テップ９８→ステップ９９へと進む流れとなり、ステッ
プ９３で得られる前後輪回転速度差へＶＷに応じたクラ
ッチ締結力Ｔ，ｌ１ｖとステップ９４で得られる前後加
速度Ｘ。及び横加速度Ｙ。に応じたクラッチ締結力ＴＸ
Ｇのうち大きい値の方が最終クラッチ締結力Ｔ，ｌとし
て選択され、４輪駆動方向の駆動力配分に固定される。

従って、第７図に示すように、クラッチ締結駆動輪であ
る前輪のホイールスピンが検出された時点ｔ０でクラッ
チ締結力の値が大きな前後加速度対応制御に変更される
ことになる為、前後輪回転速度差対応制御をそのまま継
続した場合に発生するクラッチ締結力の増減繰り返しに
よる制御ハンチングが未然に防止され、この制御ハンチ
ングを原因として発生する車両騒音やガクガク振動も防
止されるし、クラッチ耐久性も向上する。

また、駆動力配分が４輪駆動状態となる為、後輪駆動状
態のままとした場合に発生する過大な後輪ホイールスピ
ンが防止されて、低摩擦係数路での駆動性能も高められ
る。

さらに、実施例では、前輪ホイールスピンの発生時に付
与するクラッチ締結力ＴＸＧを、ＴＸＧ　＝κｘａ・（
×６−κＹ。・ＩＹＧＩ）により得るようにしている為
、大きな横加速度Ｙ６が発生する旋回加速時には、クラ
ッチ締結力ＴＸＧが弱まることになり、強アンダーステ
ア傾向とはならず、旋回安定性を向上させることができ
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、クラッチ締結駆動輪のホイールスピ
ン発生時に付与するクラッチ締結力を、前後加速度と横
加速度に応じて設定する好ましい例を示したが、クラッ
チ締結駆動輪のホイールスピン発生時には前後加速度Ｘ
Ｇ　（路面摩擦係数対応値）のみに応じてリジッド４Ｗ
Ｄとなるクラッチ締結力を付与する例であっても良い。

（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、制御ハンチングに先行して発
生するクラッチ締結駆動輪のホイールスピン時に前後輪
回転速度差対応制御に代えて前後加速度対応制御を行な
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
伝達するトルクスブリ・ント式の四輪駆動車において、
低摩擦係数路での急発進時や中間加速時等において発生
する制御ハンチングを未然に防止すると共に低摩擦係数
路での駆動性能を高め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ット
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フロック図、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に対するクラッチ締結力特性
図、第６図は前後加速度に対するクラッチ締結力特性図
、第７図は実施例装置を適用した場合の低摩擦係数路で
の急発進時における車体速，前後輪の各車輪速特性及び
クラッチ締結力特性を示すタイムチャート、第８図は従
来装置の場合の低摩擦係数路での急発進時における車体
速，前後輪の各車輪速特性及びクラッチ締結力特性を示
すタイムチャートである。 ａ・・・トルク配分用クラッチ ｂ・・・締結駆動輪ホイールスピン検出手段Ｃ・・・前
後輪回転速度差検出手段 ｄ・・・前後加速度検出手段 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、 クラッチを介してエンジン駆動力が伝達されるクラッチ
   締結駆動輪のホィールスピンを検出する締結駆動輪ホィ
   ールスピン検出手段と、 クラッチ締結駆動輪の非ホィールスピン時には前後輪回
   転速度差検出手段からの前後輪回転速度差に応じた締結
   力指令値を出力し、クラッチ締結駆動輪のホィールスピ
   ン時には少なくとも前後加速度検出手段からの加速度に
   応じた締結力指令値を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。