JPH0358931B2

JPH0358931B2 -

Info

Publication number: JPH0358931B2
Application number: JP922282A
Authority: JP
Inventors: Masaaki Ookami
Original assignee: Fuji Heavy Industries Ltd
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 1982-01-23
Filing date: 1982-01-23
Publication date: 1991-09-09
Also published as: JPS58126224A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、前、後輪の一方による２輪駆動と、
その前、後輪の両方による４輪駆動が可能なパー
トタイム式４輪駆動車において、２、４輪駆動を
自動的に切換える自動切換装置に関するものであ
る。

〔従来の技術と課題〕

４輪駆動車であつても乾燥した路面を定速走行
するような場合は２輪駆動で充分であつて、伝動
系のロスを考慮すると燃費の点でも有利であり、
この点に着目し前、後輪の伝動系の直結式の２、
４輪駆動切換用のクラツチを設け、且つ運転席側
に任意に２、４輪駆動の切換を行う操作手段を設
けたパートタイム式のものが、本件出願人により
既に多く提案されている。従つてこの方式では運
転者が路面の状況、道路勾配等から判断して２、
４輪駆動の操作を行うことにより、燃費の良い２
輪駆動、またはラフロード、泥道、雪道等でのタ
イヤグリツプ力を倍増した４輪駆動車本来の４輪
駆動の走行が行われる。

ところで、乾燥路面での通常走行でも急加速、
エンジンブレーキを使用した減速、向い風での走
行等があり、これらの場合には４輪駆動にするこ
とにより走行性能が向上するが、これらも加味し
て運転者に２、４輪駆動の切換えをすべて委ねる
ことは操作が煩雑になるのみならず、適正化を期
し得ない。

尚、４輪駆動車において２、４輪駆動の切換え
を行うことに関する先行技術として、例えば特開
昭55−72420号公報に記載のものがあるが、これ
は路面が乾燥した舗装道路か、または滑り易い道
路であるかを運転者に判断させて２、４輪駆動の
選択を行うものであり、本発明が目的とする車両
走行状態に応じた２、４輪駆動の切換の完全自動
化とは全く異るものである。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもの
で、車両が定常走行する場合の平坦路走行抵抗曲
線を基準にすることで実際の走行状態を判定する
ことができる点に着目して、平坦路走行以外の加
速と登坂領域（以下、加速域という）、および減
速と降坂領域（以下、減速域という）はすべて４
輪駆動の対象として自動的に切換え、運転者によ
る煩雑な操作を不要にして２、４輪駆動の切換え
の適正化を図り、且つ４輪駆動車本来の性能を充
分発揮し得るようにしたパートタイム式４輪駆動
車の自動切換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
の一方へは直接動力伝達し、必要に応じ切換クラ
ツチの動作により上記前、後輪の他方へも動力伝
達する４輪駆動車において、該４輪駆動車の車両
諸元の関係で設定される走行抵抗曲線を基準に
し、車速とエンジン出力とで決まる負荷状態位置
が上記走行抵抗曲線から所定巾以上外れた加、減
速の領域にあるとき、アクチユエータを動作させ
て４輪駆動に自動的に切換える制御装置を有する
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２図により本発明の原理に
ついて説明すると、車両が平坦路を走行する際に
生ずる抵抗は、路面との摩擦抵抗、車体の空気抵
抗等により、実線のように放物線の走行抵抗曲線
（ROAD−LOAD）で示される。そして、この場
合の抵抗は吸入管負圧で代替できる。

即ち、走行抵抗曲線より上は加速領域であり、
例えば平坦路において走行抵抗曲線上の点P₁で
走行しているとき、エンジン出力が点P₂に増大
したとすると、これに伴い車速も大きくなつて再
び走行抵抗曲線上の点P₃の状態になることで安
定化しようとする。また、走行抵抗曲線より下は
減速領域であり、走行抵抗曲線上の点P₁からエ
ンジン出力が点P₂′に減じた場合は、これにより
エンジンブレーキが作用して車速も低下して、走
行抵抗曲線上の点P₃′の状態になつて安定化しよ
うとする。次いで、路面の摩擦抵抗が減じてスリ
ツプを生じるような場合は、エンジン出力の大き
さの割りに車速が大幅に小さいことで、それは加
速領域にあると判断される。

従つて、車両走行状態が走行抵抗曲線上にある
場合は、定常な走行であつて４輪駆動が要求され
ないことで２輪駆動とし、これを基準にしてこの
走行抵抗曲線から外れた領域の場合はすべて４輪
駆動の対象にして切換える。すると４輪駆動車本
来の性能によるタイヤグリツプ力の倍増により、
加速の場合は車速の増大が促進され、減速や降坂
の場合はエンジンブレーキの効きが良くなつて車
速の低下が同様に促進されて、いずれも走行抵抗
曲線の安定化した状態に戻り易くなる。スリツプ
を発生している場合は上述のように加速領域にあ
ると判断されて４輪駆動になり、この４輪駆動は
スリツプが解消するまでの間保持されることにな
る。こうして、車両特有の走行抵抗曲線を基準と
して、これに対しエンジン出力と車速との関係で
負荷状態を判断して２、４輪駆動の切換えを行う
ことにより、すべての走行状態において常に４輪
駆動車本来の性能を充分に発揮した最適な切換え
を行うことができる。

尚、加速、減速の場合とも判定するまでの時間
をエンジン出力の大きさにより変化させる。即
ち、走行抵抗曲線に対して小さく外れただけで
は、４輪駆動にするまでもなく速かに走行抵抗曲
線に戻る可能性があり、且つ２、４輪駆動の切換
が頻繁に行われることによりハンチングを防止す
るためにも、若干の時間が経過してから判定す
る。これに対し、走行抵抗曲線から大きく外れた
場合は、直ちにそのことを判定して４輪駆動にす
ることが望ましい。

以上の説明では、平坦路における走行抵抗曲線
を基準としたものであるが、この曲線は無風でし
かも均一な道路条件を一定速度で走行した場合で
あつて、実際の車両走行においては、路面の摩擦
抵抗がラフロード、泥道、雪道等で大きく変わ
り、勾配も変化し、且つ運転操作により加、減速
が頻繁に行われることで、これらの変化を見込ん
だある巾（第２図でα＋β）として走行抵抗曲線
として考慮に入れる必要がある。

そうすることによつて前述の４輪駆動←→２輪
駆動の頻繁なハンチングを阻止する。

本発明は以上説明した技術思想に立脚するもの
で、以下第１図および第３図、第４図、第５図に
よりこれを実際に実施するための一実施例につい
て説明する。

まず第１図により本発明が適用される４輪駆動
車の一例について説明すると、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、車軸４を介して
前輪５に直接伝達されることで２輪駆動するよう
になつている。また、変速機２の後部のトランス
フア装置６内には２、４輪駆動切換用の切換クラ
ツチ７が設けてあり、この切換クラツチ７の作用
で変速機２からの動力を更にプロペラ軸８、後輪
終減速装置９、車軸１０を介して後輪１１にも伝
達することにより４輪駆動するような伝動構成に
なつている。そして、切換クラツチ７を動作する
制御系として、車速センサ１２、エンジン出力を
代替検出する吸入管負圧センサ１３、これらのセ
ンサ１２，１３からの入力信号により４輪駆動の
場合にのみ出力信号を発生する制御装置１４、及
び切換クラツチ７が油圧クラツチならばその油圧
回路に設けられるソレノイドバルブから成り制御
装置１４からの出力信号で切換クラツチ７を動作
させるアクチユエータ１５が設けてある。

制御装置１４は第３図に詳記するように、マイ
クロコンピユータ１６内に入力インターフエース
１７、RAMと称され種々の情報を保管するレジ
スタ１８、タイマ１９、ROMと称され走行抵抗
曲線上の車速に対する吸入管負圧の値が記憶して
あるメモリ２０、CPU２１、出力インターフエ
ース２２の各機能を備え、更にクロツクパルス発
生器２３を備えて所定のタイミングで動作するよ
うになつている。またこのようなマイクロコンピ
ユータ１６の外に、車速センサ１２からの信号で
車速の値を読取る車速読取り回路２４、吸入管負
圧センサ１３からのアナログ値を変換するＡ／Ｄ
変換器２５、マイクロコンピユータ１６からの出
力信号でアクチユエータ１５を駆動する駆動回路
２６がある。

このように構成された本発明の装置の作用を、
第２図のグラフ及び第４図のフローチヤートを用
いて説明すると、車速センサ１２から信号で回路
２４より走行中の車速Viを読み取り、この車速
Viに対する走行抵抗曲線上の吸入管負圧値Piを
メモリ２０で検索してレジスタ１８のＡに入れ
る。一方、吸入管負圧センサ１３で実測した吸入
管負圧の値PcをＡ／Ｄ変換器２５で変換した後
にレジスタ１８のＢに保管し、こうして得られた
吸入管負圧の値Pi、Pcにおいて、まずPcが走行
抵抗曲線の上の加速領域にあるかどうか、即ち、
PcとPi及びそれに加速領域側の許容範囲αが加
算されたPi＋αとの減算を行う。なお、αの値は
テストにより求まる値で、吸入管負圧を電気信号
値におきかえ、制御装置１４内で演算して処理す
る。

したがつて、車両性能により、αは車速に応じ
変化させてもよいし、一定のままでもよい。そし
て、第２図のように、例えばPcが加速領域側に
あると判定されると、信号は、予めメモリ２０に
マツプとして記憶されている設定時間C′から検索
してレジスタ１８のＣに入る。そしてタイマが一
旦クリアされた後、タイマがスタートしてPc走
行抵抗曲線に対する外れの度合から判定出力の発
生時期が設定される。即ち、大きく外れている場
合は早くし、外れの程度が小さい程遅く出力判定
してハンチングを防止する。こうして大きく外れ
ている程速かに上述の判定に基づきマイクロコン
ピユータ１６から出力信号が発生し、駆動回路２
６とアクチユエータ１５により切換クラツチ７が
動作することで、４輪駆動に切換わる。尚、駆動
輪がスリツプを生じている場合は、一般に走行抵
抗曲線から加速領域において大きく外れ、且つス
リツプが解除しない限りこの状態が継続するた
め、このスリツプの場合も包含して４輪駆動の切
換えが行われる。

一方、Pcが上述の条件を満足しない場合は、
Pi及びそれに減速領域側の許容範囲β（βについ
てαと同じ考え）が減算されたPi−βとの比較を
行い、Pi＋α＞Pc＞Pi−βの場合は走行抵抗曲
線上にあるとの判定の基に駆動回路２６は出力せ
ず、２輪駆動の状態に保持され、Pc＜Pi−βの
場合は減速領域にあると判定されて信号は、あら
かじめメモリ２０にマツプとして記憶されている
設定時間D′から検索してレジスタ１８のＤに入
り、上述と同様にして４輪駆動に切換わる。こう
して、加、減速において４輪駆動になつた以降
は、タイヤグリツプ力の倍増により車速の増減が
促進されて速かに走行抵抗曲線に戻り、このとき
再び２輪駆動状態になる。

なお、Pcが加速又は減速領域にあるときに、
ソレノイドを駆動すると判定しても、所定の条件
が満されていないときには駆動信号を出力せず、
２輪駆動となる。

このフローチヤートをさらに具体的に示したの
が第５図である。また、タイミングチヤートは第
６図に示す。

車速パルス立上りの検出信号はマイコンソフト
のIRQ１に入力してIRQ１ルーチンを実行する。
その後一定周期（例えば２ｍｓ）毎にIRQ２ルー
チンに入力し、これを実行する。この一定周期毎
のインタラプトはマイコン内のタイマ設定で行な
うことができる。この車速・負荷からの読み込み
値から、４輪駆動出力と判定した時は２ｍｓ周期
のルーチン中で出力される。

〔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、
車両がその走行抵抗曲線の特性に沿つて定常走行
する場合は４輪駆動の必要性がなく、この状態か
ら外れた加、減速の場合に、しかも、その程度の
大きさに応じて切換時間を可変にして４輪駆動に
切換えるという技術思想により、４輪駆動車本来
の使用目的が確立されている。そしてこの目的に
対処すべく２、４輪駆動の切換を自動的に行うの
で、運転者による煩雑な切換操作を行う必要がな
く、且つ４輪駆動車本来の性能を発揮することが
可能になる。向い風、スリツプ発生の場合も包含
して４輪駆動になることで操安性等も確保され、
前後輪の回転速度差によりスリツプ率を検出する
ものに比べて応答が早い。減速時にも４輪駆動に
なつてエンジンブレーキの効きが良くなるので、
安全性が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明が適用される４輪駆動車の一例
と共に本発明の装置の一実施例の概略を示す図、
第２図は走行抵抗曲線を示す線図、第３図は制御
装置の一例を示す回路図、第４図はフローチヤー
トを示す図、第５図はさらに詳しいフローチヤー
ト図、第６図はマイコンのタイミングチヤートで
ある。２……変速機、３……前輪終減速装置、５……
前輪、７……切換クラツチ、９……後輪終減速装
置、１１……後輪、１２……車速センサ、１３…
…吸入管負圧センサ、１４……制御装置。

Claims

【特許請求の範囲】

１前、後輪の一方へは直接動力伝達し、必要に
応じ切換クラツチの動作により上記前、後輪の他
方へも動力伝達する４輪駆動車において、該４輪
駆動車の車両諸元の関係で設定される走行抵抗曲
線を基準にし、車速とエンジン出力とで決まる負
荷状態位置が上記走行抵抗曲線から所定巾以上外
れた加、減速の領域にあるとき、アクチユエータ
を動作させて４輪駆動に自動的に切換える制御装
置を有することを特徴とする４輪駆動車の自動切
換装置。