JPH04151333A - 駆動力制御装置 - 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） この発明は、前輪および後輪の少なくとも一方の、左右
の車輪に駆動力（駆動トルク）を伝達する各駆動軸にそ
れぞれ介装されたクラッチ装置を備えた駆動力制御装置
に関する。

（従来の技術） 自動車の運動性能向上や悪路走破性を向上するために、
従来、４輪駆動車が知られている。従来の４輪駆動車は
、例えば、第８図に示すように、エンジンＥからの駆動
力を、油圧湿式多板クラッチＣＬ１．ＣＬ２により前後
輪にトルク配分している。そして、クラッチＣＬＩ、Ｃ
Ｌ２から前輪および後輪への駆動力は、差動ギアＤＩ、
Ｄ２を介して各左右の車輪に伝達され、これらの差動ギ
アＤＩ、Ｄ２により左右輪の回転速度差を吸収している
。

この従来の４輪駆動車は、例えば、前後輪の回転速度差
、ヨーレート、横加速度等に応じ、前後輪への駆動力配
分を決定し、種々の走行状態に適合する運動性能を実現
しようとしている。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、従来の４輪駆動車においては、前後輪の
駆動力配分だけでは、実現可能な走行領域が充分満足で
きる程度にまで拡大されてはいない。特に、旋回時のス
テアリングレスポンスや操縦安定性の点では充分とは言
えなかった。

本発明はこのような問題を解決するためになされたもの
で、特に、旋回時に左右輪の回転数比を積極的に最適値
に制御して、ステアリングのレスポンスの向上や操縦安
定性の向上を図った駆動力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） 上述の目的を達成するために本発明によれば、左右の車
輪に駆動力を伝達する各駆動軸にそれぞれ介装されたク
ラッチ装置と、ステアリング装置の操舵角を検出する舵
角センサと、前記各クラッチ装置の作動を制御して各輪
の回転数比を、舵角センサが検出する操舵角に応じた値
に制御し、もって各輪の伝達駆動力をそれぞれ制御する
制御手段とを備えてなることを特徴とする駆動力制御装
置が提供される。

好ましくは、各車輪に車輪の回転数を検出する車輪速セ
ンサを設け、前記制御手段は、舵角センサが検出する操
舵角に応じた各輪の回転数比を演算し、前記車輪速セン
サが検出する各車輪の回転数が、演算した回転数比に合
致するように前記各クラッチ装置をフィードバック制御
する。

更に、前記各車輪の駆動軸に配設されたブレーキ装置を
含んで構成し、前記制御手段は、前記演算した回転数比
に応じ前記各ブレーキ装置の制動力を制御することによ
り、減速時の車両運動性能をより一層向上させる。

（作用） 左右の車輪に駆動力を伝達する各駆動軸にそれぞれ介装
されたクラッチ装置は、これを断接ないしはスリップ量
を制御することにより、左右の車輪の回転数比を任意に
制御し、もって伝達される駆動力比を間接的に制御する
ことができる。そして、制御手段が舵角に応じて前記各
クラッチ装置の作動を制御することにより、左右輪の駆
動力比が最適値に制御される。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する
。

第１図は、本発明の第１の実施例として、４輪独立駆動
車の例を示し、この第１の実施例の車両には、差動装置
を備えておらず、左右の前輪Ｆ１．。

ＦＲおよび左右の後輪ＲＬ、ＲＲはそれぞれクラッチｌ
Ｏ〜１３を介してエンジンＥに連結されている。

より詳細には、エンジンＥの回転は、エンジン出力軸に
固設されるギア１５、このギア１５に噛合し、プロペラ
シャフト１６に固設されたギア１６ａ、およびプロペラ
シャフト１６を介して前後のアクスルシャフト１８．１
９に伝達される。前輪側のアクスルシャフト１８にはそ
の左輪ＦＬ側にクラッチＩＯか、右輪ＦＲ側にクラッチ
１１が配設され、前輪側のアクスルシャフト１８に伝達
されたエンジンＥの回転は、このクラッチ１ｏおよび１
１を介し、各クラッチの断接、或いはスリップ制御によ
り、左右輪の回転数が独立に制御されて各輪ＦＬ。

ＦＲに伝達される。前輪の各車輪ＦＬ、ＦＲの車輪速（
回転数）は、各輪毎に取り付けられた車輪速センサ４６
，４７により検出され、この検出値は電子制御装置（Ｅ
ＣＵ）４０に供給される。

後輪側のアクスルシャフト１９も同様に、左輪ＲＬ側に
クラッチ１２が、右輪ＲＲ側にクラッチ１３が配設され
、後輪側のアクスルシャフト１９に伝達されたエンジン
Ｅの回転は、このクラッチ１２および１３を介し、各ク
ラッチの断接、あるいはスリップ制御により、左右輪の
回転数が独立に制御されて各輪ＲＬ、ＲＲに伝達される
。後輪の各車輪ＲＬ、ＲＲの車輪速は、各輪毎に取り付
けられた車輪速センサ４８，４９により検出され、この
検出値は電子制御装置４ｏに供給される。

上述したクラッチ１０〜１３は、電磁式のものや電磁粉
体クラッチでもよいが、本実施例では湿式多板油圧クラ
ッチが適用され、これらのクラッチは油圧制御装置２０
から供給される高圧の油圧により摩擦係合して駆動トル
クを伝達する。なお、油圧制御装置２０は、いずれも図
示しないが、エンジンＥの駆動により油圧を発生させる
油圧ポンプ、電子制御装置４０からの制御信号により各
クラッチへの作動油圧の給排を制御する制御バルブ等を
備えている。

電子制御装置４０には、上述したセンサの他に各種セン
サ、例えば、各車輪の伝達トルクを検出する駆動力セン
サ４１〜４４、エンジンＥの駆動力を検出するトルクセ
ンサ５０、車体に発生するヨーレートを検出するヨーレ
ートセンサ５１、同じく前後加速度を検出する前後Ｇセ
ンサ５２、横加速度を検出する横Ｇセンサ５３、ステア
リングの操舵角を検出するステアリング角度センサ５５
、ブレーキの踏み込みを検出するブレーキセンサ５６、
エンジンＥの吸気通路に配設されたスロットル弁の弁開
度を検出するアクセル開度センサ５７等が接続され、こ
れらのセンサの検出信号が電子制御装置４０に供給され
る。

電子制御装置４０は、駆動力制御プログラムを実行して
クラッチの作動量等を演算する中央演算装置（ＣＰＵ）
、前述の制御プログラムや種々の定数値、演算結果等を
記憶する記憶装置（ＲＯＭ。

ＲＡＭ等）、前述の各種センサからの検出値を入力して
、フィルタリング、信号増幅、Ａ／Ｄ変換等の入力処理
や、演算結果に基づいて制御信号を出力する入出力装置
（Ｉ１０インターフェイス）等から構成されている。

次に、第２図を参照して、電子制御装置４０により実行
される各軸回転数比制御（アッカーマン式回転数比制御
）の制御手順について説明する。

なお、電子制御装置４０は、ステアリング角度センサ５
５の入力信号を常に監視しており、ステアリング角の絶
対値が所定値を越えると第２図に示す回転数比制御の実
行を開始し、制御が完了するまで繰り返しこのルーチン
を実行する。

この各軸回転数比制御が実行されると、先ず、電子制御
装置４０は、ステアリング角度センサ５５からステアリ
ング角信号δＳを読み込む（ステップ５ＩＯ）。次に、
読み込んだステアリング角度δＳから、旋回半径を求め
、その旋回半径で旋回したときの４輪の走行軌跡の違い
から各輪の目標回転数比を演算する（ステップＳ　１２
）。ステアリング角度δＳが求まると、各輪の旋回半径
はステアリング角度δＳに応じて幾何学的に一義的に求
められる。第３図は、各輪の旋回半径Ｒ１−Ｒ４と回転
数比ω１〜ω４の関係を示し、回転数比は次式（ＡＩ）
により求められる。

ω１：ω２：ω３．ω４　＝Ｒ１：Ｒ２：Ｒ３：Ｒ４・
・・・・・（Ａ１）電子制御装置４０は、この様に演算
した各輪の目標回転数比に基づき、各輪の車輪速センサ
４６〜４９からの車輪速（回転数）を監視しながら、油
圧制御装置２０に制御信号を出力して各クラッチ１０〜
１３の作動油圧を調整し、各輪の回転数を目標回転数比
（演算値）にフィードバック制御する（ステップＳ１４
，１６）。このフィードバック制御方法には種々のもの
があり、いずれの方法を採用するかは特に限定されるも
のでない。

なお、上述の実施例では、ステアリング角が所定値範囲
を越えたとき、第２図の各軸回転数比制御を開始するよ
うにしたが、この回転数比制御の開始条件は、ステアリ
ング角と車速により判別するようにしてもよい。第４図
は、ステアリング角と車速とにより車両の直進領域、す
なわち、上述の回転数比制御を実行しない領域を規定す
るマツプを示すもので、図中斜線で示す領域で車両が走
行しているとき、直進していると判定し、この斜線領域
を外れると、回転数比制御を開始するのである。

なお、左右輪の目標回転数比（第２図のステップ５１２
）は、検出したステアリング角δＳに応じ、前述した記
憶装置からマツプ値として読み出すようにしてもよい。

左右輪を差動装置により同じトルクが掛かるように制御
すると、荷重の小さい車輪はスリップする傾向にあるが
、本発明のように、ステアリング角に応じて各輪の回転
数を積極的に制御することにより、４輪のスリップ率を
均一にすることができる。また、各輪の回転数を独立に
制御することにより、間接的に４輪の駆動力を制御する
ことができるのである。

本発明は、第５図に示すように、各輪のブレーキ装置２
２〜２５を個別に制御可能に構成し、前述した各軸回転
数比制御における各輪の回転数制御に加え、各ブレーキ
装置２２〜２５により制動時の左右輪の回転数差を積極
的に付けるように制御するようにしてもよい。このよう
に構成すれば、減速時のステアリングの応答性が更に向
上し、走行限界が向上して車両運転性能が著しく向上す
ることになる。なお、第５図には、電子制御装置４０や
センサ類は省略されているが、第１図の対応する構成要
素には同じ符号が付されており、回転数比制御方法や制
動力制御方法は上述した実施例の説明から容易に推考で
きるので、その詳細な説明は省略する。

第６図は、第１図に示す４輪駆動車のプロペラシャフト
１６にセンタデフ２８を介装して構成したものであり、
この場合、前後輪への駆動力の配分は、センタデフ２８
により行われ、前後輪のクラッチ装置によりこれを行う
必要がない。第１図に示す４輪独立駆動車においては、
旋回時の差動、すなわち各輪の回転速度差を吸収しなが
ら最適なトルク配分を実現するには、−輪を直結にして
残りの車輪をスリップ制御させる必要があり、制御が複
雑になる虞もあるが、センタデフ２８を介装することに
より、電子制御装置４０による前後輪の駆動力の配分を
考える必要がなくなり、回転数比の制御がそれだけ容易
になるという利点がある。

この場合、センタデフ２８には、所謂ビスカスカップリ
ング（Ｖ　ＣＵ）等の差動制限装置を備え、この差動制
限装置により差動制限を加えることも有効である。

第７図は、本発明の別の実施態様を示し、前輪側にのみ
クラッチ装置１０．１１を介装し、後輪側は、差動装置
３０と差動制限装置３２を介してエンジンＥに連結され
る構成のものである。より具体的には、後輪へのエンジ
ンＥの駆動力の伝達は、プロペラシャフト１６から差動
装置３０を介して左右のアクスルシャフト１９ａ、１９
ｂに伝達され、各輪ＲＬ、ＲＲを駆動する。差動制限装
置３２は左右のアクスルシャフト１９ａ、１９ｂ間に介
装されるもので、その作動は電子制御される。

第１図に示す構成の４輪独立駆動車においては、各輪の
駆動力を独立して制御する必要のない通常走行の場合で
あっても、ステアリング角が所定値以上に操舵されると
クラッチ装置の作動制御が開始され、クラッチの断接や
スリップ量制御を必ず行わなければならない。

一方、第７図の構成のものにあっては、通常走行では前
輪側のクラッチ１０．１１および差動制限装置３２をオ
フ状態にし、後輪駆動のみで走行し、必要時に前輪側の
クラッチ１０．１１の回転数比制御を行うと共に、後輪
側の差動制限装置３２を作動せて差動制限制御を行うこ
とができる。すなわち、第７図の構成の場合には、後輪
側に差動装置３０を備えているので、操舵時であっても
必４゜ ずしもクラッチによる回転数比制御を行う必要がないこ
とになる。

なお、第７図に示す差動制限装置３２は、種々の公知の
ものを適用することができる。また、前後輪のどちらに
クラッチ装置を介装するかは、特に限定されるものでな
く、後輪側のアクスルシャフトにクラッチ装置を介装し
、前輪側に差動装置と差動制限装置とを配設するように
してもよい。

（発明の効果） 以上詳述したように、本発明の駆動力制御装置によれば
、左右の車輪に駆動力を伝達する各駆動軸にクラッチ装
置をそれぞれ介装し、制御手段により、各クラッチ装置
の作動を制御して各輪の回転数比を、舵角センサが検出
する操舵角に応じた値に積極的４こ制御し、もって各輪
の伝達駆動力をそれぞれ間接的に制御するようにしたの
で、ステアリングのレスポンスを向上させることができ
、操縦安定性の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の駆動力制御装置の概略構成を示すブ
ロック図、第２図は、第１図の電子制御装置４０により
実行される各軸回転数比制御の制御手順を示すフローチ
ャート、第３図は、旋回半径と各輪の回転数比の関係を
示すグラフ、第４図は、ステアリング角と車速とにより
区画され、車両の直進領域を示すグラフ、第５図は、各
輪にクラッチ装置と個別制御可能なブレーキ装置とを配
設した構成の、本発明に係る駆動力制御装置の変形例を
示すブロック図、第６図は、前後輪の駆動力配分を、セ
ンタデフにより行う構成の、本発明に係る駆動力制御装
置の変形例を示すブロック図、第７図は、前輪側にのみ
クラッチ装置を配設し、前輪の左右輪の回転数比を制御
する、本発明に係る駆動力制御装置の変形例を示すブロ
ック図、第８図は、従来の４輪駆動車の構成を示すブロ
ック図である。 １０〜１３・・・クラッチ、１８・・・前輪側アクスル
シャフト、１９・・・後輪側アクスルシャフト、２０・
・・油圧制御装置、２２〜２５・・・ブレーキ装置、２
８゜３０・・・差動装置、３２・・・差動制限装置、４
０・・・電子制御装置（ＥＣＵ）　、４１〜４４・・・
車輪速センサ、４７〜４９・・・駆動力センサ、５０・
・・トルクセンサ、５１・・・ヨーレートセンサ、５２
・・・前後Ｇセンサ、５３・・・横Ｇセンサ、５５・・
・ステアリング角度センサ。 出願人　　三菱自動車工業株式会社 代理人　　弁理士　　長　門　侃　二 Ｒ４

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）左右の車輪に駆動力を伝達する各駆動軸にそれぞ
   れ介装されたクラッチ装置と、ステアリング装置の操舵
   角を検出する舵角センサと、前記各クラッチ装置の作動
   を制御して各輪の回転数比を、舵角センサが検出する操
   舵角に応じた値に制御し、もって各輪の伝達駆動力をそ
   れぞれ制御する制御手段とを備えてなることを特徴とす
   る駆動力制御装置。
2. （２）各車輪に車輪の回転数を検出する車輪速センサを
   設け、前記制御手段は、舵角センサが検出する操舵角に
   応じた各輪の回転数比を演算し、前記車輪速センサが検
   出する各車輪の回転数が、演算した回転数比に合致する
   ように前記各クラッチ装置をフィードバック制御するこ
   とを特徴とする請求項１の駆動力制御装置。
3. （３）前記各車輪の駆動軸にブレーキ装置を配設してな
   り、前記制御手段は、前記演算した回転数比に応じ前記
   各ブレーキ装置の制動力を制御することを特徴とする請
   求項１または２の駆動力制御装置。