JPH0416740Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、前後輪への駆動力配分を所定の制御
条件により制御させるようにした四輪駆動車の駆
動力配分制御装置に関する。

（従来の技術） 従来の四輪駆動車の駆動力配分制御装置として
は、例えば、実開昭58−93526号公報に記載され
ているような装置が知られている。

この従来装置は、前後輪の一方へは直接動力伝
達し、必要に応じてトランスフアクラツチの係合
により、上記前後輪の他方へも動力伝達する四輪
駆動車において、アクセルペダルの踏み込みを解
いた場合にオンするアクセルスイツチを有する回
路を設け、アクセルペダルの踏込みを解いた減速
走行時において自動的に前後輪に駆動力を配分す
ることを可能にしたことを特徴とするものであつ
た。

（考案が解決しようとする問題点） しかしながら、このような従来の駆動力配分制
御装置にあつては、アクセルペダルの踏込みが完
全に解かれたことを検知して２輪駆動から４輪駆
動への切換えが行なられたために、フルスロツト
ルから1/2スロツトルへ戻すというような、アク
セルペダルの踏込みを完全に解かない範囲での戻
し操作では、駆動力配分が２輪配分状態のままで
あつて、エンジンブレーキに起因する２輪ロツク
が発生することを防止できないという問題点があ
つた。

特に、横方向加速度（以後横Ｇという）が大き
な旋回時において、アクセルペダルの戻し操作を
行うと、スロツトルの戻し開度がわずかであつて
も、後輪がロツク（FRベース車）してしまつて、
タツクイン現象が生じていた。

尚、タツクイン現象とは、後輪駆動配分状態で
の高Ｇ旋回時、駆動力を低下させると（後輪のみ
に制動力を加えると）、減速度による前輪側への
荷重移動と左右輪の制動特性のために後輪がロツ
クし、前後輪に作用するコーナリングフオース
が、それまでの釣り合い状態（ヨー軸外回り方向
に作用）から急変し、車両を旋回中心方向へ向け
ようと作用（ヨー軸内回り方向に作用）する現象
である。

このタツクイン現象が強く現われた場合、車両
はスピンを起こす。

（問題点を解決するための手段） 本考案は、上述のような問題点を解決すること
を目的としてなされたもので、この目的達成のた
めに本考案では、以下に述べるような解決手段と
した。

本考案の解決手段を第１図のクレーム概念図に
より説明すると、エンジン駆動力が直接伝達され
る後輪２に対し締結力の大きさにより前輪１への
駆動力配分が変更可能なクラツチ手段３と、該ク
ラツチ手段３の制御作動を行なうアクチユエータ
４と、入力センサ５から所定の走行操作状態を示
す信号が入力されたら、前記アクチユエータに対
し制御信号を出力する制御手段６と、を備えた四
輪駆動車の駆動力配分制御装置において、前記入
力センサ５として、旋回走行を検出する旋回走行
検出手段５１とアクセル操作を検出するアクセル
操作検出手段５２とを含み、前記制御手段６は、
旋回走行検出手段５１により旋回走行時であるこ
とが検出され、かつ、アクセル操作検出手段５２
からアクセルペダルの踏み込み状態から戻し方向
へ操作移行したことが検出されたら、前後輪１，
２への駆動力配分を等配分方向へ変更させる制御
信号ａをアクチユエータ４へ出力する手段とした
ことを特徴とする。

（作用） 従つて、本考案の四輪駆動車の駆動力配分制御
装置では，上述のような手段としたことで、下記
の作用を示す。

旋回走行時で、かつ、アクセルペダルを踏み込
み状態から戻し方向へ操作した時には、制御手段
６において、旋回走行検出手段５１により旋回走
行時であることが検出され、かつ、アクセル操作
検出手段５２からアクセルペダルの踏み込み状態
から戻し方向へ操作移行したことが検出され、前
後輪１，２への駆動力配分を等配分方向へ変更さ
せる制御信号ａがアクチユエータ４へ出力され
る。従つて、タツクインが発生しやすい旋回時に
は、アクセルペダル完全に解放しないまでもアク
セルペダル戻し操作が行なわれると、直ちに駆動
力配分が前後輪等配分方向へ変更されることにな
り、これによつてエンジンブレーキによる制動力
が４輪に分配され、後輪ロツクによるタツクイン
を未然に防止することができる。

また、タツクインの発生可能性が低い直進走行
時には、アクセルペダルの戻し操作をしても駆動
力配分の変更制御が行なわれないことで、直進走
行時にアクセルペダルの踏み込みと戻しを繰り返
す操作をした場合、後輪駆動→４輪駆動→後輪駆
動→４輪駆動……と繰り返すような頻繁な駆動力
配分制御が行なわれず、走行性能のアクセル操作
による変動が防止されるし、クラツチ手段３の耐
久信頼性が向上する。

（実施例） 以下、本考案の実施例を図面により詳述する。
尚、この実施例を述べるにあたつて、後輪駆動を
ベースにした四輪駆動車の駆動力配分制御装置を
例にとる。

まず、第２図〜第６図に示す実施例についてそ
の構成を説明する。

１０は駆動力配分装置であつて、第２図に示す
ように、駆動入力軸１１，トランスミツシヨン１
２，入力軸１３，後輪側駆動軸１４，多板摩擦ク
ラツチ１５，オイルポンプ１６，圧油吐出管１
７，オイル吸入管１８，リザーブタンク１９，ギ
ヤトレーン２０，前輪側駆動軸２１を備えてい
る。

上記駆動入力軸１１は、エンジン及びクラツチ
を経過した駆動力が入力される軸である。

上記トランスミツシヨン１２は、前記駆動入力
軸１１からの回転駆動力をシフト操作により選択
した変速段位置に応じて変速させるもので、実施
例では平行な二本のシヤフトに異なるギヤ比の歯
車組を設けたタイプのものを用いている。

上記入力軸１３は、クラツチ手段としての多板
摩擦クラツチ１５へ前記トランスミツシヨン１２
からの回転駆動力を入力させる軸である。

上記後輪側駆動軸１４は、前記入力軸１３と同
芯上に直結させたもので、入力軸１３からの回転
駆動力がそのまま伝達される。

上記多板摩擦クラツチ１５は、クラツチ締結圧
により前輪側への伝達駆動力の変更が可能なクラ
ツチで、前記入力軸１３及び後輪側駆動軸１４に
固定させたクラツチドラム１５ａと、該クラツチ
ドラム１５ａに回転方向係合させたフリクシヨン
プレート１５ｂと、前記入力軸１３の外周部の回
転可能に支持させたクラツチハブ１５ｃと、該ク
ラツチハブ１５ｃに回転方向係合させたフリクシ
ヨンデイスク１５ｄと、交互に配置されるフリク
シヨンプレート１５ｂとフリクシヨンデイスク１
５ｄとの一端側に設けられるクラツチピストン１
５ｅと、該クラツチピストン１５ｅと前記クラツ
チドラム１５ａとの間に形成されるシリンダ室１
５ｆと、を備えている。

上記オイルポンプ１６は、リザーブタンク１９
内のオイルをオイル吸入管１８から吸入し、加圧
させて圧油吐出管１７に供給するポンプで、この
圧油吐出管１７は前記シリンダ室１５ｆに連通さ
れ、オイルポンプ１６からの加圧油供給時は、ク
ラツチ締結圧をクラツチピストン１５ｅに付与し
て、フリクシヨンプレート１５ｂとフリクシヨン
デイスク１５ｄとを圧接させ、入力軸１３からの
駆動力を前輪側へ伝達させる。

上記ギヤトレーン２０は、前記クラツチハブ１
５ｃに設けられた第１ギヤ２０ａと、中間シヤフ
ト２０ｂに設けられた第２ギヤ２０ｃと、前輪側
駆動軸２１に設けられた第３ギヤ２０ｄと、によ
つて構成され、多板摩擦クラツチ１５の締結によ
る前輪側への駆動力を伝達させる手段である。

上記前輪側駆動軸２１は、車両の前輪に回転駆
動力を伝達させる軸である。

尚、第３図はトランスフアの具体例を示したも
ので、トランスフアケース２２の中に前記多板摩
擦クラツチ１５やギヤ類やシヤフト類が納められ
ている。

第３図中１５ｇはデイシユプレート、２３はリ
ターンスプリング、２４は制御圧油入力ポート、
２５は制御圧油路、２６は後輪側出力軸、２７は
潤滑用油路、２８はスピードメータ用ピニオン、
２９はオイルシール、３０はベアリング、３１は
ニードルベアリング、３２はスラストベアリン
グ、３３は継手フランジである。

４０は駆動力配分制御装置であつて、スロツト
ル開度センサ４１、操舵角センサ４２、車速セン
サ４３、コントロールユニツト４４、バルブソレ
ノイド４５、電磁比例制御リリーフバルブ４６、
分岐ドレーン管４７を備えている。

前記スロツトル開度センサ４１は、アクセル操
作検出手段として設けられ、アクセルペダル（図
示省略）の操作をスロツトルバルブ（図示省略）
の開度により検出し、アクセル操作信号ｅを出力
するもので、スロツトルバルブ部に設けられてい
る。

前記操舵角センサ４２は、操舵角を検出するセ
ンサで、ステアリングシヤフトに固定された回転
板と回転板の孔位置に配置された光電管及び光電
素子と、による回転センサ等を用い、この操舵角
センサ４２からは、軸回転及び方向に応じたパル
ス信号による操舵角信号ｆが出力される。

前記車速センサ４３は、前記後輪側駆動軸１４
に設けられ、その回転数を検出するセンサで、パ
ルス信号による車速信号ｇが出力される。

上記コントロールユニツト４４は、前記スロツ
トル開度センサ４１からのアクセル操作信号ｅ
と、前記操舵角センサ４２からの操舵角信号ｆ
と、前記車速センサ４３からの車速信号ｇとを入
力し、該操舵角信号ｆと車速信号ｇにより車両に
かかる横Ｇを演算すると共に、横Ｇが大きくなつ
て、タツクイン現象が発生し易い状態であるとき
に、前記アクセル操作信号ｅによりアクセルペダ
ルの操作を監視し、戻し方向へ操作移行される
と、前後輪への駆動配分を等配分方向（４輪駆動
方向）へ変更させる制御信号ｈを、前記バルブソ
レノイド４５へ出力するもので、第４図に示すよ
うに、カウント回路４４１，４４２、クロツク回
路４４３、RAM４４４、ROM４４５、CPU４
４６、制御信号発生回路４４７、Ａ／Ｄ変換回路
４４８を備えている。

カウント回路４４１，４４２は、それぞれ操舵
角センサ４２と車速センサ４３から入力される操
舵角信号ｆ及び車速信号ｇをデジタル信号に変換
し、CPU４４６での演算処置が行なえる信号と
する回路である。

上記クロツク回路４４３は、時間指示を行な
い、CPU４４６での演算処置を所定時間毎に行
なわせるための回路である。

上記RAM４４４（ランダム・アクセス・メモ
リ）は、書込み読出しのできるメモリで、この
RAM４４４には、CPU４４６で演算処置が行な
われている間に入力される入力信号を一時的に記
憶させておく回路である。

上記ROM４４５（リード・オンリ・メモリ）
は、読出し専用のメモリで、このROM４４５に
は、前記操舵角信号ｆと車速信号ｇとにより、車
両にかかる横Ｇを演算するための演算式や、アク
セルペダル操作の監視を開始するときの横Ｇ設定
値αや、４輪駆動状態に駆動力配分するときのア
クセルペダルの戻し操作の設定値−β（スロツト
ルバルブの開度角変位量を時間で微分したときの
値）が、予め記憶されている。

また、前記ROM４４５には、アクセルペダル
の戻し操作の速度（スロツトルバルブ開度の角変
位量を時間で微分した値θ）とクラツチ締結圧Ｐ
との基本関係が、第５図に示すように表（テーブ
ル）の形で予め記憶されていて、CPU４４６で
戻し速度θが演算された後、テーブルルツクアツ
プが行なわれる。

尚、アクセルペダルが戻し操作されたとき、θ
は負となる。

前記CPU４４６（セントラル・プロセシン
グ・ユニツト）は、演算処理を行う中央処理装置
で、このCPU４４６では、車両にかかる横Ｇの
演算や、RAM４４４及びROM４４５からの読
み出し等を行い、その結果信号を制御信号発生回
路４４７に出力する。

上記制御信号発生回路４４７は、アクチユエー
タであるバルブソレノイド４５に対し、CPU４
４６からの結果信号に応じた制御信号ｈを出力す
る回路である。

上記Ａ／Ｄ変換回路４４８は、スロツトル開度
センサ４１から入力されるアクセル操作信号ｅを
デジタル信号に変換し、CPU４４６での演算処
理が行なえる信号とする回路である。

上記バルブソレノイド４５は、圧油吐出管１７
からリザーブタンク１９へ分岐連通させた分岐ド
レーン管４７の途中に設けた電磁比例制御リリー
フバルブ４６を駆動させるアクチユエータで、制
御信号ｈの出力がない場合は、チエツク油路４８
からの油圧で前記リリーフバルブ４６が開き、ク
ラツチ開放状態となるが、制御信号ｈの出力があ
る場合は、前記リリーフバルブ４６が閉じ方向に
移動し、オイルポンプ１６からの吐出圧を制御信
号ｈに応じた油圧となす。

尚、クラツチ締結圧Ｐは、次式であらわされ
る。

Ｐ＝△Ｔ／（μ・Ａ・2n・Rm） △Ｔ；前輪への伝達トルク μ；クラツチ板の摩擦係数 Ａ；ピストンへの圧力作用面積 ｎ；フリクシヨンデイスク枚数 Rm；フリクシヨンデイスクのトルク伝達有
効半径 次に、実施例の作用を説明する。

(イ) 直進及び低速旋回時 大きな横Ｇが発生しない直進及び低速旋回時
は、リリーフバルブ４６は開いたままの状態とな
り、多板摩擦クラツチ１５へは高い油圧の供給が
なくクラツチ開放状態となる。

従つて、入力軸１３からの駆動力は、多板摩擦
クラツチ１５を介して前輪側へほとんど伝達され
ず、ほぼ後輪駆動状態となる。

(ロ) 急旋回時 急旋回時には、大きな横Ｇが発生するために、
アクセルペダルの操作が監視される。

そして、このときにアクセルペダルが所定の速度
以上で戻し操作されると、リリーフバルブ４６
は、コントロールユニツト４４からの制御信号ｈ
により、戻し操作の速度に応じて閉じ、オイルポ
ンプ１６からの加圧油のドレーン量が調整され、
クラツチ締結圧Ｐを高めてクラツチ締結状態とな
り、入力軸１３からの駆動力は、多板摩擦クラツ
チ１５を介して前輪側へも伝達される。

つまり、戻し操作の速度が速い程、前後輪への
駆動力配分が等配分に近い状態になる。

このように、アクセルペダル戻し操作によつて
後輪駆動状態から４輪駆動状態に変更されること
で、エンジンブレーキに起因する制動力は４輪に
分配され、後輪ロツクが防止されるため、旋回時
のタツクイン現象の発生を未然に防止できる。ま
た、駆動状態の変更が、多板摩擦クラツチを介し
て徐々になされ、かつ、その配分がアクセルペダ
ルの戻し操作の速さに応じてなされることで、旋
回時における旋回特性の急変もなく、極端に車両
挙動が不安定になることがなく、危険を回避でき
る。

次に、前述の駆動力配分制御作用を、コントロ
ールユニツト４４のCPU４４６での作動の流れ
を示すフローチヤート図（第６図）により説明す
る。

まず、ステツプ２０１においては、操舵角セン
サ４２から入力された操舵角信号ｆにより、操舵
角を読み込む。

ステツプ２０２においては、車速センサ４３か
ら入力された車速信号ｇにより、車速を読み込
む。

ステツプ２０３においては、前記ステツプ２０
１，２０２で読み込んだ操舵角及び車速により、
車両にかかる横Ｇを演算する。

ステツプ２０４においては、前記ステツプ２０
３で演算された横Ｇの値と設定値αとを比較し、
演算値が設定値を上回つているときにはステツプ
２０５へ進み、等しいか下回つているときにはス
テツプ２０８へ進みタツクイン防止の為のクラツ
チ制御は行わず２輪駆動状態で走行する。

ステツプ２０５においては、スロツトル開度セ
ンサ４１から入力されたアクセル操作信号ｅによ
り、スロツトル開度角変位量の時間による微分値
θ（単位時間内のカウント数）が読み込まれる。

ステツプ２０６においては、微分値θと設定値
−βとが比較され、微分値θが設定値−βよりも
小さければステツプ２０７へ進む、等しいか大き
ければ（アクセルペダルへの踏み込み操作時）ス
テツプ２０８へ進む。

ステツプ２０７においては、制御信号ｈが出力
される。

例えば、微分値θがθ₀である場合には、第５図
に示すようにクラツチ締結圧Poが得られる制御
信号ｈが出力される。

尚、上述の処理はクロツク回路４４３で、設定
した所定時間毎に繰り返しなされる。また、ステ
ツプ２０３は請求の範囲の旋回走行検出手段に相
当し、ステツプ２０５は請求の範囲のアクセル操
作検出手段に相当し、ステツプ２０４，ステツプ
２０６，ステツプ２０７，ステツプ２０８は制御
手段に相当する。

以上、本考案の実施例を図面により詳述してき
たが、具体的な構成はこの実施例に限られるもの
ではなく、本考案の要旨を逸脱しない範囲におけ
る設計変更等があつても本考案の含まれる。

また、駆動力配分のクラツチ手段として、実施
例では徐々に駆動力配分を４輪駆動側へ移行させ
ることができる多板摩擦クラツチを用いたが、
ON−OFF的に２輪と４輪とに駆動配分制御させ
るドグクラツチ等を用いてもよい。

また、アクセル操作検出手段は、実施例のスロ
ツトル開度センサに限られるものではなく、アク
セルペダルの操作を検出できるものであれば、例
えばアクセルリンケージにストロークセンサ等を
設けてもよい。

また、実施例では完全４輪駆動状態では駆動力
が等配分されるようにしたが、前後輪にかかる荷
重の割合等により必ずしも等配分されなくともよ
い。

また、設定値−βの値は設計上自由に決定する
ことができ、−β＝０としても良い。

更にまた、−βは横Ｇの値が大きくなるほど零
に近ずくよう可変としてもよい。

（考案の効果） 以上説明してきたように、本考案の四輪駆動車
の駆動力配分制御装置にあつては、旋回走行検出
手段により旋回走行時であることが検出され、か
つ、アクセル操作検出手段からアクセルペダルの
踏み込み状態から戻し方向へ操作移行したことが
検出されたら後輪駆動から４輪駆動に駆動力配分
を変更制御する装置とした為、旋回走行時に後輪
ロツクによるタツクインを未然に防止することが
できるという効果が得られる。

また、直進走行時にはアクセル操作による駆動
力配分の変更制御が行なわれない為、走行性能の
アクセル操作による変動を防止できるし、クラツ
チ手段の耐久信頼性を向上させることができると
いう効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の四輪駆動車の駆動力配分制御
装置を示すクレーム概念図、第２図は実施例の駆
動力配分制御装置を示す全体図、第３図は実施例
のクラツチ手段を示す断面図、第４図は実施例装
置のコントロールユニツトを示すブロツク図、第
５図は実施例装置のコントロールユニツトにおい
て予め記憶させているスロツトル開度角変位量を
時間で微分した値とクラツチ締結圧との関係を示
すグラフ、第６図は実施例装置のコントロールユ
ニツトでの作動の流れを示すフローチヤート図で
ある。 １……前輪、２……後輪、３……クラツチ手
段、４……アクチユエータ、５……入力センサ、
５１……旋回走行検出手段、５２……アクセル操
作検出手段、６……制御手段、ａ……制御信号。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 エンジン駆動力が直接伝達さえる後輪に対し締
   結力の大きさにより前輪への駆動力配分が変更可
   能なクラツチ手段と、該クラツチ手段の制御作動
   を行なうアクチユエータと、入力センサから所定
   の走行操作状態を示す信号が入力されたら、前記
   アクチユエータに対し制御信号を出力する制御手
   段と、を備えた四輪駆動車の駆動力配分制御装置
   において、 前記入力センサとして、旋回走行を検出する旋
   回走行検出手段とアクセル操作を検出するアクセ
   ル操作検出手段とを含み、前記制御手段は、旋回
   走行検出手段により旋回走行時であることが検出
   され、かつ、アクセル操作検出手段からアクセル
   ペダルの踏み込み状態から戻し方向へ操作移行し
   たことが検出されたら、前後輪への駆動力配分を
   等配分方向へ変更させる制御信号をアクチユエー
   タへ出力する手段としたことを特徴とする四輪駆
   動車の駆動力配分制御装置。