JPH04368232A - 車両の２輪−４輪切換制御装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、クラッチを断・接制御
することにより２輪駆動（２ＷＤ）と４輪駆動（４ＷＤ
）との切り換えを行う車両の２輪−４輪切換制御装置に
関し、特に、４輪駆動に切り換わった後に２輪駆動への
切り換えを時間で制御するものに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、車両において、例えば変速機の後
段にクラッチ機構を設け、前後輪の回転速度差等に応じ
て前記クラッチを遮断又は接続操作することにより、２
輪駆動と４輪駆動との切り換えを可能とするものがある
（実願平１−１４６４６２号等参照）。

【０００３】ところで、前後輪の回転速度差で２輪−４
輪の切り換えを行うものでは、４輪駆動に切り換えた時
には基本的に前後輪の差動回転差が０となる為、差動回
転差では４輪に切り換えた後に２輪駆動に戻すための判
定が不能となる。したがって従来のこのような車両では
、通常は２輪駆動で走行し、４輪駆動走行条件になった
時にクラッチを接続して４輪駆動に切り換え、４輪駆動
に切り換わった後、設定時間経過後にクラッチを遮断し
て２輪駆動に戻すようになっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来で
は４輪駆動に切り換わった後２輪駆動に戻すまでの設定
時間を予め設定した固定値としているため、前記設定時
間が適切に設定されていないと以下のような問題を生じ
る。即ち、設定時間があまり短過ぎる場合には、路面の
摩擦係数μの値が小さくスリップし易い路面状況でもす
ぐに２輪駆動に戻ってしまい２輪駆動と４輪駆動の切り
換えが頻繁になってしまう。また、逆に設定時間があま
り長過ぎる場合には、路面状況が４輪走行状態から摩擦
係数μが大きくスリップが発生し難い２輪駆動走行状態
に変わってもそのまま時間が経過するまでは４輪駆動状
態が継続されてしまい、燃費の悪化・コーナーでのタイ
トコーナーブレーキング現象など悪影響が発生する。従
って、前記設定時間の設定が難しいという問題がある。

【０００５】本発明は上記の事情に鑑みなされたもので
、４輪駆動から２輪駆動に切り換えるまでの設定時間を
路面状況に応じて可変設定することにより、４輪から２
輪への切り換え時期を適切なものとする車両の２輪−４
輪切換制御装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】このため本発明は、図１
に示すように、車両の前輪・後輪の回転差に基づいてク
ラッチを断・接制御して２輪駆動と４輪駆動との切り換
えを行うと共に２輪駆動から４輪駆動に切り換わった時
点から設定時間経過後に２輪駆動に切り換えるクラッチ
制御手段を備えた車両の２輪−４輪切換制御装置におい
て、車速を検出する車速検出手段と、車両の舵角を検出
する舵角検出手段と、横加速度を検出する横加速度検出
手段と、４輪駆動走行時に、検出された車速と舵角に基
づいて路面の摩擦係数推定用の横加速度を設定する設定
手段と、前記横加速度検出手段により検出された横加速
度と設定手段により設定された横加速度とを比較し、路
面の摩擦係数値を推定する推定手段と、該推定手段によ
り推定された摩擦係数値に基づいて前記設定時間を可変
設定する設定時間可変手段と、を備えて構成した。

【０００７】

【作用】かかる構成において、車両がカーブした時、横
加速度は、舵角が大きくなるほど大きくなり、車速が大
きくなるほど大きくなる。また同じ舵角、車速であって
も路面の摩擦係数が小さく車両が横すべりすると横加速
度値は減少する。このことから４輪駆動走行時、検出さ
れた車速と舵角に基づいて路面の摩擦係数推定用の横加
速度を設定手段で予め設定し、横加速度検出手段により
検出された横加速度と前記設定された横加速度とを推定
手段で比較することにより路面の摩擦係数を推定する。 したがって前後輪の回転差が生じない４輪駆動走行時に
おいて路面の摩擦係数値を推定し、推定した摩擦係数値
に応じて４輪駆動の設定時間を可変とすることが可能と
なる。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図２〜４に基づい
て説明する。本実施例の構成を示す図２において、エン
ジン１の駆動力は、図示しないトランスファーを介して
２分割され、一方はフロントディファレンシャル２に伝
達されて前輪３を駆動し、もう一方は、プロペラシャフ
ト４に介装した電磁クラッチ５を介してリヤディファレ
ンシャル６に伝達されて後輪７を駆動する。また、左右
の前輪３及び後輪７近傍には、それぞれ車輪速を検出す
る車輪速センサ８ａ〜８ｄが設けられている。ここで車
体速は車輪速センサ８ａ〜８ｄから検出するようにして
おり、車輪速センサ８ａ〜８ｄは車速検出手段としての
車体速センサを兼ねている。また図示しないステアリン
グシャフトには舵角を検出する舵角検出手段としての舵
角検出センサ１２が設けられ、また車両には横加速度を
検出する横加速度検出手段としての横Ｇセンサ１３が設
けられている。２輪駆動−４輪駆動の切り換えを制御す
るコントロールユニット１０は、マイクロコンピュータ
を内蔵し、この車輪速センサ８ａ〜８ｄ、舵角検出セン
サ１２、横Ｇセンサ１３の検出信号を入力し、各検出信
号に基づいて路面の摩擦係数μを推定し、２輪駆動から
４輪駆動の切換時期を判断してこれら各センサ類からの
検出値や演算結果に基づいて図３のフローチャートに示
すように電磁クラッチ５を断・接制御する。従って、コ
ントロールユニット１０が、設定手段、推定手段、設定
時間可変手段及びクラッチ制御手段に相当し、これらの
機能は、本実施例ではコントロールユニット１０におい
て後述する各フローチャートに示すようにソフトウエア
的に備えられている。

【０００９】また、前記車輪速センサ８ａ〜８ｄの信号
は、ＡＢＳ（アンチロックブレーキシステム）制御用に
用いられており、ＡＢＳ制御用コントロールユニット１
５にも入力している。そして、コントロールユニット１
０は、ＡＢＳ制御用コントロールユニット１５の動作を
常時モニタしており、ＡＢＳが作動してその作動信号が
入力した場合、直ちに電磁クラッチ５を断として２輪駆
動に切り換えるようになっている。

【００１０】次に図３に示すフローチャートに従って、
コントロールユニット１０における２輪駆動と４輪駆動
の切換制御動作について説明する。ステップ（図中では
「Ｓ」と記してあり、以下同様とする）１では、車輪速
センサ８ａ〜８ｄから各車輪速を入力し、横Ｇセンサ１
３から横Ｇのセンサ信号を入力し、舵角検出センサ１２
からステアリングシャフトの舵角を入力する。

【００１１】ステップ２では、車輪速センサ８ａ〜８ｄ
から入力した車輪速に基づいて車速を検出する。尚、車
輪速から車体速を求める代わりに車速センサを設け、車
速センサで車速を検出してもよい。ステップ３では、４
ＷＤフラグ値に基づいて現在の走行が４輪駆動（４ＷＤ
）か否かを判定し、４輪駆動（４ＷＤフラグ値＝１）で
あればステップ７に進み、２輪駆動（４ＷＤフラグ値＝
０）であればステップ４に進む。

【００１２】ステップ４では、現在の運転状態が４輪駆
動の切り換え条件であるかどうかを判定する。前輪３、
後輪７の車輪の回転差が所定値未満である時はステップ
７に進み、所定値以上になった時は４輪駆動の切り換え
条件であると判定されてステップ５に進む。ステップ５
では、４ＷＤフラグ値を１にセットする。

【００１３】ステップ６では、４輪駆動から２輪駆動に
切り換える設定時間であるホールドタイムをセットして
ステップ７に進む。ステップ７では、４ＷＤフラグ値を
判別し、４ＷＤフラグ値が１であればステップ８で４Ｗ
ＤクラッチをＯＮにして４輪駆動に切り換え、０であれ
ばステップ９で４ＷＤクラッチをＯＦＦにして２輪駆動
とし、４ＷＤクラッチを断・接制御した後はステップ１
に戻る。

【００１４】ステップ１０では、４ＷＤクラッチがＯＮ
（４ＷＤフラグ値＝１）であるので、前記ホールドタイ
ムをカウントダウンする。ステップ１１では、検出され
た舵角と車速に基づいて低μ（摩擦係数）路判定（推定
）用の横Ｇ閾値を算出する。車両がカーブした時、横Ｇ
値は、舵角及び車速が大きくなるにしたがって大きくな
り、また同じ舵角、車速でも路面の摩擦係数μが小さく
て車両が横すべりすると横Ｇ値は減少する。即ち、車両
がカーブした時の舵角、車速に基づいた横Ｇ値から摩擦
係数μを推定することが出来る。本実施例では図４の斜
線部で示す面Ｃが舵角と車速に基づいて予め設定された
低μ路判定用の横Ｇ閾値を示し、検出された横Ｇ値が閾
値未満であれば低μ路であることを示す。このステップ
が設定手段に相当する。

【００１５】ステップ１２では、横Ｇセンサ１３によっ
て検出された横Ｇ値とステップ１１で設定された横Ｇ閾
値とを比較し、検出された横Ｇ値が横Ｇ閾値以上であれ
ば低μ路ではないと判定されてステップ１４に進み、横
Ｇ閾値未満であれば低μ路と判定されてステップ１３に
進む。このステップが推定手段に相当する。ステップ１
３では、ホールドタイムを延長する為にプリセットする
。このステップが設定時間可変手段に相当する。

【００１６】ステップ１４では、ホールドタイムがタイ
ムオーバーになったかどうかを判定する。タイムオーバ
ーでなければステップ７に進み、タイムオーバーであれ
ばステップ１５で４ＷＤフラグを０にセットしてステッ
プ７に進む。かかる構成によれば、４ＷＤ走行時、舵角
と車速とから予め低μ路判定用の横Ｇ閾値を設定し、横
Ｇ検出センサ１３で横Ｇ値を検出して横Ｇ閾値と比較す
ることにより摩擦係数μを推定し、この摩擦係数μに応
じて４ＷＤにホールドする時間を可変とすることにより
、４輪から２輪への切り換え精度を向上させることが出
来る。 また低μ路であるか否かの判定を横Ｇ値により行うので
、前輪、後輪の回転差が生じない４輪駆動走行中に摩擦
係数μ値を推定することが出来、路面の状態に即座に対
応することが出来る。

【００１７】尚、本実施例では低μ路判定用の横Ｇ閾値
を１つ設け、オン・オフ的に判定していたが、図４の面
Ｃで示すような横Ｇ閾値を乾燥路から低μ路まで路面状
態に応じて複数設け、検出された横Ｇ値を前記横Ｇ閾値
毎に比較してその比較結果に応じて設定時間の延長時間
を可変とすれば、４輪から２輪への切り換え精度をさら
に高めることが出来る。

【００１８】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、４
輪駆動走行時、検出された舵角、車速から路面の摩擦係
数値推定用の横加速度を予め設定し、横加速度検出手段
で横加速度を検出し、前記設定された横加速度と比較す
ることにより路面の摩擦係数値を推定し、この摩擦係数
値に基づいて４輪駆動になった時点から２輪駆動に切り
換える時までの設定時間を可変設定するようにしたので
、４輪駆動から２輪駆動への切り換え精度を向上できる
。また路面の摩擦係数値の推定を横加速度で行うので、
車輪の回転差が生じない４輪駆動時でも摩擦係数値を推
定することが出来、路面の状態に即座に対応することが
出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の構成を説明するブロック図

【図２】本
発明の一実施例を示す構成図

【図３】同上実施例の切換
制御動作を示すフローチャート

【図４】図３の低μ路判定用の横Ｇ閾値を示す図

【符号の説明】

１　　　　エンジン ３　　　　前輪 ５　　　　電磁クラッチ ７　　　　後輪 ８ａ　　車輪速センサ ８ｂ　　車輪速センサ ８ｃ　　車輪速センサ ８ｄ　　車輪速センサ １０　　　　コントロールユニット（２ＷＤ−４ＷＤ切
換制御用） １２　　　　舵角検出センサ １３　　　　横Ｇセンサ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】車両の前輪・後輪の回転差に基づいてクラ
   ッチを断・接制御して２輪駆動と４輪駆動との切り換え
   を行うと共に２輪駆動から４輪駆動に切り換わった時点
   から設定時間経過後に２輪駆動に切り換えるクラッチ制
   御手段を備えた車両の２輪−４輪切換制御装置において
   、車速を検出する車速検出手段と、車両の舵角を検出す
   る舵角検出手段と、横加速度を検出する横加速度検出手
   段と、４輪駆動走行時に、検出された車速と舵角に基づ
   いて路面の摩擦係数推定用の横加速度を設定する設定手
   段と、前記横加速度検出手段により検出された横加速度
   と設定手段により設定された横加速度とを比較し、路面
   の摩擦係数値を推定する推定手段と、該推定手段により
   推定された摩擦係数値に基づいて前記設定時間を可変設
   定する設定時間可変手段と、を備えて構成したことを特
   徴とする車両の２輪−４輪切換制御装置。