JPH0725258A - 差動制限制御装置 - Google Patents

差動制限制御装置

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JPH0725258A
JPH0725258A JP19319893A JP19319893A JPH0725258A JP H0725258 A JPH0725258 A JP H0725258A JP 19319893 A JP19319893 A JP 19319893A JP 19319893 A JP19319893 A JP 19319893A JP H0725258 A JPH0725258 A JP H0725258A
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秀司 昼田
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 加速時の差動制限制御のハンチングを防止
し、加速性を高める。 【構成】 4輪駆動車MCにおいては、前輪1,2は常
時駆動され、後輪3,4は、電磁多板クラッチ19を介
して駆動されるが、加速時に、4輪の車輪加速度の平均
値と車体加速度との差が所定以上に大きくなったときに
は、所定時間の間、電磁多板クラッチ19の締結トルク
を所定の保持トルクに保持することにより、差動制限制
御を安定させてハンチングを防止し、且つ加速性を高め
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、差動制限制御装置に関
し、特に、車輪のスリップ発生時の差動制限制御のハン
チングを防止し、加速性を高めるようにしたものに関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来、車輪間又は車軸間の差動回転に応
じて、その差動を制限する差動制限装置としては、種々
の装置が提案されており、例えば、実開昭63−262
4号公報には、左右後輪間又は前後輪間の差動を制限す
る差動制限装置に対する差動制限制御において、アクセ
ル踏み込み状態を解除した時に、アクセル踏み込み状態
での差動制限力をしばらくの間保持するようにし、更
に、低摩擦路面走行時には、前記保持する差動制限力を
低くするようにした車両用駆動系クラッチ制御装置が記
載されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】一般に、車輪速センサ
からの検出信号を用いて差動制限を行う車両、特に、4
輪駆動車等において、加速時に4輪共スリップした場合
には、車輪間で差動回転が生じていないという判定を行
う場合があり、この場合には差動制限が実行されない
が、4輪スリップ状態が解消すると大きな差動回転が検
出されて、直ちに強い差動制限が実行されることにな
る。その結果、差動制限解除と差動制限とにより、差動
制限制御が不安定となり、ハンチング現象が生じるとい
う問題がある。前記公報の技術は、基本的にタックイン
現象を防止する為の技術であって、前記課題を解決する
ものではない。本発明の目的は、差動制限制御において
車輪のスリップに起因する差動制限制御のハンチングを
防止して制御の安定性を高め且つ加速性を高めることで
ある。
【0004】
【課題を解決するための手段】請求項1の差動制限制御
装置は、車輪間又は車軸間の差動回転に応じて、その差
動を制限する差動制限手段を備えた差動制限装置におい
て、車体に作用する前後方向の車体加速度を検出する車
体加速度検出手段と、4輪の車輪速を夫々検出する車輪
速センサの出力を受けて4輪の車輪加速度を検出する車
輪加速度検出手段と、前記車輪加速度検出手段で検出さ
れた4輪の車輪加速度の平均値と、前記車体加速度検出
手段で検出された車体加速度との差が所定値以上のとき
には、前記差動制限手段の差動制限力を保持する制御手
段とを備えたものである。
【0005】請求項2の差動制限制御装置は、車輪間又
は車軸間の差動回転に応じて、その差動を制限する差動
制限手段を備えた差動制限装置において、駆動輪のスリ
ップ量を検出するスリップ検出手段と、前記スリップ検
出手段で検出されたスリップ量が所定値以上のときに
は、前記差動制限手段の差動制限力を保持する制御手段
とを備えたものである。
【0006】
【発明の作用及び効果】請求項1の差動制限制御装置に
おいては、車輪間又は車軸間の差動回転に応じて、その
差動を差動制限手段により制限する際、車体加速度検出
手段により前後方向の車体加速度が検出され、車輪加速
度検出手段は、4輪の車輪速から4輪の車輪加速度を検
出し、制御手段は、4輪の車輪加速度の平均値と車体加
速度との差が所定値以上のときには、差動制限手段の差
動制限力を保持する。従って、4輪又は2輪の駆動輪が
スリップ状態のときには、差動制限力を保持すること
で、差動制限制御を安定させてハンチングを防止できる
こと、加速性を高めることができること、等の効果が得
られる。
【0007】請求項2の差動制限制御装置においては、
車輪間又は車軸間の差動回転に応じて、その差動を差動
制限手段により制限する際、スリップ検出手段により、
駆動輪のスリップ量が検出され、制御手段は、前記検出
されたスリップ量が所定値以上のときには、差動制限手
段の差動制限力を保持する。従って、請求項1と同様の
作用・効果が得られる。
【0008】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
つつ説明する。本実施例は、通常の走行時には前輪駆動
とされ、差動制限が必要な走行状態では後輪をも駆動す
る型式の4輪駆動車に本発明を適用した場合の一例であ
る。最初に、この4輪駆動車MCの概略全体構成につい
て説明する。図1に示すように、4輪駆動車MCにおい
て、左右の前輪1,2間に左前輪車軸5と右前輪車軸6
とが設けられ、左右の後輪3,4間には左後輪車軸8と
右後輪車軸9とが設けられ、左前輪車軸5と右前輪車軸
6とは、左右の前輪1,2の差動を許す前輪用差動装置
7で連動連結され、左後輪車軸8と右後輪車軸9とは、
左右の後輪3,4の差動を許す後輪用差動装置10で連
動連結されている。
【0009】車体(図示略)の前部の中央部には、エン
ジンとこのエンジンに直結された自動変速機とからなる
パワーユニット11が前後方向向きに配設され、このパ
ワーユニット11の出力軸12から前輪用差動装置7に
駆動力を伝達する前輪駆動力伝達系13と、パワーユニ
ット11の出力軸12から後輪用差動装置10に駆動力
を伝達する後輪駆動力伝達系14とが設けられている。
前輪駆動力伝達系13は、出力軸12に固定されたギヤ
15からギヤ16に駆動力を伝達し、このギヤ16の駆
動力を前輪用駆動軸17を介して前輪用差動装置7に伝
達するように構成してある。後輪駆動力伝達系14に
は、後輪用差動装置10に連動連結された後輪駆動軸1
8と、出力軸12と後輪駆動軸18間に設けられた電磁
クラッチ19であって差動制限トルクを制御可能な電磁
クラッチ19(これが、差動制限手段に相当する)とが
設けられている。
【0010】前記電磁クラッチ19は、出力軸12と一
体回転するケース20と、ケース20内に配設されケー
ス20と一体回転する複数のクラッチプレート21と、
ケース20内に配設され後輪駆動軸18と一体回転する
複数のクラッチディスク22と、これら複数のクラッチ
プレート21とクラッチディスク22とに磁力を作用さ
せる電磁石(これは、コイル23と磁路形成部材とを含
む)であって、車体に固定された電磁石等で構成されて
いる。この電磁クラッチ19のコイル23へ通電しない
状態では、電磁クラッチ19が分断状態となって、左右
の前輪1,2のみが駆動され、後輪駆動軸18へ駆動力
が伝達されないが、コイル23へ通電すると、そのコイ
ル電流の大きさに比例する締結トルクに等しい駆動トル
クが後輪駆動軸18へ伝達され、4輪駆動状態となる。
【0011】次に、制御系について説明する。パワーユ
ニット11を制御するパワーユニット制御装置30と、
ブレーキ装置(図示略)を制御するABS制御装置31
(アンチスキッド制御用の制御装置)と、電磁クラッチ
19を制御するクラッチ制御装置32とが設けられてい
る。更に、センサ類としては、左前輪1の回転速度N1
を、左前輪車軸5と一体回転するディスク33を介して
検出する左前輪車輪速センサ34と、右前輪2の回転速
度N2を、右前輪車軸6と一体回転するディスク35を
介して検出する右前
【0012】輪車輪速センサ36と、左後輪3の回転速
度N3を、左後輪車軸8に固定されたディスク37を介
して検出する左後輪車輪速センサ38と、右後輪4の回
転速度N4を、右後輪車軸9と一体回転するディスク3
9を介して検出する右後輪車輪速センサ40と、ブレー
キスイッチ41と、ハンドル42の舵角θhを検出する
舵角センサ43と、ニュートラル/インヒビタスイッチ
44と、車体に作用する前後加速度Aを検出する加速度
センサ45と、エンジンに設けられたアイドルスイッチ
46及びスロットル開度センサ47及びクランク角セン
サ48等が設けられている。
【0013】前記車輪速センサ34,36,38,40
の車輪速信号N1,N2,N3,N4は、ABS制御装
置31に入力され、ABS制御装置31からは、アンチ
スキッド制御実行中にONとなるABS信号と車輪速信
号N1,N2,N3,N4がクラッチ制御装置32に供
給される。前記ブレーキスイッチ41からのスイッチ信
号BRと、舵角センサ43からの舵角信号θhと、加速
度センサ45からの前後加速度信号Aとは、クラッチ制
御装置32に直接入力されている。
【0014】前記ニュートラル/インヒビタスイッチ4
4からのスイッチ信号NIと、アイドルスイッチ46か
らのスイッチ信号IDと、スロットル開度センサ47か
らのスロットル開度信号TVOと、クランク角センサ4
8からのクランク角信号CAは、パワーユニット制御装
置30を介してクラッチ制御装置32に供給される。前
記クラッチ制御装置32から電磁クラッチ19のコイル
23に対してコイル電流Iを出力可能に構成してあり、
クラッチ制御装置32は、イグニションスイッチがON
のときに、電源に接続されるとともに、イグニションス
イッチがOFFのときに、バックアップバッテリ49か
ら給電され、また、クラッチ制御装置32は、基本的に
は、イグニションスイッチがONのときに入力されるイ
グニション信号IGが入力されている状態のときに作動
するように構成されている。
【0015】前記クラッチ制御装置32は、検出信号を
必要に応じてA/D変換するA/D変換器、検出信号を
必要に応じて波形整形する波形整形回路、入出力インタ
ーフェイス、CPUとROMとRAMとを含むマイクロ
コンピュータ、コイル23にコイル電流Iを出力するコ
イル駆動回路、等から構成されている。前記マイクロコ
ンピュータのROMには、後述するように4輪駆動車M
Cの走行状態に応じて締結トルクを制御して、4つの車
輪1〜4に対する駆動力配分を制御する駆動力配分制御
を含む後述の差動制限制御の制御プログラムと、その制
御プログラムに付随するマップ等が予め入力格納され、
RAMには、その制御の演算処理に必要な種々のメモリ
類が設けられている。
【0016】ここで、電磁クラッチ19に対する差動制
限制御の概要について簡単に説明しておく。前後輪間の
差動回転数ΔNと、車体速である車速Vとをパラメータ
として、予め設定された所定のトルク特性に、差動回転
数ΔNと車速Vの検出値を適用して締結トルクTを求
め、その締結トルクTとなるように電磁クラッチ19を
制御する。そして、車輪速センサ34,36、38,4
0からの検出信号に基いて車輪加速度の平均値Awmを
求め、この平均値Awmと加速度センサ45により検出
された車速加速度Aとに基いて、加速時に駆動輪(前輪
2輪又は4輪)がスリップ状態か否か判定し、スリップ
状態のときには、所定時間の間、締結トルクTを所定の
保持締結トルクToに保持する。これにより、差動制限
制御を安定させてハンチングを防止し、且つ駆動輪のス
リップを抑制して加速性を高めることができる。
【0017】次に、以上の差動制限制御について、図2
〜図4を参照しつつ説明する。図2は、差動制限制御の
ルーチンを示すもので、図中、符号Si(i=10,1
1,・・・)は各ステップを示すものである。制御の開
始後、制御に必要な各種信号(N1〜N4,A,ID)
が読み込まれ(S10)、次に、差動回転数ΔNと車速
Vが演算される(S11)。尚、前記差動回転数ΔN
は、最大車輪速と最小車輪速との差として演算され、ま
た、車速Vは、最小車輪速に所定の定数を掛けて演算さ
れる。
【0018】次に、差動回転数ΔNと車速Vをパラメー
タとして、予め設定された所定のトルク特性に、前記演
算された差動回転数ΔNと車速Vを適用して、電磁クラ
ッチ19の締結トルクTが演算される(S12)。次
に、S13において、4輪の車輪加速度の平均値Awm
が、検出された車輪速N1〜N4に基いて演算されると
ともに、加速度センサ45の検出信号から車体に作用す
る前後方向の車体加速度Aが演算される。次に、S14
において、前記4輪の車輪加速度の平均値Awmと車体
加速度Aとの差が、所定値C以上か否か判定され、その
判定結果が No のときには、S15へ移行して、4輪グ
リップと判定され、次に、S16において、前記締結ト
ルクTを所定のマップや演算式やテーブルに適用して、
コイル電流Iが演算され、次に、S17において、その
コイル電流Iが電磁クラッチ19のコイルに出力され、
その後制御演算はリターンする。
【0019】一方、S14の判定結果がYes のときに
は、S18において4輪スリップと判定され、次に、S
19において、タイマTMがリセット後スタートされ、
次にS20において、締結トルクTに、所定の保持トル
クToが付与される。次に、S21において、タイマT
Mのカウント時間TMが所定時間t0以上か否か判定さ
れ、その判定結果が No のときには、S22において、
アルドルスイッチ信号IDがONか否か判定され、ID
がOFFで、加速中である場合には、S23へ移行し、
S23において、S16と同様に、締結トルクT(=T
o)を所定のマップや演算式やテーブルに適用して、コ
イル電流Iが演算される。
【0020】次に、S24においてそのコイル電流Iが
電磁クラッチ19のコイルに出力され、その後S20へ
移行し、加速中である限り、S20〜S24が繰り返し
実行される。こうして、S14においてYes と判定した
時点から所定時間t0の間、締結トルクTは所定の保持
トルクToに維持されることになる。加速状態が解除さ
れると、S22の判定結果がYes になり、S22からS
16へ移行するが、S22からS16へ移行したとき、
初回だけは締結トルクT(=To)に相当するコイル電
流Iが出力されるが、次回以降は、S12で設定された
締結トルクTとなるように制御されることになる。
【0021】補足説明すると、図3、図4に示すよう
に、加速状態のときには、駆動輪(前記2輪又は4輪)
が路面に対してスリップするため、4輪の車輪加速度の
平均値Awmと、車体加速度Aとの差が拡大していく、
そして、その差(Awm−A)が所定値C以上になった
時点t1以降、締結トルクTが所定時間t0の間だけ保
持トルクToに保持されることになる。
【0022】以上説明したように、4輪の車輪加速度の
平均値Awmと、車体加速度Aとの差(Awm−A)が
所定値C以上になった時から所定時間t0の間、締結ト
ルクTを大きな保持トルクToに保持する差動制限を行
うことにより、前記実施例と同様に、差動制限制御を安
定させてハンチングを防止し、且つ駆動輪のスリップを
抑制して加速性を高めることができる。尚、前記締結ト
ルクTの演算に関して、差動回転数ΔNをパラメータと
するトルク特性に、検出信号N1〜N4から演算した差
動回転数ΔNを適用して締結トルクTを算出してもよい
し、また、前記所定の保持時間t0は、車速Vの増大に
応じて小さくなるように設定してもよい。
【0023】次に、前記差動制限制御の一部に変更を付
加した別実施例について、図5のフローチャートを参照
しつつ説明する。尚、図中、符号Si(i=50,5
1,・・・・)は各ステップを示すものである。制御の
開始後、S50〜S52が、前記S10〜S12と同様
に実行され、S53においては、常時駆動される駆動輪
である前輪1,2の車輪速の平均値Vfmが演算され
る。この前輪1,2の車輪速の平均値Vfmは、左右の
前輪1,2の車輪速N1,N2の平均値として演算され
る。
【0024】次に、S54において、前輪1,2の車輪
速の平均値Vfmと、車速Vの差(Vfm−V)が所定
値C2以上か否か判定され、その判定結果が No のとき
には、前輪1,2がグリップ状態であると判定され(S
55)、S55からS56へ移行し、S56とS57
が、前記実施例のS16とS17と同様に実行され、そ
の後リターンする。S54の判定結果がYes のときに
は、S58において、前輪1,2がスリップ状態である
と判定され、それ以降のS59〜S64が、前記実施例
のS19〜S24と同様に実行される。以上の差動制限
制御によっても、前記実施例と同様の作用・効果が得ら
れる。尚、前記締結トルクTの演算に関して、差動回転
数ΔNをパラメータとするトルク特性に、検出信号N1
〜N4から演算した差動回転数ΔNを適用して締結トル
クTを算出してもよいし、また、前記所定の保持時間t
0は、車速Vの増大に応じて小さくなるように設定して
もよい。
【0025】次に、前記差動制限制御は、前記4輪駆動
車MCに限らず、以下のように常時後輪3,4を駆動す
る型式の4輪駆動車にも同様に適用可能である。以下、
この4輪駆動車MCAについて簡単に説明する。但し、
前記実施例と同様のものに、同一符号を付して説明を省
略する。図6に示すように、この4輪駆動車MCAに
は、左右の前輪1,2と、左右の後輪3,4と、左前輪
車軸5と、右前輪車軸6と、両車軸5,6を連動連結す
るフロント差動装置50と、左後輪車軸8と、右後輪車
軸9と、両車軸8,9を連動連結するリヤ差動装置51
と、エンジン52と自動変速機53とからなるパワーユ
ニットと、パワーユニットに連動連結され駆動力を前輪
1,2と後輪3,4とに分配するトランスファ装置54
と、トランスファ装置54をフロント差動装置50に連
動連結する前輪用駆動軸17と、トランスファ装置54
をリヤ差動装置51に連動連結する後輪用駆動軸18等
が設けられている。
【0026】前記トランスファ装置54は、パワーユニ
ットからの駆動力を常時後輪用駆動軸18に伝達する駆
動力伝達機構と、パワーユニットからの駆動力を差動制
限用の電磁多板クラッチ55(これが、センタ差動装置
に相当する)を介して前輪用駆動軸17に伝達する差動
制限機構等で構成されている。ここで、前記電磁多板ク
ラッチ55について説明する。図7に示すように、パワ
ーユニットの出力軸にギヤ列を介して連動連結された軸
部材56と一体回転する入力部材57と、前輪用駆動軸
17と一体回転するアウタ軸58との間には、多板クラ
ッチ59が設けられ、コイル61と磁路形成部材62と
からなる電磁アクチュエータ60は車体側に固定され、
電磁アクチュエータ60とアウタ軸58間には、ベアリ
ング63が装着され、アマチュア64はアウタ軸58に
固定されている。
【0027】電磁アクチュエータ60のコイル61へ通
電しない状態では、電磁多板クラッチ55はOFF(分
断状態)であり、また、コイル61へ通電すると、電磁
多板クラッチ55はON(接続状態)となって、そのコ
イル電流に比例する差動制限トルク(つまり、前輪駆動
トルク)が前輪用駆動軸17に伝達されるように構成さ
れている。前記フロント差動装置50は、差動ギヤ機構
と、前記同様の差動制限用の電磁多板クラッチとから構
成され、また、リヤ差動装置51は、差動ギヤ機構と前
記同様の差動制限用の電磁多板クラッチとから構成され
ている。
【0028】更に、この4輪駆動車MCAの制御系は、
前記実施例の制御系と同様であり、パワーユニットの装
置30、ABS制御装置31、クラッチ制御装置65、
4つの車輪速センサ34,36,38,40、ブレーキ
スイッチ41、舵角センサ43、ニュートラルインヒビ
タスイッチ44、加速度センサ45、アイドルスイッチ
46、スロットル開度センサ47、クランク角センサ4
8、等が設けられ、種々の検出信号は、前記実施例と同
様に各制御装置30,31,65に供給される。更に、
クラッチ制御装置65には、オートモードと、Cモード
と、Rモードと、Fモードを択一的に設定する為のモー
ド設定器66等が接続されている。
【0029】オートモードにおいては、フロント差動装
置50の電磁多板クラッチがフリー状態に制御され、セ
ンタ差動装置55とリヤ差動装置51の電磁多板クラッ
チとが、4輪駆動車MCAの走行状態に応じて自動制御
される。Cモードにおいては、フロント差動装置50の
電磁多板クラッチがフリー状態に制御され、センタ差動
装置55が完全ロック状態に制御され、リヤ差動装置5
1の電磁多板クラッチが、4輪駆動車MCAの走行状態
に応じて自動制御される。Rモードにおいては、フロン
ト差動装置50の電磁多板クラッチがフリー状態に制御
され、センタ差動装置55と、リヤ差動装置51の電磁
多板クラッチが完全ロック状態に制御される。Fモード
においては、フロント差動装置50の電磁多板クラッチ
と、センタ差動装置55と、リヤ差動装置51の電磁多
板クラッチが、完全ロック状態に夫々制御される。
【0030】尚、前記実施例の電磁多板クラッチの代わ
りに、油圧式又は空圧式の差動制限機構を備えたものに
も、本発明を同様に適用できることは言うまでもない
し、本発明は、実施例に限定されるものではなく、前記
実施例に既存周知の技術を適宜組み合わせた種々の変更
を付加した構成とすることもある。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例に係る4輪駆動車の概略全体構成図であ
る。
【図2】図1の4輪駆動車の差動制限制御のフローチャ
ートである。
【図3】加速時の車輪加速度の平均値と車体加速度の変
化状態を示す線図である。
【図4】加速時に締結トルクを保持する保持トルクを示
す線図である。
【図5】別実施例に係る差動制限制御のフローチャート
である。
【図6】別実施例に係る4輪駆動車の概略全体構成図で
ある。
【図7】図6の4輪駆動車の電磁多板クラッチの断面図
である。
【符号の説明】
MC 4輪駆動車 19 電磁クラッチ 32 クラッチ制御装置 34,36,38,40 車輪速センサ 45 加速度センサ MCA 4輪駆動車 50 フロント差動装置 51 リヤ差動装置 55 センタ差動装置(電磁多板クラッチ) 65 クラッチ制御装置

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 車輪間又は車軸間の差動回転に応じて、
    その差動を制限する差動制限手段を備えた差動制限装置
    において、 車体に作用する前後方向の車体加速度を検出する車体加
    速度検出手段と、 4輪の車輪速を夫々検出する車輪速センサの出力を受け
    て4輪の車輪加速度を検出する車輪加速度検出手段と、 前記車輪加速度検出手段で検出された4輪の車輪加速度
    の平均値と、前記車体加速度検出手段で検出された車体
    加速度との差が所定値以上のときには、前記差動制限手
    段の差動制限力を保持する制御手段と、 を備えたことを特徴とする差動制限制御装置。
  2. 【請求項2】 車輪間又は車軸間の差動回転に応じて、
    その差動を制限する差動制限手段を備えた差動制限装置
    において、 駆動輪のスリップ量を検出するスリップ検出手段と、 前記スリップ検出手段で検出されたスリップ量が所定値
    以上のときには、前記差動制限手段の差動制限力を保持
    する制御手段と、 を備えたことを特徴とする差動制限制御装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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JP2008230465A (ja) * 2007-03-22 2008-10-02 Jtekt Corp 駆動力配分装置
JP2013035516A (ja) * 2011-08-10 2013-02-21 Honda Motor Co Ltd 四輪駆動車両の駆動力制御装置

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