JPH0729558B2 - 四輪駆動車の駆動力配分制御装置 - Google Patents

四輪駆動車の駆動力配分制御装置

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JPH0729558B2
JPH0729558B2 JP1089969A JP8996989A JPH0729558B2 JP H0729558 B2 JPH0729558 B2 JP H0729558B2 JP 1089969 A JP1089969 A JP 1089969A JP 8996989 A JP8996989 A JP 8996989A JP H0729558 B2 JPH0729558 B2 JP H0729558B2
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K23/00—Arrangement or mounting of control devices for vehicle transmissions, or parts thereof, not otherwise provided for
    • B60K23/08—Arrangement or mounting of control devices for vehicle transmissions, or parts thereof, not otherwise provided for for changing number of driven wheels, for switching from driving one axle to driving two or more axles
    • B60K23/0808—Arrangement or mounting of control devices for vehicle transmissions, or parts thereof, not otherwise provided for for changing number of driven wheels, for switching from driving one axle to driving two or more axles for varying torque distribution between driven axles, e.g. by transfer clutch

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、前後輪駆動力配分が変更可能な四輪駆動車の
駆動力配分制御装置、特に、発進時における駆動力配分
制御に関する。
（従来の技術） 従来、四輪駆動車の駆動力配分制御装置としては、例え
ば、特開昭63−203421号公報に記載されている装置が知
られている。
この従来出典には、前後輪の一方へのエンジン直結駆動
系に対し前後輪の他方への駆動系の途中に設けられ、伝
達されるエンジン駆動力を外部からの締結力制御で変更
可能とするトルク配分用クラッチとして多板摩擦クラッ
チが用いられ、発進時や加速時や低摩擦係数路走行時等
で駆動輪スリップの発生時には、前後輪回転速度差に基
づき多板摩擦クラッチのクラッチ締結力を増大させ、駆
動力配分を４輪駆動側に移行させることで有効に駆動輪
スリップを防止して駆動性能を高める装置が示されてい
る。
（発明が解決しようとする課題） しかしながら、このような従来の駆動力配分制御装置に
あっては、走行条件にかかわらず常に前後輪回転速度差
に対応した駆動力配分制御を行なう装置としている為、
ドライバーのアクセル急踏み操作による急発進時には、
アクセル踏み込み量に応じた過大な駆動力が直結駆動輪
に与えられることで瞬時にホイールスピンを生じるが、
回転速度差検出遅れや油圧ユニットの応答遅れ等を伴な
うことでホイールスピン発生から遅れて前後輪回転速度
差の発生に基づいて多板摩擦クラッチにクラッチ締結力
が与えられる。
即ち、急発進時でも前後輪回転速度差の発生を待ってそ
の後クラッチ締結力が付与される為、ホイールスピンの
発生を許してしまい、高い発進駆動性能が得られない。
また、ホイールスピンによるクラッチ滑り締結状態で過
大な駆動力を伝達するという高負荷状態が続くことにな
り、クラッチプレートの焼き付きや摩擦材の特性劣化等
の問題が生じる。
本発明は、上述のような問題に着目してなされたもの
で、前後輪のうち一方にはエンジン駆動力を直接伝達
し、他方にはトルク配分用クラッチを介して伝達するト
ルクスプリット式の四輪駆動車において、急発進時にお
ける高い発進駆動性能とクラッチ耐久性の向上を図りな
がら発進後の走行時における高い駆動性能や操縦安定性
を確保することを課題とする。
（課題を解決するための手段） 上記課題を解決するため本発明の四輪駆動車の駆動力配
分制御装置では、第１図のクレーム対応図に示すよう
に、前後輪の一方へのエンジン直結駆動系に対し前後輪
の他方への駆動系の途中に設けられ、伝達されるエンジ
駆動力を外部からの締結力制御で変更可能とするトルク
配分用クラッチａと、エンジン駆動力検出手段ｂで検出
したエンジン駆動力が大きいほど強いクラッチ締結力指
令値を前記トルク配分用クラッチａに出力するエンジン
駆動力対応制御手段ｃと、前後輪回転速度差検出手段ｄ
で検出した前後輪回転速度差が大きいほど強いクラッチ
締結力指令値を前記トルク配分用クラッチａに出力する
回転速度差対応制御手段ｅと、車速を検出する車速検出
手段ｆと、加速操作を検出する加速操作検出手段ｇと、
検出される車速が設定車速以下の低車速域で、かつ、検
出される基準値からの加速操作量が設定操作量以上もし
くは検出される加速操作速度が設定速度以上の急加速操
作時には、前記エンジン駆動力対応制御手段ｃを選択
し、それ以外の時には、前記回転速度差対応制御手段ｅ
を選択する制御モード選択手段ｈと、を備えている事を
特徴とする。
（作 用） 車両停車状態から急なアクセル踏み込みによる急発進操
作を行なう時で、車速検出手段ｆにより検出される車速
が設定車速以下の低車速域で、かつ、加速操作検出手段
ｇにより検出される基準値からの加速操作量が設定操作
量以上もしくは加速操作検出手段ｇにより検出される加
速操作速度が設定速度以上の急加速操作時には、制御モ
ード選択手段ｈにおいて、エンジン駆動力対応制御手段
ｃが選択され、エンジン駆動力検出手段ｂで検出したエ
ンジン駆動力が大きいほど強いクラッチ締結力指令値が
トルク配分用クラッチａに出力される。
従って、急発進時には、前後輪回転速度差の発生を待つ
ことなくエンジン駆動力が大きいほど強いクラッチ締結
力が付与されるため、ホイールスピンの発生が早期のク
ラッチ締結による駆動力配分で未然に防止され、高い発
進駆動性能が得られる。
また、ホイールスピンの未然防止によりクラッチ滑り締
結状態で過大な駆動力を伝達するという高負荷状態が続
くことが回避されるため、クラッチプレートの焼き付き
や摩擦材の特性劣化等が無く、クラッチの耐久性が向上
する。
車速が低車速域で、かつ、急加速操作時以外の走行時に
は、制御モード選択手段ｈにおいて、回転速度差対応制
御手段ｅが選択され、前後輪回転速度差検出手段ｄで検
出した前後輪回転速度差が大きいほど強いクラッチ締結
力指令値がトルク配分用クラッチａに出力される。
従って、２輪駆動の持つ高い旋回性能を極力維持しなが
ら前後輪回転速度差の発生時にのみ駆動軸スリップを抑
制する方向に前後輪への駆動力配分が最適に制御される
ため、急発進以外の走行時における高い駆動性能と操縦
安定性との両立が図られる。
（実施例） まず、構成を説明する。
第２図は四輪駆動車のトルクスプリット制御システム
（駆動力配分制御装置）が適用された駆動系及び４輪ア
ンチロックブレーキ制御システムが適用された制動系を
含む全体システム図であり、まず、トルクスプリット制
御システムの構成を説明する。
実施例のトルクスプリット制御システムが適応される車
両は後輪ベースの四輪駆動車で、その駆動系には、エン
ジン1,トランスミッション2,トランスファ入力軸3,リヤ
プロペラシャフト4,リヤディファレンシャル5,後輪6,ト
ランスファ出力軸7,フロントプロペラシャフト8,フロン
トディファレンシャル9,前輪10を備えていて、後輪６へ
はトランスミッション２を経過してきたエンジン駆動力
が直接伝達され、前輪10へは前輪駆動系である前記トラ
ンスファ入出力軸3,7間に設けてあるトランスファクラ
ッチ装置11を介して伝達される。
そして、駆動性能と操舵性能の両立を図りながら前後輪
の駆動力配分を最適に制御するトルクスプリット制御シ
ステムは、湿式多板摩擦クラッチを内蔵した前記トラン
スファクラッチ装置11（例えば、先願の特願昭63−3253
79号の明細書及び図面を参照）と、クラッチ締結力とな
る制御油圧Pcを発生する制御油圧発生装置20と、制御油
圧発生装置20に設けられたソレノイドバルブ28へ各種入
力センサ30からの情報に基づいて所定のソレノイド駆動
電流IETSを出力するコントロールユニットC/Uのトルク
スプリット制御部40と、各種の異常時に点灯する警報ラ
ンプ50とにより構成される。
前記油圧制御装置20は、リリーフスイッチ21により駆動
または停止するモータ22と、該モータ22により作動して
リザーバタンク23から吸い上げる油圧ポンプ24と、該油
圧ポンプ24からのポンプ吐出圧（一次圧）をチェックバ
ルブ25を介して蓄えるアキュムレータ26と、該アキュム
レータ26からのライン圧（二次圧）をトルクスプリット
制御部40からのソレノイド駆動電流IETSにより所定の制
御油圧Pcに調整するソレノイドバルブ28とを備え、制御
油圧Pcの作動油は制御油圧パイプ29を経過してクラッチ
ポートに供給される。
前記各種入力センサ30としては、第３図のシステム電子
制御系のブロック図に示すように、左前輪回転センサ30
a,右前輪回転センサ30b,左後輪回転センサ30c,右後輪回
転センサ30d,アクセル開度センサ30e,横加速度センサ30
f,駆動電流センサ30g,制御油圧センサ30h,前輪軸トルク
センサ30iを有する。
前記トルクスプリット制御部40は、第３図のシステム電
子制御系のブロック図に示すように、左前輪速演算回路
40a,右前輪速演算回路40b,左後輪速演算回路40c,右後輪
速演算回路40d,前輪速演算回路40e,後輪速演算回路40f,
回転速度差演算回路40g,横加速度出力値補正回路40h,ゲ
イン演算回路40i,締結力演算回路40j,ディザ信号発生回
路40k,ソレノイド駆動回路40l,回転速度差出力値異常検
出回路40m,横加速度センサ異常検出回路40n,クラッチ異
常検出回路40o,異常判断しきい値回路40p,フェイルセー
フ回路40qを有する。
前記警報ランプ50としては、第３図のシステム電子制御
系のブロック図に示すように、回転速度差異常警報ラン
プ50a,横加速度センサ異常警報ランプ50b,クラッチ異常
警報ランプ50cを有する。
次に、第２図及び第３図により４輪アンチロックブレー
キ制御システムの構成を説明する。
実施例の４輪アンチロックブレーキ制御システムが適応
される制動系は、第２図に示すように、ブレーキペダル
60,ブースタ61,マスタシリンダ62,アクチュエータ63,ホ
イールシリンダ64a,64b,64c,64d,ブレーキ配管65,66a,6
6b,66c,66dを備えている。
そして、車体速と各車輪速とから求められる各輪のスリ
ップ率を0.15〜0.3付近に収束する様に制動力制御を行
なうことで急制動時や低μ路制動時において車輪ロック
を防止する４輪アンチロックブレーキ制御システムは、
３位置切換ソレノイドバルブや油圧ポンプモータを有す
る前記アクチュエータ63と、該アクチュエータ63に対し
各種入力センサ30からの情報に基づいてブレーキ液圧の
増圧，減圧，保持の駆動指令を出力するコントロールユ
ニットC/Uのアンチロックブレーキ制御部70と、各種の
異常時に点灯する警報ランプ50とにより構成される。
前記各種入力センサ30としては、第３図のシステム電子
制御系のブロック図に示すように、前後加速度センサ30
jを有し、必要情報をもたらす左前輪回転センサ30a,右
前輪回転センサ30b,左後輪回転センサ30c,右後輪回転セ
ンサ30d等はトルクスプリット制御システムと共用して
いる。
前記アンチロックブレーキ制御部70は、第３図のシステ
ム電子制御系のブロック図に示すように、車体速演算回
路70a,アンチロック制御回路70b,アクチュエータ駆動回
路70c,前後加速度センサ異常検出回路70c,フェイルセー
フ回路70dを有する。
前記警報ランプ50としては、前後加速度センサ異常警報
ランプ50dを有する。
次に、作用を説明する。
第４図はトルクスプリット制御部40での前後輪駆動力配
分制御作動の流れを示すフローチャートであり、まず、
制御作動の流れを各ステップ順に説明する。
ステップ80では、各車輪回転センサ30a,30b,30c,30dと
横加速度センサ30fから左前輪回転数NFL,右前輪回転数N
FR,左後輪回転数NRL,右後輪回転数NRR,横加速度Ygのセ
ンサ信号が読み込まれる。
ステップ81では、ステップ80で読み込まれた左前輪回転
数NFL,右前輪回転数NFR,左後輪回転数NRL,右後輪回転数
NRRのそれぞれから左前輪速VWFL,右前輪速VWFR,左後輪
速VWRL,右後輪速VWRRが演算される。
ステップ82では、上記左前輪速VWFLと右前輪速VWFRとか
ら前輪速VWFが演算される。
ステップ83では、上記左後輪速VWRLと右後輪速VWRRとか
ら後輪速VWRが演算される。
ステップ84では、前輪速VWFと後輪速VWRとから前後輪回
転速度差△VW（＝VWR−VWF）が演算される。
ステップ85では、横加速度補正値Yg′の逆数によりゲイ
ンＫが演算される。
ステップ86では、駆動輪スリップがほとんどなく車体速
に近似した値となる前輪速VWFを車速とみなし、この前
輪速VWFが発進時判断基準として設定された車速しきい
値VO（例えば、20km/h）以上かどうかが判断される。
そして、このステップ86でVWF＜VOと判断された場合に
は、ステップ87以降へ進み、また、VWF≧VOと判断され
た場合には、ステップ88へ進む。
ステップ88では、前後輪回転速度差△VWとゲインＫと締
結力演算式（マップにあらわすと第６図に示す関係を持
つ）からクラッチ締結力TMが演算される。
ステップ87では、加速操作情報となるアクセス開度Ａが
急加速操作判断基準として設定されたアクセル開度しき
い値AO（例えば、3/8開度）以上かどうかが判断され
る。
そして、ステップ87でＡ≧AOと判断された場合には、ス
テップ89へ進み、また、Ａ＜AOと判断された場合には、
ステップ90へ進む。
ステップ89では、エンジン駆動力情報としてのアクセル
開度Ａに基づく締結力演算式（マップにあらわすと第５
図に示す関係を持つ）からクラッチ締結力TM（＝ａ・
Ａ）が演算される。
ステップ90では、クラッチ締結力TMがTM＝０と設定され
る。
ステップ91では、前記ステップ90で求められたクラッチ
締結力TMが得られるソレノイド駆動電流IETSがソレノイ
ドバルブ28へ出力される。
次に、アクセル急踏み操作を伴なう急発進時の作用と、
アクセル緩踏み操作を伴なう緩発進時の作用と、発進以
外の走行時における作用について説明する。
（イ）急発進時 車両停車状態から急なアクセル踏み込み操作を行なう急
発進操作時には、その後、車両急発進状態となることが
ステップ86の車速がVWF＜VOであるという条件とステッ
プ87のアクセル開度がＡ≧AOであるという条件を満足す
ることで予測検出され、ステップ86→ステップ87からス
テップ89へ進み、制御モードとしては、エンジン駆動力
を間接的に検出するアクセル開度Ａに応じたクラッチ締
結力制御が行なわれる。
従って、急発進時には、前後輪回転速度差△VWの発生を
待つことなく、第５図に示すように、アクセル開度Ａに
応じたクラッチ締結力TMが付与される為、ホイールスピ
ンの発生が早期のクラッチ締結による駆動力配分で未然
に防止され、高い発進駆動性能が得られる。
また、ホイールスピンの未然防止によりクラッチ滑り締
結状態で過大な駆動力を伝達するという高負荷状態が続
くことが回避される為、クラッチプレートの焼き付きや
摩擦材の特性劣化等が無く、クラッチの耐久性が向上す
る。
（ロ）緩発進時 例えば、車庫入れ時等で車両停車状態から徐々にアクセ
ル踏み込み操作を行なう緩発進時には、ステップ86の車
速がVWF＜VOであるという条件は満足するもののステッ
プ87のアクセル開度がＡ＜AOとなる為、ステップ86→ス
テップ87からステップ90へ進み、クラッチ締結力TMは付
与されず、後輪駆動状態となる。
従って、駆動性能の向上要求のない緩発進時には、後輪
駆動状態が維持される為、タイトコーナブレーキの発生
がなく、しかも４輪駆動状態のようなアンダーステア傾
向もないことで、車庫入れ等において最適な小回り性が
発揮される。
（ハ）発進以外の走行時 発進以外で所定の車速以上を維持しながらの直進走行時
や旋回走行時には、ステップ86の車速がVWF≧VOである
という条件を満足することで、ステップ86からステップ
88へ進み、制御モードとしては、前後輪回転速度差△VW
に応じたクラッチ締結力制御が行なわれる。
従って、後輪駆動のもつ高い旋回性能を極力維持しなが
ら前後輪回転速度差△VWの発生時にのみ駆動輪スリップ
を抑制する方向に前後輪への駆動力配分が最適に制御さ
れる為、発進以外の走行時における高い駆動性能と操縦
安定性との両立が図られる。
さらに、横加速度補正値Yg′に応じてゲインＫを決める
ことで横加速度補正値Yg′の発生が大きい高路面摩擦係
数路での走行時にはゲインＫを小さくしてタイトコーナ
ブレーキ等を有効に防止し、また、横加速度Ygの発生が
小さくタイトコーナブレーキがほとんど問題とならない
低摩擦係数路での走行時にはゲインＫを大きくし、４輪
等配分方向の駆動力配分とすることで駆動輪スリップの
発生が最小に抑えられる。
以上、実施例を図面に基づいて説明してきたが、具体的
な構成及び制御内容はこの実施例に限られるものではな
い。
例えば、実施例では、後輪側をエンジン駆動直結にした
後輪ベースの四輪駆動車の駆動力配分制御装置への適応
例を示したが、前輪側をエンジン駆動直結にした前輪ベ
ースの四輪駆動車の駆動力配分制御装置へも適応出来
る。
また、実施例では加速操作をアクセル開度により検出す
る例を示したが、スロットルバルブ開度や、アクセル開
度またはスロットルバルブ開度の変化速度等、要するに
加速操作に対応する信号が得られる検出手段であれば良
い。
また、エンジン駆動力検出手段として、実施例では加速
操作検出と兼用するアクセル開度センサの例を示した
が、スロットルバルブ開度センサやエンジン吸気圧セン
サやエンジン回転数センサやエンジントルクセンサや駆
動輪トルクセンサ等、要するにエンジン駆動力に対応し
た信号を検出できる手段であれば良い。
（発明の効果） 以上説明してきたように、本発明の四輪駆動車の駆動力
配分制御装置にあっては、検出される車速が設定車速以
下の低車速域で、かつ、検出される基準値からの加速操
作量が設定操作量以上もしくは検出される加速操作速度
が設定速度以上の急加速操作時には、前後輪回転速度差
に対応する駆動力配分制御に代え、エンジン駆動力が大
きいほど強いクラッチ締結力とするエンジン駆動力対応
制御を行なう装置としたため、前後輪のうち一方にはエ
ンジン駆動力を直接伝達し、他方にはトルク配分用クラ
ッチを介して伝達するトルクスプリット式の四輪駆動車
において、急発進時における高い発進駆動性能とクラッ
チ耐久性の向上を図りながら発進後の走行時における高
い駆動性能や操縦安定性を確保す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図は本発明の四輪駆動車の駆動力配分制御装置を示
すクレーム対応図、第２図は実施例のトルクスプリット
制御装置（駆動力配分制御装置）を適応した四輪駆動車
の駆動系，制動系及び制御系を示す全体概略図、第３図
は実施例装置に用いられた電子制御系を示すブロック
図、第４図は実施例の前後輪駆動力配分制御作動を示す
フローチャート、第５図はアクセル開度対応のクラッチ
締結力特性図、第６図は前後輪回転速度差対応のクラッ
チ締結力特性図である。 ａ……トルク配分用クラッチ ｂ……エンジン駆動力検出手段 ｃ……エンジン駆動力対応制御手段 ｄ……前後輪回転速度差検出手段 ｅ……回転速度差対応制御手段 ｆ……車速検出手段 ｇ……加速操作検出手段 ｈ……制御モード選択手段

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】前後輪の一方へのエンジン直結駆動系に対
    し前後輪の他方への駆動系の途中に設けられ、伝達され
    るエンジン駆動力を外部からの締結力制御で変更可能と
    するトルク配分用クラッチと、 エンジン駆動力検出手段で検出したエンジン駆動力が大
    きいほど強いクラッチ締結力指令値を前記トルク配分用
    クラッチに出力するエンジン駆動力対応制御手段と、 前後輪回転速度差検出手段で検出した前後輪回転速度差
    が大きいほど強いクラッチ締結力指令値を前記トルク配
    分用クラッチに出力する回転速度差対応制御手段と、 車速を検出する車速検出手段と、 加速操作を検出する加速操作検出手段と、 検出される車速が設定車速以下の低車速域で、かつ、検
    出される基準値からの加速操作量が設定操作量以上もし
    くは検出される加速操作速度が設定速度以上の急加速操
    作時には、前記エンジン駆動力対応制御手段を選択し、
    それ以外の時には、前記回転速度差対応制御手段を選択
    する制御モード選択手段と、 を備えている事を特徴とする四輪駆動車の駆動力配分制
    御装置。
JP1089969A 1989-04-10 1989-04-10 四輪駆動車の駆動力配分制御装置 Expired - Lifetime JPH0729558B2 (ja)

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