JPS62155133A

JPS62155133A - ４輪駆動の制御装置

Info

Publication number: JPS62155133A
Application number: JP29475085A
Authority: JP
Inventors: Mutsumi Kawamoto; 睦川本; Shuzo Moroto; 脩三諸戸
Original assignee: Aisin AW Co Ltd; Shinsangyo Kaihatsu KK
Current assignee: Aisin AW Co Ltd; Shinsangyo Kaihatsu KK
Priority date: 1985-12-27
Filing date: 1985-12-27
Publication date: 1987-07-10

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〕本発明は、４輪駆動の制御装置に係り、特にコーナリン
グの際に発生する前輪と後輪の旋回半径の差による前輪
と後輪の回転数差を許容するためのセンターデフ機構を
備えた４輪駆動車における４輪駆動の制御装置に関する
ものである。

〔従来の技術〕

一般に、車輌における左右の車輪は、コーナリングの際
に旋回半径が異なる。従って、一般には、この影響を吸
収し、スムーズなコーナリングを行うために、旋回半径
の差に応じて左右の車輪の回転数差を許容する機構、す
なわちデフ機構（フロントデフ、リアデフ）を備えてい
る。

一方、このような現象、すなわち旋回半径の差は前輪と
後輪との間にも生じているため、４輪駆動車においては
、旋回半径の差に応じて前輪と後輪の回転数差を許容す
る機構、すなわちセンターデフ機構を備えたものが提案
されている。

しかしながら、このセンターデフは、前輪と後輪のトル
クを均等な比率に分配する機能を有するため、駆動力伝
達限界は前輪あるいは後輪のうちの駆動力に対する低い
方の値にバランスすることとなる。このため、センター
デフ付４輪駆動車は、センターデフなし４輪駆動車に比
べて、路面摩擦係数が低い時などに、伝達駆動力が劣る
ことがある。このことは、例えば加速時のように大きな
駆動力を発生させたときに、この駆動力を充分に路面に
伝達できず、前輪あるいは後輪のスリップ（空転）など
の現象として現れる。

このような悪影響を防止するために、前輪と後輪間の動
力伝達をセンターデフを介することなく直結させるロッ
ク機構を設け、加速時或いは悪路走行時のような大きな
駆動力を必要とするときは、センターデフ機構を手動で
ロックさせ、また、大きな駆動力を必要としない通常走
行時には手動でロックを解除していた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、センターデフ機構をロックして走行して
いる場合、コーナリング時、旋回半径が小さいと、前輪
側の回転数が後輪側の回転数よりも大きくなりすぎて、
センターデフが前後輪の回転数差を吸収できなくなる。

その結果、前輪側に負トルクが発生しあたかも前輪側の
みにブレーキがかかるというタイトコーナブレーキング
現象が生じ、この現象は車速か大きくなるにつれて旋回
による遠心力が増加し、タイヤが遠心方向に横すべりす
るため、前後輪の回転数差はタイヤのすべりで吸収され
ることになり、コーナリング時の走行安定性に悪影響を
及ぼすという問題を生じていた。また、手動でセンター
デフ機構のロックを解除するようにしても、路面状態を
正確に判断できないため直ちに対応できず、本質的な解
決にはいたっていない。

本発明は、上記の問題点を解決するものであって、前輪
側に負トルクが発生したことを検知して、自動的にセン
ターデフ機構のロックを解除することにより、タイトコ
ーナブレーキング現象の発生を防止すると共に、センタ
ーデフの機能を充分発揮させ、駆動力を有効に活用した
４輪駆動の制御装置を提供することを目的とするもので
ある。

〔問題点を解決するための手段〕

そのため本発明の４輪駆動の制御装置は、コーナリング
の際に発生する前輪と後輪の旋回半径の差を吸収するよ
うに前輪と後輪の回転数差を許容するセンターデフ機構
及び該センターデフ機構の差動機構を制限するセンター
デフ用クラッチを備えた４輪駆動の制御装置において、
前輪駆動軸に前輪トルク検出手段を設け、前記センター
デフ機構の差動機構を制限して走行中、前記前輪トルク
検出手段が負トルクの発生を検出した場合には、自動的
に前記センターデフ用クラッチを作動させ、前記センタ
ーデフ機構の差動機構の制限を減少または解除すること
を特徴とするものである。

〔作用及び発明の効果〕

本発明の４輪駆動の制御装置では、前輪側に負トルクが
発生したことを検知して、自動的にセンターデフ機構の
制限を減少することによりタイトコーナブレーキング現
象の発生を防止すると共に、センターデフの機能を充分
発揮させ、駆動力を充分活かした安定でかつ安全な走行
状態を維持することができる。また、トルクセンサは前
輪駆動軸に１個だけ配置すればよいので、構造が簡単と
なる。

〔実施例〕

以下、図面を参照しつつ実施例を説明する。

第１図は本発明の制御装置における制御系の１実施例構
成を示す図、第２図および第３図は本発明の制御装置に
よる処理の流れを説明するための図、第４図は本発明の
制御装置を適用するセンターデフ付４輪駆動車の動力伝
達系を示す図である。

図中、１は検出部、２は電子演算制御装置、３はアクチ
ュエータ、４は前輪トルクセンサ、５は車速センサ、６
はスロットルポジションセンサ、７はステアリングセン
サ、８は走行状態判定部、Ａはセンターデフ機構、Ｂは
フロントデフ機構、５０はトランスファ、５１はリング
ギヤ、５２はフロントデフケース、５３はセンターデフ
用クラッチ、５５は第一中空シャフト、５７はデフキャ
リヤ、５９はデフビニオン、６０．６１はサイドギヤ、
６２は第２中空シヤフト、６３はデフキャリヤ、６５は
デフビニオン、６６．６７はサイドギヤ、６９．７０は
前輪駆動軸、７１はセンターデフケース、７２は後輪駆
動用リングギヤ、７３はギヤ、７５はドライブピニオン
シャフトを示す。

一般に、センターデフ付４輪駆動車において、エンジン
をフロント側に載置した場合には、第４図に示すような
駆動力伝達機構となる。即ち、エンジンの回転は、自動
変速機構（図示せず）を介して適宜変速され、トランス
ファ５０内に配置されたりングギャ５１を介してフロン
トデフケース５２に伝達される。そして、通常の走行時
においてはセンターデフ用クラッチ５３は解放状態にあ
り、この状態ではフロントデフケース５２の回転は第一
中空シャフト５５を介してセンターデフ機構Ａのデフキ
ャリヤ５７に伝達され、更にデフビニオン５９から左右
のサイドギヤ６０．６１に伝達される。そして、左サイ
ドギヤ６０の回転は第２中空シヤフト６２を介してフロ
ントデフ機構Ｂのデフキャリヤ６３に伝達され、更にデ
フビニオン６５から左右のサイドギヤ６６．６７伝達さ
れてそれぞれ左右の前輪駆動軸６９．７０に伝達される
。一方、右サイドギヤ６１の回転は該ギヤとスプライン
結合しているセンターデフケース７１に伝達され、更に
、後輪駆動用リングギヤ７２及びギヤ７３を介してドラ
イブピニオンシャフト７５に伝達され、そして図示しな
いプロペラシャフト及びリヤデフ装置を介して左右の後
輪駆動軸に伝達される。

また、雪路、砂道等で大きな駆動力を必要とする場合、
また、車輪がスリップを生じる虞れがある場合には、セ
ンターデフ用クラッチ５３を係合させ、センターデフ機
構Ａをロックさせる。この状態ではフロントデフケース
５２の回転はセンターデフ用クラッチ５３を介して直接
、フロントデフ機構Ｂのデフキャリヤ６３に伝達され、
更にデフビニオン６５から左右のサイドギヤ６６．６７
伝達されてそれぞれ左右の前輪駆動軸６９．７０に伝達
される。これと同時に、フロントデフケース５２及びデ
フキャリヤ６３とそれぞれ中空シャツ上５５．６２を介
して一体となっているセンターデフ装置へのデフキャリ
ヤ５７及び左サイドギヤ６０が差動運動することな（一
体に回転され、更にこの回転はセンターデフケース７１
に伝達される。これにより、前輪駆動用のデフキャリヤ
６３と同速度、かつ同駆動力の回転が後輪駆動用リング
ギヤ７２に伝達されて、左右の後輪駆動軸が駆動される
。

第１図は上記センターデフ用クラッチ５３を結合、或い
は解放状態にさせる制御装置のブロック図を示すもので
、検出部１、電子演算制御装置２、及びアクチュエータ
３から構成され、更に検出部１は、前輪駆動軸７０の適
宜個所に配置された前輪トルクセンサ４、車速センサ５
、スロットルポジションセンサ６及びステアリングセン
サ７を備え、前輪トルクセンサ４からの出力信号を電子
演算制御装置２内で演算処理し、アクチュエータ３を制
御するための信号を出力する。また、必要に応じて車速
センサ５、スロットルポジションセンサ６及びステアリ
ングセンサ７の出力信号により、走行状態判定部８にお
いて走行状態を判定している。

次に、第２図および第３図により本発明の制御装置の処
理の流れを順を追って説明する。先ず、第２図に示す本
発明による実施例について説明すると、 ■　センターデフ用クラッチ５３を係合状態にさせ、セ
ンターデフ機構ＡをロックさせるロックボタンがＯＮ状
態であるかどうかを判定する。

ＮＯの場合には他の処理を行い、ＹＥＳの場合のみ以下
の処理を行う。

■　前輪トルクセンサにより前輪トルクを検出する。

■　前輪トルクが正であれば、センターデフ用りラッチ
５３を係合状態にさせ、センターデフ機構Ａをロックさ
せる信号を出力し、前輪トルクが負のときはセンターデ
フ用クラッチ５３を解放状態にさせ、センターデフ機構
Ａのロック状態を解除させる信号を出力する。

■　上記■〜■の処理を繰り返す。

次に、第３図に示す実施例について処理の流れを説明す
ると、第１図に示した実施例と比較して相違する点は、
上記処理■と■の間に次の処理を行うことである。

■　走行状態信号を検出する。具体的には車速センサ、
スロットルポジションセンサ、ステアリングセンサから
の信号により、車速、スロットル開度、舵角の信号を検
出する。

■　走行状態を判定し、具体的には車速か一定の値以下
、スロットル開度が一定の値以上、舵角が一定の値以上
の場合には、前述した■、■の処理に進み、それ以外の
場合にはセンターデフ機構Ａをロックする信号を出力す
る。すなわち、センターデフ機構へのロック状態を解除
するのは、低速時、加速時、或いは大きなコーナリング
時の条件下で、かつ前輪トルクが負の場合である。走行
状態の判定は、車速、スロットル開度、舵角のいずれか
一つを選定してもよいし、これらの条件を組み合わせて
もよい。

なお、本発明は上記の実施例に限定されるものではなく
、種々の変形が可能であることは勿論のことである０例
えば、上記実施例においては、センターデフ機構をロッ
クするロックボタンがＯＮ状態であるかどうかを判定し
ているが、これを省略して走行中は常時、走行状態の判
定及び前輪トルクの判定を行うようにしてもよい。

以上の説明から明らかなように、本発明によれば、前輪
トルクの負の状態を速やかに検出してセンターデフのロ
ック状態を解除するため、タイトコーナブレーキング現
象を防止し、駆動力を充分活かした安定で且つ安全な走
行状態を維持できる。

また、前輪トルクを検出するセンサー及び電子演算制御
装置を備えることによって簡単な構成により実現できる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の制御装置における制御系の１実施例構
成を示す図、第２図、および第３図は本発明の制御装置
による処理の流れを説明するための図、第４図は本発明
の制御装置を適用するセンターデフ付４輪駆動車の動力
伝達系を示す図である。１・・・検出部、２・・・電子演算制御装置、３・・・
アクチュエータ、４・・・前輪トルクセンサ、５・・・
車速センサ、６・・・スロットルポジションセンサ、７
・・・ステアリングセンサ、８・・・走行状態判定部、
Ａ・・・センターデフ機構、Ｂ・・・フロントデフ機構
、５０・・・トランスファ、５１・・・リングギヤ、５
２・・・フロントデフケース、５３・・・センターデフ
用クラッチ、５５・・・第一中空シャフト、５７・・・
デフキャリヤ、５９・・・デフピニオン、６０．６１・
・・サイドギヤ、６２・・・第２中空シヤフト、６３・
・・デフキャリヤ、６５・・・デフピニオン、６６．６
７・・・サイドギヤ、６９．７０・・・前輪駆動軸、７
１・・・センターデフケース、７２・・・後輪駆動用リ
ングギヤ、７３・・・ギヤ、７５・・・ドライブピニオ
ンシャフト。出願人　アイシン・ワーナー株式会社代理人　　弁理士　　白　井　博　樹（外２名）

Claims

【特許請求の範囲】

（１）コーナリングの際に発生する前輪と後輪の旋回半
径の差を吸収するように前輪と後輪の回転数差を許容す
るセンターデフ機構及び該センターデフ機構の差動機構
を制限するセンターデフ用クラッチを備えた４輪駆動の
制御装置において、前輪駆動軸に前輪トルク検出手段を
設け、前記センターデフ機構の差動機構を制限して走行
中、前記前輪トルク検出手段が負トルクの発生を検出し
た場合には、自動的に前記センターデフ用クラッチを作
動させ、前記センターデフ機構の差動機構の制限を減少
または解除することを特徴とする４輪駆動の制御装置。
（２）所定の車速以下で制限を減少または解除すること
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の４輪駆動の制
御装置。
（３）所定のスロットル開度以上で制限を減少または解
除することを特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２
項記載の４輪駆動の制御装置。
（４）所定の舵角以上で制限を解除することを特徴とす
る特許請求の範囲第１項又は第２項又は第３項記載の４
輪駆動の制御装置。