JPS62265028A - 車両用駆動力配分制御装置 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、四輪駆動車のトランスファ装置や、自動車の
差動装置等に用いられる前後輪または左右輪への駆動力
配分クラッチのクラッチ締結力を制御する車両用駆動力
配分制御装置に関する。

（従来の技術） 従来の駆動力配分制御装置としては、例えば、実開昭５
８−１３９２２６号公報や実開昭５８−９７０３２号公
報に記載されているような装置が知られている。

これらの従来装置は、四輪駆動車特有のタイトコーナブ
レーキング現象を自動的に回避することを目的とする内
容で、前者の従来例（実開昭５８−１３９２２６号公報
）は、パワーステアリング油圧を用い、操舵時でパワー
ステアリング油圧発生時には、４輪駆動から２輪駆動に
切り換える装置であり、後者の従来例（実開昭５８−９
７０３２号公報）は、操舵角が大きくなったら４輪駆動
から２輪駆動に切り換える装置であった。

尚、タイトコーナブレーキング現象とは、４輪駆動状態
や差動制限状態での旋回走行時に、前後輪や内外輪の回
転差を吸収できず、タイヤと路面間に制動方向の摩擦力
が発生し、旋回走行性能を悪化させたり、駆動力ロスを
伴なう現象をいう。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、前者の駆動力配分クラッチ制御装置にあ
っては、パワーステアリング油圧を用いるものであった
ため、パワーステアリング装着車にしか適用できないと
いう問題点と悪路等では直進状態であってもキックパッ
クによりパワーステアリング油圧が大きく発生するとい
う問題点と、また、スポーツ走行では急操舵により瞬間
的に操舵反力が低くなってしまうことがあり、この時に
は４輪駆動となり車両挙動が急変するという問題点があ
った。

また、後者の駆動力配分制御装置にあっては、雪路等の
低摩擦係数路走行時にはタイトコーナブレーキング現象
が発生しにくい状況にあるのに、操舵角により２輪駆動
となってしまい走破性が劣るという問題点があったし、
スポーツ走行でみられるカウンターステア操作（車両を
スライドさせながらコーナ走破を行なうために旋回途中
で旋回方向とは逆方向の転舵な行なう操作）を行なう場
合に、旋回途中でハンドルが中立位置を通過するため、
その時に４輪駆動となってしまい車両挙動が大きく変化
するという問題点があった。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、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発明では
、以下に述べるような解決手段とした。

本発明の解決手段を、第１図に示すクレーム概念図によ
り説明すると、エンジン駆動力を前後または左右の駆動
輪に分配伝達する動力分割装置１と、該動力分割装置１
の駆動入力部２と駆動出力部３との間に設けられ、駆動
力配分比の変更が可能な駆動力配分クラッチ手段４と、
入力手段５からの入力信号に基づいてクラッチ締結力の
増減制御を行なうクラッチ制御手段６と、を備えた車両
用駆動力配分制御装置において、前記入力手段５として
、操舵角検知手段５０１と車体横加速度検知手段５０２
を含み、前記クラッチ制御手段６を、操舵角が所定値以
上の時であって、車体横加速度が旋回方向とは反対方向
に発生している時はクラッチ締結力を減少させる方向に
、車体横加速度とは同方向に発生している時はクラッチ
締結力を増加させる方向に制御する手段とした。

（作　用） 従って、本発明の車両用駆動力配分制御装置にあっては
、上述のように、操舵角と車体横加速度をみながら旋回
時におけるクラッチ締結力を制御する手段としたことで
、操舵方向と車体横加速度の発生方向によって通常旋回
であるかカウンターステア操作による旋回であるかの、
適格な旋回走行状態が把握され、通常旋回にはタイトコ
ーナブレーキング現象が防止され、カウンターステア操
作による旋回には加速状態でコーナを走破できるという
高い旋回性能が実現される。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面により詳述する。

尚、実施例として、前後輪の駆動力配分比制御を行なう
後輪駆動をベースにした四輪駆動車の駆動切換クラッチ
制御装置を例にとる。

まず、実施例の構成を説明する。

実施例の駆動切換クラッチ制御装置を適用した四輪駆動
車は、第２図に示すように、エンジン１０、トランスミ
ッション１１、トランスミッション出力軸１２、トラン
スファ装置（動力分割装置）Ａ、リヤプロペラシャフト
１３、リヤディファレンシャル１４、リヤドライブシャ
フト１５．１６、後輪１７．１７、フロントプロペラシ
ャフト１８、フロントディファレンシャル１９、フロン
トドライブシャフト２０，２１、前輪２２．２２を備え
ていて、トランスミッション出山軸１２はトランスファ
入力軸３１に連結され、リヤプロペラシャフト１３はト
ランスファリヤ出力軸３２に連結され、フロントプロペ
ラシャフト１８はトランスファフロント出力軸３５に連
結されている。

前記トランスファ装置Ａは、第３図に示すように、トラ
ンスファケース３０、トランスファ入力軸３１、トラン
スファリヤ出力軸３２、多板摩擦クラッチ（駆動力配分
クラッチ手段）３３、ギヤトレーン３４、トランスファ
フロント出力軸３５を備えている。

リヤ駆動系は、トランスファ入力軸３１とトランスファ
リヤ出力軸３２との同軸直結により構成され、トランス
ミッション出力軸１２からの駆動力はそのままりヤプロ
ペラシャフト１３に伝達される。

フロント駆動系は、トランスファ入力軸３１と、トラン
スファフロント出力軸３５との間に、多板摩擦クラッチ
３３及びギヤトレーン３４を介在させることで構成され
、多板摩擦クラッチ３３の締結力に応じて、トランスミ
ッション出力軸１２からの駆動力がフロントプロペラシ
ャフト１８に伝達される。

前記多板摩擦クラッチ３３は、外部からの制御油圧Ｐｃ
によるクラッチ締結で前輪２２．２２側へ駆動力を伝達
して後輪駆動状態から４輪駆動状態へ切り換え可能なり
ラッチで、この多板摩擦クラッチ３３は、トランスファ
入力軸３１（トランスファリヤ出力軸３２）に固定され
るクラッチド”ラム３３１　（駆動入力部）と、該クラ
ッチドラム３３１に回転方向係合される複数のクラッチ
プレート３３２と、該クラッチプレート３３２間に配置
される複数のクラッチディスク３３３と、該クラッチデ
ィスク３３３を回転方向に係合させるクラッチハブ３３
４（駆動出力部）と、前記クラッチプレート３３２及び
クラッチディスク３３３にイニシャルトルクを付与する
ディシュプレート３３５と、前記クラッチプレート３３
２及びクラッチディスク３３３に締結力を付与するクラ
ッチピストン３３６と、制御油圧Ｐｃが供給されるピス
トン室３３８とを備えている。

ギヤトレーン３４は、前記多板摩擦クラッチ３３の締結
により前輪２２．２２側へ駆動力を伝達させる手段で、
前記クラッチハブ３３４に固定された第１ギヤ３４１と
、中間シャフト３４４に形成された第２ギヤ３４２と、
前記トランスファフロント出力軸３５に設けられた第３
ギヤ３４３とによって構成されている。

実施例の駆動切換クラッチ制御装置（クラッチ制御手段
）４０は、第３図に示すように、入力手段４１である操
舵角センサ４１１と車体横加速度センサ４１２からの信
号を入力するコントロールユニット４２と、該コントロ
ールユニツ）４２からの制御信号（Ｃ）により作動する
ソレノイドバルブ４３と、該ソレノイドバルブ４３が設
けられるドレーン油路４４と、該ドレーン油路４４が分
岐されるオイルポンプ４５からのクラッチ圧油路４６と
、作動油を貯溜させるリザーブタンク４７とを備えてい
る。

前記操舵角センサ４１１は、ステアリングシャフト部等
に取り付けられ、操舵角θＨに応じた操舵角信号（θ）
を出力する出力センサである。

前記車体横加速度センサ４１２は、車両のほぼ重心位置
に取り付けられ、横加速度Ｙｇに応じた横加速度信号（
α）を出力するセンサである。

前記コントロールユニット４２は、車載のマイクロコン
ピュータを主要構成とする制御回路で。

内部回路として、ＲＡＭやＲＯＭの記憶回路を含み、こ
の記憶回路には、第４図に示すように、操舵角θＨ−車
体横加速度Ｙｇによる２次元マツプの制御特性マツプＭ
が予め設定されている。

この制御特性マツプＭの内容は、操舵角θＨが所定値θ
Ｈ＊以上で車体横加速度Ｙｇが旋回方向とは反対方向に
発生している領域（斜線で示す）では、クラッチ締結力
を零にし、後輪駆動状態とする２ＷＤ領域で、操舵角θ
Ｈが所定値θＨ本未満の全領域と、操舵角θＨが所定値
θＨ本以上で車体横加速度Ｙｇが旋回方向と同方向に発
生している領域（空白で示す）では、クラッチ締結力を
最大にし、４輪駆動状態とする４ＷＤ領域にしている。

尚、操舵角ＯＨが所定価０８本以上で、２ＷＤ領域にあ
り、操舵角θＨの変化がほとんどなく、車体横加速度Ｙ
ｇのみが旋回方向と反対方向に増加した時にも、その途
中で２ＷＤから４ＷＤへ駆動切り換えが行なわれるよう
に操舵角境界線ｍθ。

ｍθ′を傾斜させて設定している。

前記ソレノイドバルブ４３は、前記コントロールユニッ
ト４２からＯＦＦ信号が出力されている詩は、油路連通
位置となり、ＯＮ信号が出力されている時は、油路閉鎖
位置となる２位置切換えのバルブで、油路連通位置の時
は、オイルポンプ４５からの吐出油がドレーン油路４４
を経過してそのままリザーブタンク４７へ戻されて後輪
駆動状ｆＲ１となり、油路閉鎖位置の時は、オイルポン
プ４５からの吐出油がクラッチ圧油路４６を介して前記
多板摩擦クラッチ３３へ供給されて４輪駆動状態となる
。

次に、実施例の作用を説明する。

まず、第５図に示すフローチャート図により、コントロ
ールユニット４２での制御作動の流れを述べる。

（イ）ＯＨくθＨ＊の時 直進走行時や大旋回半径による旋回走行時等で、操舵角
ＯＨが所定値ＯＨ＊未満の時は、ステップ１００→ステ
ツプ１０１へと進み、制御特性マツプＭから４ＷＤモー
ドが選択され、さらに、ステップ１０２→ステツプ１０
３へと進み。

出力ステップであるステップ１０３においてソレノイド
バルブ４３に対しＯＮ信号による制御信号（Ｃ）が出力
される。

従って、直進走行時や大旋回半径による旋回走行時等に
おいては、４輪駆動状態となり、高速直進安定性が高め
られる。

（ロ）θＨ≧ＯＨ＊ 旋回走行時で、操舵角θＨが所定値θＨ＊以」二の時は
、車体横加速度Ｙｇの発生状況によって駆動力配分の切
り換えが行なわれる。

具体例として、ハンドルを右に切っての右旋回時につい
て述べる。

まず、直進走行状態からハンドルを切り始めた旋回開始
時期であって、操舵角θＨが所定価ＯＨ寧より小さい間
は、前述の（イ）で述べたように、４輪駆動状態である
が、ハンドルをさらに右に切り、操舵角θＨが所定値Ｏ
Ｈ木より大きくなり、制御特性マツプＭの操舵角境界線
ｍθを超える旋回初期にあっては、ステップｌＯＯ→ス
テップ１０１→ステップ１０２→ステップ１０４という
作動の流れとなり、後輪駆動状態に切り換わる。

つまり、右旋回時における制御特性マツプＭでの、実際
の操舵角θＨと車体横加速度Ｙｇとの変化軌跡は、第４
図の線Ｃ１で示すようになる。

従って、通常の旋回時には、後輪駆動状態に切り換わっ
て、タイトコーナブレーキング現象が防止されるし、こ
の旋回時に後輪駆動状態で駆動力を与えるとパワースラ
イドさせることもできる。

次に、スポーツ走行等でみられるカウンターステア操作
を行なった場合について述べる。

まず、旋回途中であって、制御特性マツプＭの点ｐの状
態（操舵角θＨＯ、車体横加速度Ｙｇｏ）から、ハンド
ルを急に左に切り操舵角１９ＨをθＨＯ→θＨ１とする
カウンターステア操作を行なうと、第４図の線Ｃ２で示
すように、後輪駆動状態であったのが、操舵角境界線ｍ
θを超えると４輪駆動状態に切り換わり、カウンタース
テア状態（操舵角θＨ１、車体横加速度Ｙｇｏ）でも４
輪駆動状態を維持する。

従って、旋回初期のパワースライドにより後輪が滑り出
したことに対応して車両の回頭をバランスさせるための
カウンターステア操作を行なうと、４輪駆動状態に切り
換わって車両スピンが防止される。

次に、ある操舵角θＨ２で固定していて、車速を低速か
ら徐々に上げていくような場合について述べる。

この時は、車速の上昇に伴なって車体横加速度Ｙｇが次
第に上昇していくため、第４図の線Ｃ３で示すように、
車体横加速度ＹｇがＹｇ＋以上になると操舵角境界線ｍ
θを超えてしまい、後輪駆動状態から４輪駆動状態へと
切り換わる。

従ってアクセルペダルを踏み込んでいきながらの旋回時
には、旋回初期の一時的には後輪駆動状態となってタイ
トコーナブレーキング現象を防止するように駆動状態が
切り換わるが、旋回車速が高まるにつれ、車両の旋回挙
動が不安定になっていくことから、この旋回挙動を安定
させるために４輪駆動状態へと切り換わる。

以上説明してきたように、実施例の四輪駆動車の駆動力
配分制御装置にあっては、駆動切換クラッチ制御装置４
０を、操舵角θＨが所定値θＨ＊以上の時であって、車
体横加速度Ｙｇが旋回方向とは反対方向に発生している
時は多板摩擦クラッチ３３を解放させて後輪駆動状態と
し、車体横加速度Ｙｇが旋回方向とは同方向に発生して
いる時は多板摩擦クラッチ３３を締結させて４輪駆動状
態とする駆動切換制御を行なう装置としたため、操舵方
向と車体横加速度Ｙｇの発生方向によって通常旋回であ
るかカウンターステア操作による旋回であるかの適格な
旋回走行状態が把握され、通常旋回には後輪駆動状態と
なって、タイトコーナブレーキング現象が防止されると
共に車両回頭性が向上してパワースライドが可能となり
、カウンターステア操作による旋回には４輪駆動状態と
なって、急速な加速状態でコーナを抜けることができる
と共にカウンターステア操作時の車両スピンを防止でき
る。

さらに、実施例では、操舵角θＨが所定値θＨ＊以上の
時で、後輪駆動側にある時に、車体横加速度Ｙｇのみが
さらに所定量増加すると、４輪駆動に切り換わるように
しているため、低速からの加速旋回時における車両安定
性を高めることができる。

以上、本発明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、本発
明の要旨を逸脱しない範囲における設計変更等があって
も本発明に含まれる。

例えば、実施例では、四輪駆動車の駆動切換クラッチ制
御装置を例示したが、車両の左右駆動輪間の差動ギヤの
差動制限クラッチ制御装置にも適用でき、この場合にも
旋回初期にアンダーステアが強まる現象の防止や回頭性
の向上が達成されるし、旋回後期に加速状態でのコーナ
走破ができる。

また、実施例では、後輪駆動と４輪駆動との駆動切換制
御の例を示したが、実施例に示す多板摩擦クラッチを用
いて、制御油圧の変化で前後輪の駆動力配分比を可変的
に制御するものであってもよいし、また、左右駆動輪間
の差動ギヤの差動制限量を制御する場合でも差動制限ゼ
ロとデフロックとを０Ｎ−ＯＦＦ的に切り換える適用例
に限られず、徐々に差動制限量を変化させるようにして
もよい。

また、実施例の制御特性マツプＭにおいて、操舵角境界
線ｍθ９ｍθ′の傾き（矢印Ｄ）や操舵角θＨの所定値
ｏＨ本による領域幅（矢印Ｅ）は、車両や好みに応じて
可変にすることができる。

また、実施例では駆動系クラッチ手段として油圧により
作動するクラッチを示したが、電磁クラッチ等、油圧以
外の外力で作動するクラッチであってもよい。

また、実施例では、車体横加速度検出器は直接車両に作
用する横加速度の値を検出する例を示したが、これに限
るものではなく、前記車体横加速度検出手段は、車速と
操舵角の検出値に基づき車体横加速度を演算により求め
るものでも良い。

（発明の効果） 以上説明してきたように、本発明の車両用駆動力配分制
御装置にあっては、クラッチ制御手段を、操舵角が所定
値以上の時であって、車体横加速度が旋回方向とは反対
方向に発生している時はクラッチ締結力を減少させる方
向に、車体横加速度が旋回方向とは同方向に発生してい
る時はクラッチ締結力を増加させる方向に制御する手段
としたため、操舵方向と車体横加速度の発生方向によっ
て通常旋回であるかカウンターステア操作による旋回で
あるかの、適格な旋回走行状態が把握され、通常旋回に
はタイトコーナブレーキング現象や強アンダーステア現
象が防止され、アンダーステア操作による旋回には加速
状態でコーナを走破できるという高い旋回性能を実現さ
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図は本発明の車両用駆動力配分制御装置のクレーム
概念図、第２図は実施例の駆動切換クラッチ制御装置を
適用した四輪駆動車の駆動系を示す図、第３図は実施例
のトランスファ装置及び駆動切換クラッチ制御装置を示
す概略図、第４図は実施例装置のコントロールユニット
に予め設定させである制御特性マツプ図、第５図は実施
例装置のコントロールユニットでの制御作動の流れを示
すフローチャート図である。 ■・・・動力分割装置 ２・・・駆動入力部 ３・・・駆動出力部 ４・・・駆動力配分クラッチ手段 ５・・・入力手段 ５０１・・・操舵角検知手段 ５０２・・・車体横加速度検知手段 ６・・・クラッチ制御手段

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）エンジン駆動力を前後または左右の駆動輪に分配伝
   達する動力分割装置と、該動力分割装置の駆動入力部と
   駆動出力部との間に設けられ、駆動力配分比の変更が可
   能な駆動力配分クラッチ手段と、入力手段からの入力信
   号に基づいてクラッチ締結力の増減制御を行なうクラッ
   チ制御手段と、を備えた車両用駆動力配分制御装置にお
   いて、前記入力手段として、操舵角検知手段と車体横加
   速度検知手段を含み、前記クラッチ制御手段を、操舵角
   が所定値以上の時であって、車体横加速度が旋回方向と
   は反対方向に発生している時はクラッチ締結力を減少さ
   せる方向に、車体横加速度が旋回方向とは同方向に発生
   している時はクラッチ締結力を増加させる方向に制御す
   る手段としたことを特徴とする車両用駆動力配分制御装
   置。 ２）前記クラッチ制御手段を、操舵角が所定値以上の時
   で、クラッチ締結力が減少側にある時に、車体横加速度
   のみがさらに所定量増加した時は、クラッチ締結力を増
   加させる制御を行なう手段としたことを特徴とする車両
   用駆動力配分制御装置。