JPS6250231A - 4輪駆動車の伝達トルク制御装置 - Google Patents

4輪駆動車の伝達トルク制御装置

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JPS6250231A
JPS6250231A JP19103785A JP19103785A JPS6250231A JP S6250231 A JPS6250231 A JP S6250231A JP 19103785 A JP19103785 A JP 19103785A JP 19103785 A JP19103785 A JP 19103785A JP S6250231 A JPS6250231 A JP S6250231A
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JP
Japan
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lateral
torque
control
signal
distribution ratio
Prior art date
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Pending
Application number
JP19103785A
Other languages
English (en)
Inventor
Hideji Hiruta
昼田 秀司
Kenichi Watanabe
憲一 渡辺
Manabu Hikita
引田 学
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mazda Motor Corp
Original Assignee
Mazda Motor Corp
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Publication date
Application filed by Mazda Motor Corp filed Critical Mazda Motor Corp
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Publication of JPS6250231A publication Critical patent/JPS6250231A/ja
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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輪駆動車の伝達トルク制御装置に関し、更
に詳細には、前後輪へのトルク配分比を一定に維持する
ことのできる4輪駆動車の伝達トルク制御装置に関する
。 (従来の技術) 4輪駆動車としては、例えば実開昭56−122630
号公報に示されているようにエンジン、トランスミッシ
ョン等からなるパワープラントに直接接続された第1駆
動軸と、パワープラントにクラッチ機構等の動力伝達手
段を介して接続された第2駆動軸とを備え、上記クラッ
チ機構の締結と解除を制御することによって、2輪駆動
と4輪駆動の切換えを行なうことができるものが知られ
ている。 (発明が解決しようとする問題点) 4輪駆動車における前後輪へのトルク配分比の調整は、
例えば上述の2輪駆動と4輪駆動の切換えを行なうクラ
ッチ機構の締結力を調節し、このクラッチ機構の伝達ト
ルク量を制御することによって行なうことができる。と
ころが、この機構により前後輪のトルク配分比を調整し
たときには、コーナーリング時において、次の点が技術
課題となる。 第3図に、前輪駆動r=” W D 、!=後輪駆動R
l’tl Dで、車輌を半径30mで定常円旋回させた
ときの横方向重力加速度すなわち横Gと操舵角との関係
を示す。この第3図から明らかなように、前輪駆動のと
きも、後輪駆動のときにも、横Gが0.54のあたりま
では横Gと操舵角はほぼ比例するが、これ以降はFWD
の場合は急激に立ち上がるが、RWDの場合にはそれほ
どでもないばかりか、横Gが約0177を越えると、今
度は下ってしまい、制御」二望ましくない。 従って、例えば動力伝達手段を設けて、前後輪のトルク
配分を制御するようにした場合においてコーナーリング
時において動力伝達手段により前後輪間のトルク配分1
ヒを制御してコーナーリング性能を向」二することが要
望されろ。 (問題を解決するだめの手段) そこで本発明においては、上述のように横〔)に応じて
動力伝達手段のトルク伝達量を制御して、横Gの大きな
領域においても、第3図に破線で示すように、(黄Gと
操舵角がほぼ比例状態となるようにして、ステアリング
特性を改良でき−Jコーナーリング時走行安定性が向−
1−するようにしたことを特徴とするものである。 すなわち本発明の4輪駆動車の伝達トルク制御装置は、
パワープラントからのトルクを前後輪にそれぞれ伝達す
るトルク伝達経路の少なくとも一方に、トルク伝達量可
変の動力伝達手段が設けられ、この動力伝達手段を可変
制御して前後輪へのトルク配分を制御する4輪駆動車の
伝達トルク制御装置であって、車両旋回時の横方向重力
加速度を検出する横方向重力加速度検出手段、および該
横方向重力加速度検出手段がらの出力信号に応じて前記
動力伝達手段のトルク伝達量を変化させ、前後輪のトル
ク配分比を制御する制御手段を備えた4輪駆動車の伝達
トルク制御装置を備えていることを特徴とするものであ
る。 (発明の効果) 以−1−説明した構成の本発明の4輪駆動車の伝達トル
ク制御装置においては、横Gの大きさに応じて前後輪の
トルク配分率を決定するようにしたので、ステアリング
特性を改良でき、コーナーリング時の走行安定性が向」
ニする。 (実施例) 以下、添付図面を参照しつつ本発明の好ましい実狗例に
よる4輪駆動車の伝達トルク制御装置について説明する
。 第4図および第5図は、本発明の一実施例を示すもので
ある。第4図において、符号1はパワープラントを示し
、このパワープラント1はエンジンおよびトランスミッ
ション等からなっている。 このパワープラント1の出力軸2には、歯車列3を介し
てフロント側プロペラシャフト4が連結されているとと
もに、動力伝達手段である油圧式可変クラッチ5を介し
てリヤ側プロペラシャフト6が接続されている。フロン
ト側プロペラシャフト4はファイナルギヤユニット7を
介して前輪8にリヤ側プロペラシャフト6はファイナル
ギヤユニット9を介して後輪10にそれぞれ接続されて
いる。以」−の構成において、クラッチ5へ加える作動
油の圧力を変化させて、クラッチ5の伝達トルク量を変
化させ、これにより前後輪のトルク配分比を調整する。 トルク配分率を一定にすることについてまず、リヤ側に
上記動力伝達手段を設け、パワープラント出力トルクを
Tp、フロントおよびリヤ佃1トルクをそれぞれT、、
T、、目邊票リヤトルク配分率を1]とすると、次のよ
うな式が成り立つ。 Tp −Tr 十T、       、−1−1(1)
T、 −II T、         −・・(2)1
】 また、フロントおよびリヤ駆動ツノをそれぞれF f 
N Fr Nフロントおよびリヤタイヤスリップ1ヒを
S f 、Sr ’tフロントおよびリヤタイヤ角速度
をω1、1、フロントおよびリヤ接地荷重をω N4、Nr、フロントおよびリヤタイヤ動的有効半径を
Rf、R,、左右をilZ均してのフロントおよびリア
重体速度を■4、■1、駆動係数をμ、タイヤのスリッ
プ特性により決る定数をkとすると、次の式が成り立つ
。なお、1ユ記駆動係数μ、定数には第1()図に示ず
ような使用ずろタイヤ固有のスリップ11r性から求め
られろ値で)t = F / N (ド;駆動力、N;
接地荷重)k−・μ/S(S;スリップ率) である。 F、−・−μN、=kSrNr  ・・・・・・(4)
■パ、   −メt  N、   =  k  S、 
 N、      −(fi)更に、7丁コントおよび
リヤギヤ化(ペロペラシャフト/ハーフシャフト)をG
 r 、Gr sフロントおよびリヤ側のペロペラシャ
フトの各速度を”)、nr  とそれぞれすると、トル
ク古角回転速度の関係は、次の式で表わすことができる
。 n(””G(ω[・・・・・・(10)nr−Gr ω
、       ・−・−(] I)式(4)、(6)
、(8)、(10)から式(5)、(7)、(9)、(
11)から・・・・・・(1:3 ) 式(12)から ・・・・・・(14) 式(13)から ・・・・・・(15) フロントとリヤの車体速度比tは、 ■。 を−−−−−−−−・・・・・・(16)■。 で表わすことができる。式(14)、(15)、(16
)から・・・・・・(17) リヤトルクと各回転速度との関係は、式(3)、(17
)から次のように表わすことができる。 巨 、’、T、− ・・・・・・ (18) リヤトルクと前後輪の回転速度差をΔ口の関係は次のよ
うに示すことができる。 Δn = nr  −n、      ・・・・・・(
19)、°1ロ、−n
【 −Δn     ・・・・・
・(20)式(18)、(20)より と)       どN1 2                〆〆      
          ←従って、車両の走行条件(例え
ば車速やコーナリング)に応じて予め設定した目4M 
Uヤトルク配分率1】を一定とするには、前後輪回転速
度差Δn1フロント側プロペラシャフト角速度n、およ
び車体速度比tを測定し、上記式(21)にあてはめ、
リヤ側トルクTr を得られた値とすればよい。なお、
舵角を一定にした場合、および車速を一定にした場合の
上記式(21)から得られたリヤ側トルクTrと回転速
度差Δ口の関係を第1図、第2図に示した。 なお、前輪の間隔をbl、後輪の間隔をb2 、前後輪
の間隔を11転舵状態の内側の前輪の舵角をα1 、外
側の前輪の舵角をα2、回転中心から内側および外側の
前輪および内側および外側の後輪への距離をそれぞれR
1、R2、R3、R4とすると、車体速度比tは次のよ
うに表わすことができる。 tan (X +     tan (X 2従って、
舵角がわかれば、車体速度仕tは知ることができる。 次に、第5図を参照しつつ、」−記クラッチ5のための
油圧制御系について説明する。図に示すように、油タン
ク11内の作動油は、ポンプ12によって吸い上げられ
、所定の圧力で吐出され、油圧制御弁13を介して、ク
ラッチ5の作動油室5aに供給される。油圧制御弁13
は、制御ユニット14で制御されて、その作動油圧が調
整される。これによって、クラッチ5の作動油室5aへ
の作動油の圧力が調整され、クラッチ5の締結力が制御
される。 」−記制御ユニット14には、車速を検出し、車速信号
Svを出力する車速センサ15、舵角を検出し、舵角信
号Sαを出力する舵角センサ16、フロント側およびリ
ヤ側プロペラシャフト4.6の回転速度差へnを検出し
、速度差信号 SΔ、を出力する速度差センサ17およ
び車輌旋回時の横Gを検出し、横G信号S、を出力する
横Gセンサ18が接続されている。なお、上記車速セン
サ15としては、フロント側プロペラシャフト4の回転
速度を検出する回転速度センサを用いることができる。 また、回転速度差Δ、を求めるには、上記速度差センサ
を用いずに、リヤ側プロペラシャフト6の回転速度を検
出する回転速度センサを制御ユニット14に接続し、該
制御ユニットで演算するようにしてもよい。 制御ユニット14は、上記4つの信号SV%Sα、SΔ
7およびSc を人力し、まず、横G信号S、、に基づ
き、第6図に示されているように、lに のf’NG信号で示されている横Gが所定の値(例えば
0.54 g )より小さいとき、後輪トルク配分率U
を比較的小さな値11 l  に、また横Gが上記所定
値より大きいときには、後輪トルク配分率Uを比較的大
きな値1」2 に設定する。次いで、この後輪トルク配
分率に従い例えば第7図および第8図に示されているよ
うな予め記憶している第1および第2の制御マツプM1
、M2 を読み出し、この制御マツプM1、M2 に従
い制御電流lを油圧制御弁13に供給する。これらの第
1および第2制御マツプM1および M2は、第1図お
よび第2図に示された特性図に基づいて定められたもの
であり、縦軸が制御電流1を、横軸が回転速度差Δ、を
示している。第1制御マツプM1 は直進時用のもので
あり、車速が速くなるにつれて回転速度差大側に移動す
る複数本の制御線A、、L 、Lを備えている。一方、
第2制御マツプM2 は、転舵時用のものであり、舵角
が大きくなるにつれて回転速度差大側に移動する複数本
の制御線I14.15.16を備えている。 次に、上記伝達トルク制御装置の作動について説明する
。 制御ユニット14は、まず各センサ15.16.17か
ら車速信号Sv、舵角信号Sα、回転速度差信号SΔ。 およびIG信号S、を入力し、まず横G信号から」一連
のように後輪トルク配分率Uを決定し、次いで舵角信号
Sαから直進状態か転舵状態かを判断し、直進状態のと
きには第1制御マツプM1 を、転舵状態のときには第
2制御マツプM2をそれぞれ読み出す。まず、直進状態
のときの制御について説明すると、上記車速信号Sv 
に応じて第1制御マツプM1 から適切な制御線11s
12またはl、を選択し、回転速度差信号SΔ9をこの
制御線に照して制御電流lを決定する。この制御電流l
は、油圧制御弁13に供給され、この油圧制御弁I3は
、この制御電流Iに応じて、該電流lに比例した圧力P
の作動油をクラッチ5に供給する。クラッチ5は、この
作動油の圧力Pに応じた圧力で締結され、その締結圧力
に比例したトルクT、  リヤ側プロペラシャフト6に
伝達する。 一方転舵状態のときには、上記舵角信号Sαに応じて第
2制御マツプから適切な制御線l6.15またはf!6
 を選択し、回転速度差信号S△0をこの制御線に照し
て制御電流】を決定し、以下、上記と同様の制御を行な
う。以上により、回転速度差△。を知って、後輪のトル
ク配分率1Jを横Gに基づいて定められた値に維持する
。なお、上記制御は、制御マツプを用いて制御電流1を
求める形式のものについて説明したが、演算によって求
める形式のものであってもよい。 また、−1−記実施例においては、フロント側プロペラ
シャフト4をパワープラント1の出力軸2に常に連結さ
せ、リヤ側プロペラシャフト6と出力軸2の間にクラッ
チ5を設けたものについて説明したが、これを逆にして
もよく、更に、第9図に示すように2つ目のクラッチ2
0および歯車列21を出力軸2とフロント側プロペラシ
ャフト4の間に設けて、直結するプ0ペラシャフトを選
択できるようにしてもよい。なお、この場合には、第2
の油圧制御弁22を設ける必要がある。 なお、本発明は動力伝達手段を車速、舵角及び前後輪回
転差の13者を検出して制御する−に記実施例に限定さ
れず、直接パワープラント出力トルクを検出し、動力伝
達手段を制御するもの等にも適用でる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、トルク配分率一定、舵角一定としたときの伝
達トルクTr−回転速度差△。特性を示すグラフ、 第2図は、トルク配分率一定、車速一定としたときの伝
達トルクT「一回転速度差△。特性を示すグラフ、 第3図は、前、後輪駆動時の横G−操舵角特性を示すグ
ラフ、 第4図は、4輪駆動車の駆動系を示す概略図、第5図は
、本発明の一実施例による伝達トルク制御装置の概略図
、 第6図は、(Ili Gと後輪のトルク配分率の関係を
示す図、 第7図およず第8図は、それぞれ上記伝達トルク制御装
置における伝達トルク制御に用いられる第1および第2
制御マツプを示すグラフ、第9図は、本発明の他の実施
例による伝達トルク制御装置の概略図であり、 第10図は、タイヤ固有のスリップ特性を示す特性図で
ある。 1・・・パワープラント  2・・・出力軸4・・・フ
ロント側プロペラシャフト 5・・・クラッチ  6・・・リヤ側プロペラシャフト
13・・・油圧制御弁  14・・・制御ユニット18
・・・横Gセンサ −9つ0− ′jlクコ0射[山 手続補正書 昭和  年  月  日 3、補正をする者 事件との関係  出願人 名称 (313)マツダ株式会社 4、代理人 5゜補正命令の日付  自   発 1、明細書第7頁下から第3行および第1行の“ペロペ
ラ”を「プロペラ」に訂正する。 2、同書第11頁の式 %式% を次のように改める。 r、’、T、− ・・・・・・ (1B)   J 3、 同書第11頁全体を次のように改める。 2               メ 〆                ←4、同書第15
頁第1行の

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. パワープラントからのトルクを前後輪にそれぞれ伝達す
    るトルク伝達経路の少なくとも一方に、トルク伝達量可
    変の動力伝達手段が設けられ、この動力伝達手段を可変
    制御して前後輪へのトルク配分を制御する4輪駆動車の
    伝達トルク制御装置であって、車両旋回時の横方向重力
    加速度を検出する横方向重力加速度検出手段、および該
    横方向重力加速度検出手段からの出力信号に応じて前記
    動力伝達手段のトルク伝達量をさせ、前後輪のトルク配
    分比を制御する制御手段を備えた4輪駆動車の伝達トル
    ク制御装置。
JP19103785A 1985-08-30 1985-08-30 4輪駆動車の伝達トルク制御装置 Pending JPS6250231A (ja)

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