JPS6253233A - 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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JPS6253233A
JPS6253233A JP19104085A JP19104085A JPS6253233A JP S6253233 A JPS6253233 A JP S6253233A JP 19104085 A JP19104085 A JP 19104085A JP 19104085 A JP19104085 A JP 19104085A JP S6253233 A JPS6253233 A JP S6253233A
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JP
Japan
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torque
control
rotational speed
vehicle
speed difference
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JP19104085A
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JPH0567443B2 (ja
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Kenichi Watanabe
憲一 渡辺
Manabu Hikita
引田 学
Hideji Hiruta
昼田 秀司
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Mazda Motor Corp
Original Assignee
Mazda Motor Corp
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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、パワープラント出力トルクが変動した場合
には、上記クラッチの機構の締結力を調整し、その伝達
トルク量を変動させてやらなければトルク配分比を一定
に保つことはできない。これは、クラッチ機構の伝達ト
ルクが、その締結力の変動によってのみ変動するからで
ある。
パワープラント出力トルクの変動に伴ないクラッチ機構
の伝達トルク量を制御するには、例えばパワープラント
出力トルクをトルク検出器を用いて検出し、この検出量
に基づきクラッチ機構の締結力を調整してやればよい。
ところが、上記トルク検出器は極めて高価なものであり
、このため装置全体が高価なものとなってしまうという
問題がある。
(問題を解決するだめの手段) そこで本発明は、パワープラント出力トルクの変動に伴
ない前後輪の回転速度差が変動することに着目し、この
回転速度差に基づき、1−記動力伝達手段の伝達トルク
量を調整し、これによって前後輪のトルク配分比を所望
の値に維持するとともに、上記回転速度差が所定値より
小さいときには、上記伝達トルク量の調整を禁止するよ
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、トルク伝達攪可
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、車速を検出する車速検出
手段、舵角を検出する舵角検出手段、前後輪回転速度差
を検出する回転速度差検出手段、および前記3つの検出
手段からの出力信号を受け、前記3つの検出手段からの
出力信号に基づき、前後輪トルク配分比が常に所望の一
定の配分比になるように、前記動力伝達手段のトルク伝
達量を制御するとともに、前記回転速度差検出手段から
の出力信号が所定値以下のきき前記動力伝達手段のトル
ク伝達量の制御を禁止する制御手段を備えていることを
特徴とするものであり、以下に説明する原理に基づいて
いる。
(発明の原理) 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側トルクをそれぞれT f 
、Tr %目標リヤトルク配分率をUとすると、次のよ
うな式が成り立つ。
T、 = ’rr + Tr−1,−0=(1)Tr−
uT、        ・・・・・・(2)また、フロ
ントおよびリヤ駆動力をそれぞれF f N Fr %
フロントおよびリヤタイヤスリップ比を5f1Sr、フ
ロントおよびリヤタイヤ角速度をω2、ω7、フロント
およびリヤ接地荷重をN f % Nr %フロントお
よびリヤタイヤ動的有効半径をR2、Rr、左右を平均
してのフロントおよびリア車体速度をV、 、V、 、
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、上記駆動係数μ
、定数には第8図に示すような使用するタイヤ固有のス
リップ特性から求められる値で μ−F/N (F ;駆動力、N;接地荷重)k−μ/
S (S ;スリップ率) である。
F、−μNr = k S r Nt  ・・・・・・
(4)F、 −μN、 −k 5rNr・−−−(5)
■。
更に、フロントおよびリヤギヤ比(ペロペラシャフト/
ハーフシャフト)をG t % Gr sフロントおよ
びリヤ側のペロベラシャフトの各速度をnf 、nr 
 とそれぞれすると、トルクと角回転速度の関係は、次
の式で表わすことができる。
し。
nl  −Gl  ω、          ・・・・
・・(lO)nr  −Gr  ω、        
  ・・・・・・(11)式(4)、(6)、(8)、
(10)から式(5)、(7)、(9)、(11)から
式(12)から 式(13)から フロントとリヤの車体速度比tは、 ■1 で表わすことができる。式(14)、(15)、(16
)から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。
、°、T、− ・・・・・・ (18) リヤトルクと前後輪の回転速度差を△nの関係は次のよ
うに示すことができる。
Δn =n、  −nr     ・・・・・119)
、’、nr −nf  −Δn     ・・−・−(
20)式(18)、(20)より (−ν                22    
              〆メ         
      ← 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口a IJヤトルク配分率Uを一
定とするには、前後輪回転速度差△n、フロント側プロ
ペラシャフト角速度n、お。Lび車体速度比tを測定し
、ト、記式(21)に(bてはめ、リヤ側トルクTr 
を得られた値よすればよい。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′r。
と回転速度差へ〇の関係を第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p、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,
、R2、R3、R,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 U I    tan (X2従って、舵角が
わかれば、車体速度比tは知るこきができる。
」1記動力伝達手段としては、例えばクラッチ機構が用
いられるが、クラッチ機構においては、よく知られてい
るようにその締結力が弱いときには、その締結力と伝達
トルク量が比例せず、制御が不安定となるおそれがある
。一方、前後輪回転速度差が所定値以下のときには、上
記クラッチ機構の締結力が弱く、その締結力と伝達トル
ク量が社例しない領域であることが考えられる。そこで
本発明においては、前後輪回転速度差が所定値以下のと
きには、伝達トルク量の制御を禁止し、全体としての制
御が不安定となることを防上したのである。
(発明の効果) 以上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、エンジンの出力トルクが変化したと
しても、前後輪回転速度差、車速および車体速度比を測
定し、これらの測定値に基づいて動力伝達手段のトルク
伝達量を制御するだけで、前後輪のトルク配分比を一定
維持にすることができ、従って高価なトルクセンサ等を
用いることなく高精度な前後輪のトルク配分制御が行な
える。
また、本発明においては、前後輪の回転速度差が所定値
以下のときには、動力伝達手段のトルク伝達量の制御を
禁止し、すなわち2輪駆動とするようにしたので、制御
が安定となるとともに、走行抵抗の低減が図れ、また動
力伝達手段の耐久性が向−h L、史には動力伝達手段
における微少すべりによる振動防11−が図れる。
(実施例) 以−ド、添付図面を参照しつつ本発明の好ましい実施例
による4輪駆仙車の伝達トルク制御装置について説明す
る。
′;′jt、:3図および第4図は、本発明の一実施例
を示すものである。第3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l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)I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−1ユの構成において、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
次に、第4図を参照しつつ、−ト記クラッチ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。
上記制御ユニット14には、車速を検出し、車速信号S
v 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、およびフロント側お
よびリヤ側プロペラシャフト4.6の回転速度差△nを
検出し、速度差信号SΔ。を出力する速度差センサ17
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
セン力を制御ユニッ)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、−1−記3つの信号5VNSαお
よびSΔ0を入力し、予め記憶している次のような第1
および第2の制御マツプM、 、 M。
に従い制御電流1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△。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11、f!2.13 
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R4、NS、β6を備え
ている。なお、各制御線RI%A’2 、β3 、β1
、β5.16ともに、回転速度差△。が所定値△、。1
、△、、o2、△、、o3、ΔhD4 、Δ。。3、△
、、o6以上になったときにはじめて制御電流1が出る
ように設定されており、クラッチ5の伝達トルクが不安
定となるような作動油圧力とする電流lは発生しないよ
うにしている。
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Svs舵角信号Sαおよび回転速度差信号S
△0を人力し、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M、
から適切な制御線β1、β2または!!3 を選択し、
回転速度差信号S△。をこの制御線に照して制御電流1
を決定する。この制御電流1は、油圧制御弁13に供給
され、この油圧制御弁13は、この制御電流lに応じて
、該電流1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1)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Tr 
 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β6、!。
または16を選択し、回転速度差信号S△0をこの制御
線に照して制1111電流1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IΔ、を知っ
て、後輪のトルク配分率Uを一定に維持する。また、回
転速度差△。が上記△、、04、Δ。。2、△no3、
Δ。。1、△、、o5、△、、o6より小さいときには
、電流lは供給されず、従ってこの場合には前輪駆動と
なる。なお、後輪のトルク配分率l】は車両の諸元に応
じて予め設定した固定値あるいは車両の走行条件に応じ
て変更される値とすることができる。また、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、上記実施例においては、フロコント側プl]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7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とフロント側ブL】ペラ
シャフト4の間に設けて、直結するプロペラシャフトを
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。
【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Tr−回転速度差△。特性を示すグラフ、 第3図は、4輪駆動車の駆動系を示す概略図、第4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5図およず第6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7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8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・・・・・・制御ユニット手続補
正書 60.10.15 昭和  年  月  日 1、事件の表示   昭和60年特許願第191040
号2、発明の名称   4輪駆動車の伝達トルク制御装
置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6百下から第5行および第3行の“ペロペ
ラ”を「プロペラ」に訂正する。 2、同書第9頁の式 %式% を次のように改める。 r、−、Tr− ・・・・・・ (18)   J 3、 同書第11頁全体を次のように改める。 1−m=)、                  〆
一一一)。 2                メ4、 同書第1
3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、車速を検出する車速検出
    手段、舵角を検出する舵角検出手段、前後輪回転速度差
    を検出する回転速度差検出手段、および前記3つの検出
    手段からの出力信号を受け、前記3つの検出手段からの
    出力信号に基づき、前後輪トルク配分比が常に所望の一
    定の配分比になるように、前記動力伝達手段のトルク伝
    達量を制御するとともに、前記回転速度差検出手段から
    の出力信号が所定値以下のとき前記動力伝達手段のトル
    ク伝達量の制御を禁止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。
JP19104085A 1985-08-30 1985-08-30 4輪駆動車の伝達トルク制御装置 Granted JPS6253233A (ja)

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JPS6253233A true JPS6253233A (ja) 1987-03-07
JPH0567443B2 JPH0567443B2 (ja) 1993-09-24

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63169327U (ja) * 1987-04-27 1988-11-04
JPH01130771A (ja) * 1987-10-05 1989-05-23 Nukem Gmbh 基板洗浄法及び基板洗浄装置
JPH0639357A (ja) * 1992-07-24 1994-02-15 Nitto Kogaku Kk 洗浄方法
JP2016049946A (ja) * 2014-09-02 2016-04-11 三菱マヒンドラ農機株式会社 作業車両

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