JPS6313824A

JPS6313824A - ４輪駆動車のトルク配分制御装置

Info

Publication number: JPS6313824A
Application number: JP15771586A
Authority: JP
Inventors: Akira Takahashi; 明高橋
Original assignee: Fuji Heavy Industries Ltd
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 1986-07-04
Filing date: 1986-07-04
Publication date: 1988-01-21
Anticipated expiration: 2011-08-14
Also published as: JP2524708B2

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、フルタイム式４輪駆動車において、前・後輪
の駆動トルク配分を任意に制御し、操縦性または安定性
重視の走行を可能にする４輪駆動車のトルク配分ｖＪｔ
ｌｌｌ装置に関するしのである。

【従来の技術１現在、一般の自動車の車両ステア特性は通常の走行では
その駆動方式による影響は余りないが、屈曲路などでの
急旋回や高速旋回走行を行うような場合では、前輪駆動
か後輪駆動かにより車両の挙動に違いが出てくる。すな
わら、前輪部ｖＪ巾では、前輪のタイヤが駆動力の影響
を受けるためにアンダーステア傾向が強まり、その限界
時にはドリフト状態となる。また、後輪駆動車では、ア
ンダーステア傾向が弱まり、その限界時にはオーバステ
ア傾向にまでなってスピン状態となることがあった。一
方、周知の４輪駆動車において、前後輪を直結したもの
は、主に走行時の軸重比に応じて館・後輪の駆動力配分
が自動的になされるものである。また、前・後輪間にい
わゆるセンターデフを設けたものは前・後輪の駆動力配
分を常に５０：５０などの一定値にするものである。こ
れら４輪駆動車は、前輪３１！ＩＪｆｌ’！　（ＦＷＤ
　）　ｌ＊輪駆！１３１１　（ＲＷＤ）とは異なった車
両ステア特性、すなわち「ＷＤとＲＷＤの略中間的特性
を得られるようにしたものである。［発明が解決しようとする問題点］ところで、上記のようにこれら４輪駆動車（４ＷＤ＞は
、確かにＦＷＤやＲＷＤとは異なった重車両ステア特性
を有するが、車両旋回時などに積極的に前・後輪の駆動
力配分を制御するものではないので、車両自体が有して
いるステア特性を大１］に変えることができず、車両の
旋回特性を必ずしも良好に得ることができなかった。本発明は、このような点に鑑みてなされたもので、車両
旋回時などの横加速力（Ｇ　）の増加に応じて、車両自
体が有するステア特性に基づき前・後輪の駆動力配分を
制御し、車両の旋回特性を向上させることができるよう
にすることを目的とする。【問題点を解決するための手段１上記目的を達するため、本発明による４輪駆動車のトル
ク配分訓ｍ＋装置は、前・後輪の駆動力配分を可変とす
るトルク配分装置を備える４輪駆動車において、車両に
作用する横加速度を検出する加速度センサと、変速機出
力軸の駆動トルクを検出する出力トルクセンサとを設け
、上記加速度センサからの信号によってあらかじめ記憶
装置にマツプの形で格納されている駆動力配分値を読み
出し、上記出力トルクセンサからの信号とに基づき上記
トルク配分装置の油圧クラッチに印加サベき油ｆｆ１ａ
を定め、この油圧を上記油圧クラッチに印加して前・後
輪の駆動力配分を、車両自体が有するステア特性に応じ
て制御するようにしたちのである。【作　　用】上記構成に基づき、車両自体がイｉするステア特性がア
ンダーステアの弱いもの、たとえばトルク配分装置を、
変速機出力軸の駆動トルクを略等分に分配するセンター
デフ装置と、これをバイパスして前輪側駆動トルクを印
加油圧に応じて増大させる油圧クラッチなどからなるト
ルク分配［２とで構成した４輪駆動エロであれば、横Ｇ
の増加に応じて、前輪側の駆動力配分を増加させ、また
は後輪側の駆動力配分を減少さけろ。また、アンダース
テアが強いもの、たとえばトルク配分装置を、センター
デフ装置と、これをバイパスして後輪側駆動ト・ルクを
印加油圧に応じて増大させる油圧クラッチなどからなる
トルク分配装置とで構成した４輪駆動車であれば、後輪
側の駆動力配分を増加させ、または前輪側の駆動力配分
を減少させる。さらにまた、トルク配分装置を、前・浚輸への駆動軸に
それぞれ油圧クラッチを設けてトルク伝達力を制御する
ように構成した４輪駆動車であれば、限界に近くない横
Ｇ内では＋ＡＧの増加に応じて後輪側の配分を増加させ
、限界に近い横Ｇ付近では逆に前輪側の配分を増加させ
る。以上のようにして、千両の旋回特性を向上させるこ
とができる。

【実　施　例Ｊ以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。第１
図〜第４図は本発明の第１の実施例を示し、図において
、１はエンジン、２はトランスミッション、３は前輪、
４は後輪、５はフロントデフ、６はリヤデフ、７はベベ
ルギヤからなるセンターデフ、８はセンターデフ７をバ
イパスして配置されたトルク分配装置を構成する油圧ク
ラッチ、９はトランスミッション２の出力軸２ａに固着
された歯車Ａ１１０はセンターデフ７のデフケースに設
けられた歯車Ｂで歯ＩＩＡ９と噛合う。１１はセンター
デフ７の前輪側駆動軸７ａに固着された小径の歯車０１
１２は油圧クラッチ８のクラッチハブ８Ｃの回転軸であ
るバイパス軸８ａの一端に固着された大径の＃串りで歯
車Ｃ１１と噛合う、１３は油圧クラッチ８のドラム８ｂ
側に設けられた歯車口、１４はセンターデフ７の後輪側
駆動軸７ｂに固着された略同径の歯車Ｆで、歯車Ｅ１３
と噛合う。１５はトランスミッション出力軸２ａの駆動
トルクＴを検出する出力トルクセンサ、１６は車両に作
用する横加速度（横Ｇ）を検出する横加速度センサ、１
７は油圧ユニットで、所定の油圧ｐｃを油圧クラッチ８
へ印加する。２０はマイクロコンピュータからなるトル
ク配分制御装置である。次に、センターデフ７および変速歯車機構１１゜１２と
油圧クラッチ８等からなるトルク分配装置の動作につい
てシ２明する。トランスミッション出力軸２ａからの駆
動トルクＴはｍ車９．１０を経てセンターデフ７へ伝達
され、ここで駆動トルクＴは略等分に分配されて前・後
輪駆動軸７ａ、　７ｂにそれぞれ伝達される。ここで、
油圧ユニット１７からの油圧ｐｃがゼロで、油圧クラッ
チ８がオフされていると、センターデフ７において分割
された駆動トルクＴ／２はそれぞれ前・後輪駆動軸７ａ
、　７ｂを介してフロントデフ５およびリヤデフ６へ伝
達され、夫々のギＡ７比により通常走行時はアンダース
テアが弱い車両ステア特性の後輪部ｖＪ寄りとなる。こ
の状態の油圧クラッチ８のクラッチハブ８ｃは、歯車Ｃ
１１と０１２のギｔ−１ｔＫによって減速されて回転し
、ドラム８ｂは略同径の歯車Ｅ１３．　Ｆ１４を介して
後輪駆動軸７ｂと周速で回転し、互いに空転している。ここで、油圧ユニット１７が油圧Ｐｃを徐々に印加する
と、油圧クラッチ８において回転差により油圧ｐｃに応
じたクラッチトルクに−Ｔｃが発生し、そのトルクは低
速側のハブ７ｃに加算されるように作用し、高速側のド
ラム７ｂは減算されるように作用するので、前輪駆動軸
７ａへ伝達される駆動トルクＴ、は（Ｔ／２　十Ｋ　−
Ｔｃ　）に、後輪駆動軸７ｂへ伝達される駆動トル９１
尺は（Ｔ／２−に−Ｔｃ）となり、前輪３および後輪４
の駆動力配分を変えることができる。上記のように後輪駆動寄りに構成される４輪駆動車はア
ンダーステア傾向が弱く、その限界時にはオーバステア
傾向にまでなってスピン状態になることがある。このた
め、トルク配分制御装置ｆｆ２０は第３図に示すように
構成され、図において２１は記ｆＨ装置で、重両に作用
する横Ｇに応じた最適な駆動力配分値、例えば前輪駆動
力配分値昨　をマツプの形（第４図）で予め格納してい
る。２２は駆動力配分決定手段、２３はクラッチトルク
演粋手段である。そして、駆動力配分決定手段２２は、横加速度センサ１
６によって検出される車両に作用する槙Ｇをアドレス信
号として、記憶装置２１より前輪駆動力配分値Ｒ１−−
ＴＦ　／　（ＴＦ　十Ｔよ）を読み出し、この配分子ｌ
ｆｌ　Ｒと出力トルクセンサ１５によって検。出される駆動トルクＴとに基づいたクラッチトルク演停
手段２３は、ＲＦ　＝　［Ｔ／２　＋Ｋ　−Ｔｃ　／　（Ｔ／２　＋
Ｋ・Ｔｃ　）　＋　（Ｔ／２−に−Ｔｃ　）　］を満足
するクラッチトルクＴＣを求め、この（ｉｆｆ　ＴＣに
相当する油圧指令を油圧ユニット１７に与え、対応する
油圧ｐｃを油圧クラッチ８に印加し、第４図に示すよう
に横Ｇの増加に応じて前輪側の駆動力配分１しを増加さ
せ、後輪側の駆動力配分を減少させて、車両旋回時のア
ンダーステアを強めで車両の安定性を確保する。次に、車両自体のステア特性がアンダーステアの強い車
両の場合を第；）図、第６図に示す。トルク伝達系の構
成は第１図に示したものと同じであるが、この４輪駆動
車のトルク分配装置では、歯車Ｃ１１とＤ１２とのギヤ
比はほぼ１で、歯車Ｆ１４とＥ１３とのギヤ比にとは、
第１図第１図と逆にＤ／Ｃ＜　Ｅ　／　Ｆであり、油圧
クラッチ８に印加印加する油圧ｐｃに応じて、前輪側駆
動軸７ａへの駆動トルクＴＦ　は（’ｒ／２−に−Ｔｃ
　）となり、後輪側駆動軸７ｂへの駆動力ＴＲは（Ｔ／
２　＋に−Ｔｃ　）となる。このようなアンダーステア
傾向が強い車両では、限界時にはドリフト状ｒａｔとな
るおそれがあるので、トルク配分制御装置２０の記憶装
置２１に、第６図に示すような前後駆動力配分値を予め
マツプの形で格納しておき、横加速度センサ１Ｇによっ
て検出される車両旋回時の槙Ｇによって前輪駆動力配分
ＭｉＲＦ　を読み出し、第１の実施例と同様に油圧クラ
ッチ８で発生すべきクラッチトルクＴＣを求め、油圧ユ
ニット１７から対応する油圧ｐｃを油圧クラッチ８へ印
加して、第６図に示すように後輪側駆動力Ｔ２　の配分
を増加させ、前輪側駆動力ＴＦ：の配分を減少させ、車
両旋回時に生じるアンダーステアを弱めて車両の操縦性
（回頭性）を確保する。また、前・後輪駆動力配分を夫々の駆動軸に介設された
油圧クラッチによって制御するように構成した４輪駆動
車の例を第７図〜第９図に示づ。第７図において、１〜６は第１図に示したものと同じで
ある。８１　、８−、はそれぞれ前輪側駆動軸Ｊ３よび
後輪側駆動軸に介設された油圧クラッチ、９．１０はｒ
＠市、１６は横加速度センサ、１７は油圧ユニットで、
油圧クラッチＬｌ　、　８−、にそれぞれ所定の油圧ｐ
ｃｔ、ＰＣｚを印加し、印加油圧に応じてトルク伝達を
制御する。１８はハンドル、２０はマイクロ＝１ンビュ
ータからなるトルク配分制御装置で、第７図に示すよう
に構成されている。２１は配憶！Ａ置で、横Ｇに対する
最適前接駆動力配分値が第９図に示すようなマツプの形
で予め格納されている。２２は駆動力配分決定手段、２
４はクラッチ油圧演算手段である。以上のような構成において、車両旋回時、横加速度セン
サ１６が車両に作用する横Ｇを検出すると、前後駆動力
配分決定手段２２は記憶装置２１からマツプ検索によっ
て対応する前後駆動力配分値を読み出し、出力トルクは
ンサ１５によって検出される出力トルクとに基づいて、
クラッチ油圧演算手段２４は読出された配分１直となる
ようなりラッチ油圧［〕ｃ１．ｐｃ２を求め、油圧ユニ
ット１７より油圧クラッチ８１．８２へそれぞれ印加す
る。この場合、限界に近くない横Ｇ１すなわら所定値Ｇ
Ｓ内では第９図に示すように、横Ｇの増加に応じて後輪
側駆動力の配分を増加させて旋回時のアンダーステアを
弱めて操縦性を確保する。一方、限界に近い横Ｇ近辺、
すなわち所定１ＩＩＩＧＳ以上では、逆に前輪側駆動力
の配分を増加させて旋回時のアンダーステア傾向を強め
て、車両の安定性を確保する。【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば旋回時に車両に作用
する横加速度を加速度センサによって検出し、この信号
に応じて前・後輪駆動力配分を制御するようにしＩ；の
で、車両旋回時の旋回特性、すなわち操縦性（回頭性）
および安定性の向上を図ることができる。また、車両に
作用する横加速度（横Ｇ）に対応する最適な前後駆動力
配分値を、マツプの形としてプログラマブルな記ｖｉ装
置に予め格納しておくようにしたので、多様な車種に対
して適用づることか可能になるという効果も得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図は本発明の第１の実施例を示し、第１図
ｔユ元の車両ステア特性がアンダーステアの弱いセンタ
ーデフ付４輪駆動車のトルク伝達系の構成を示すスケル
トン図、第２図はトルクバランス図、第３図はトルク配
分制御Ｉ装置の構成を示すブロック図、第４図は横Ｇに
対応する前後駆動力配分図である。第５図、第６図は第
２の実施例を示し、第５図は元の車両ステア特性がアン
ダーステアの強いセンターデフ付４輪駆ｖＪ！ｔＮのト
ルクバランス図、第６図は横Ｇに対応する前後駆動力配
分図である。第７図〜第９図は第３の実施例を示し、第
７図は前・後輪への駆動トルク伝達をそれぞれ制御する
油圧クラッチを備えた４輪駆動ヰ１のトルク伝達系の構
成を示すスケルトン図、第８図はトルク配分制ｔＩｌ装
置の構成を示すブロック図、第９図は横Ｇに対応する前
後駆動力配分図である。２・・・トランスミッション、３・・・前輪、４・・・
後輪、７・・・センターデフ、８．８１．８１・・・油
圧クラッチ、９〜１４・・・歯車、１５・・・出力トル
クセンサ、１６・・・横加速度センサ、２０・・・トル
ク配分制ｔｉｎ装置。特許出願人　　　　富士重工業株式会社代理人　弁理士
　　小　橋　信　浮量　　　弁理士　　　村　　井　　　　　進〜ト甘〜ト斤第６図０．２　　０．４　　０．６　　０．８□　籟Ｇ

Claims

【特許請求の範囲】

（１）前輪と後輪の駆動力配分を可変とするトルク配分
装置を備える４輪駆動車において、車両に作用する横加
速度を検出する加速度センサと、変速機出力軸の駆動ト
ルクを検出する出力トルクセンサとを設け、上記加速度
センサからの信号によってあらかじめ記憶装置にマップ
の形で格納されている前・後輪駆動力配分値を読み出し
、上記出力トルクセンサからの信号とに基づき、上記ト
ルク配分装置の油圧クラッチに印加すべき油圧値を定め
、この油圧を上記油圧クラッチに印加して前・後輪の駆
動力配分を制御するようにしたことを特徴とする４輪駆
動車のトルク配分制御装置。
（２）トルク配分装置を変速機出力軸の駆動トルクを等
分に分配するセンターデフ装置と、このセンターデフ装
置をバイパスして前輪側駆動トルクを印加油圧に応じて
増大させる油圧クラッチなどからなるトルク分配装置と
で構成し、加速度センサからの横加速度信号の増加に従
って前輪側の駆動力配分を増加させるようにしたことを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載の４輪駆動車のト
ルク配分制御装置。
（３）トルク配分装置をセンターデフ装置と、これをバ
イパスして後輪側駆動トルクを印加油圧に応じて増大さ
せる油圧クラッチなどからなるトルク分配装置とで構成
し、加速度センサからの横加速度信号の増加に従つて後
輪側の駆動力配分を増加させるようにしたことを特徴と
する特許請求の範囲第１項記載の４輪駆動車のトルク配
分制御装置。
（４）トルク配分装置を前・後輪への駆動軸にそれぞれ
油圧クラッチを設けてトルク伝達を制御するように構成
し、油圧値をそれぞれの油圧クラッチに印加して、加速
度センサからの横加速度信号が所定加速度以下の場合は
後輪側の駆動力配分を増加させ、所定加速度以上では前
輪側の駆動力配分を増加させるようにしたことを特徴と
する特許請求の範囲第１項記載の４輪駆動車のトルク配
分制御装置。