JPS63170129A - 四輪駆動車の駆動系制御装置 - 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、前後輪駆動力配分制御とエンジン出力制御と
を併用させることで駆動輪スリップの抑制制御を行なう
四輪駆動車の駆動系制御装置に関する。

（従来の技術） 従来の四輪駆動車の駆動力配分制御装置としては、例え
ば特開昭６１−１３２４２１号公報に記載されているよ
うな装置が知られている。

この従来装置は、前後輪それぞれのスリップ率を検出す
る前輪スリップ率検出手段及び後輪スリップ率検出手段
を設け、前後輪のうち常駆動輪側のスリップ率を監視し
、該スリップ率が高い路面伝達駆動力が得られる目標ス
リップ率に一致するように駆動系クラッチ手段の締結力
を増減制御する、即ち、駆動輪スリップが発生した場合
には、スリップの発生度合に応じて４輪駆動方向の駆動
力配分となるように、クラッチ締結力を高めていき、エ
ンジン駆動力を４輪に配分することで、各輪への伝達駆
動力低下により自動的に駆動輪スリップを抑制さ、せる
ものであった。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、このような従来装置にあっては、駆動力
配分制御のみによって駆動輪スリップの抑制制御を行な
おうとするものであった為、タイヤ−路面間の摩擦係数
路と輪荷重とによって決まる車輪の路面伝達駆動力がエ
ンジンパワーを下回っている場合には、アクセル操作に
よっては４輪共にスリップ状態になってしまうという問
題点を残していた。

そして、４輪共にスリップ状態となった場合には、路面
伝達駆動力の低下やコーナリングフォースの減少が著し
く発生してしまい、車両は不安定な挙動を示す。

（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輪に分配−伝達する
エンジン駆動系の途中に設けられ、外部からのクラッチ
締結力により駆動力配分比の変更が可能な駆動系クラッ
チ手段１と、前後輪それぞれのスリップ率を検出する前
輪スリップ率検出手段２及び後輪スリップ率検出手段３
と１前後輪のうち常駆動輪側のスリップ率を監視し、該
スリップ率が高い路面伝達駆動力が得られる目標スリッ
プ率に一致するように前記駆動系クラッチ手段１の締結
力を増減制御するクラッチ制御手段４と、前記駆動系ク
ラッチ手段４の締結により４輪駆動側にすることで窩部
動輪のスリップ抑制制御を行なっているにもかかわらず
、４輪共にスリップ状態になった場合に、前記クラッチ
制御手段４に駆動系クラッチ手段ｌをロックさせる指令
を出すと共に、エンジン出力を低下させてスリップ率を
抑える指令を出す駆動系制御手段５と、を備えているこ
とを特徴とする手段とした。

（作　用） 本発明の四輪駆動車の駆動系制御装置では、上述のよう
な手段とした為、駆動系クラッチ手段の締結により４輪
駆動側にすることで窩部動輪のスリップ抑制制御を行な
っているにもかかわらず、４輪共にスリップ状態になっ
た場合には、クラッチ制御手段に対し駆動系クラッチ手
段をロックさせる指令が出されると共に、駆動系制御手
段５からスリップ率を抑える指令が出される。

従って、低摩擦係数路走行時にアクセルを踏み過ぎた時
等であって、４輪共にスリップ状態になった場合には、
駆動力配分制御とエンジン出力制御との併用により過大
な駆動輪スリップが速やかに抑えられ、これによって、
路面伝達駆動力の低下やコーナリングフォースの減少に
よる不安定な車両挙動を防止出来る。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面により詳述する。

尚、この実施例を述べるにあたって、後輪駆動をベース
にした四輪駆動車を例にとる。

まず、第１実施例の構成を説明する。

第１実施例の駆動系制御装置Ａｔが適用される四輪駆動
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、トランスファ入力軸１２、リヤプロペラ
シャフト１３、リヤディファレンシャル１６．リヤドラ
イブシャフト１７．１８、後輪１９，２０、多板摩擦ク
ラッチ（駆動系クラッチ手段）２１、ギヤトレーン２２
、フロントドライブシャフト２３．フロントディファレ
ンシャル２４、前輪２５．２６を備えている。

前記多板摩擦クラッチ２１及びギヤトレーン２２はトラ
ンスファ装置３０に内蔵されていて、エンジンｌＯから
の駆動力を直結により後輪１９゜２０へ伝達され、この
後輪駆動系から多板摩擦クラッチ２１とギヤトレーン２
２を介して前輪２５．２６側へ駆動力が分配伝達される
。

即ち、多板摩擦クラッチ２１は、外部からのクラッチ油
圧Ｐｃにより締結される為、クラッチ油圧Ｐｃが高い程
、前輪２５．２６側への駆動力配分が高められる。

尚、トランスファ装置３０の具体的な構造としては、例
えば、従来出典で挙げた特開昭６１−１３２４２１号公
報の第３図を参照。

前記駆動系制御装置Ａ１は、電気的信号による制御指令
によりクラッチ圧Ｐｃの制御と、エンジン出力Ｐｅの制
御とを行なう装置で、入力センサとして、回転速度信号
（ｗｆ）、（ｗｒ）を出力する前輪回転速度センサ４１
．後輪回転速度センサ４２及び加速度信号（α）を出力
する前後加速度センサ４３を備え、制御モジュールとし
て、マイクロコンピュータを中心とする回路構成であり
指令電流信号（ｆ　ｃ）　、　（ｆ　ｅ）を出力する制
御回路４４（クラッチ制御手段、駆動系制御手段）を備
え、制御機構として、指令電流値Ｉｃに応じたクラッチ
油圧Ｐｃに制御する油圧制御機構４５と、指令電流値Ｉ
ｅに応じたエンジン出力Ｐｅに制御するバルブ開度制御
機構４６を備えている。

前記油圧制御機構４５は、第２図に示すように、油圧源
５１、−次圧配管５２、アキュムレータ５３、圧力スイ
ッチ５４、電磁比例減圧弁５５、二次圧（制御圧）配管
５６、ドレーン配管５７を備えていて、電磁比例減圧弁
５５への指令電流値Ｉｃが高ければ高い程、高いクラッ
チ油圧ＰＣに制御される。

前記バルブ開度制御機構４６は、第３図に示すように、
メインスロットルバルブ６１とは別にインテークマニホ
ールド６２の途中に設けられたサブスロットルバルブ６
３の開閉制御を行なうもので、ノーマルオープンのサブ
スロットルバルブ６３に連結されるレバー６４と、該レ
バー６４に連結されるソレノイドバルブ６５とを備え、
ソレノイドバルブ６５への指令電流値Ｉｅが高ければ高
い程、サブスロットルバルブ６３は閉方向になり、エン
ジン出力Ｐｅが低下する。

尚、第３図中、６６はシリンダヘッド、６７はフューエ
ルインジェクタ、６８はエアクリーナである。

次に、第１実施例の作用を説明する。

まず、第１実施例での駆動系制御装置Ａｌでの制御作動
の流れを第４図に示すフローチャート図により説明する
。

ステップ１００は初期設定ステップであり１次のステッ
プｌｏｔでは、回転速度信号（ｗｆ）。

（ｗｒ）を出力する前輪回転速度センサ４１．後輪回転
速度センサ４２からの入力信号により前輪回転速度Ｗｆ
と後輪回転速度Ｗｒとが読み込まれる。

ステップ１０２では、加速度信号（α）を出力する前後
加速度センサ４３からの入力信号により前後加速度αが
読み込まれる。

ステップ１０３では、前記ステップ１０２で読み込まれ
た前後加速度αを時間で積分することにより絶対車速Ｖ
が演算により求められる。

尚、絶対車速Ｖの演算式は。

ｖ＝ｆαｄｔ であり、この絶対車速Ｖは、後述する前後輪が共にスリ
ップした時に前輪スリップ率Ｓｆを算出する為に使われ
る。

ステップ１０４では、前記ステップ１０１で読み込まれ
た再回転速度Ｗｆ、Ｗｒの大きさ比較が行なわれ、Ｗ　
ｆ　＜　Ｗ　ｒの時には次のステップ１０５へ進み、Ｗ
ｆ≧Ｗｒの時にはステップｌｏｔへ戻る。

ステップ１０５では、前後輪回転速度Ｗｆ、Ｗｒにより
後輪スリップ率Ｓｒが演算により求められる。

尚、後輪スリップ率Ｓｒの演算式は、 Ｓ　ｒ　＝　（Ｗ　ｆ　−Ｗ　ｒ）　／Ｗ　ｒである。

ステップ１０６では、後輪スリップ率Ｓｒが。

第５図に示す所定のＷＡ同内、即ち、Ｓｍ１ｎ　＜　Ｓ
　ｒ＜Ｓｍａｘになるようにクラッチ圧Ｐｃの制御が行
なわれる。

具体的には、Ｓ層ｉｎ　＜Ｓ　ｒ＜５ｒａａｘの時はク
ラッチ圧Ｐｃの制御を行なわず、Ｓｒ≧Ｓｗａｍの時は
クラッチ圧Ｐｃの増圧制御を行ない、Ｓｒ≦Ｓ１ｎの時
はクラッチ圧Ｐｃの減圧制御を行なう。

このように、ステップ１０６では後輪スリップ率Ｓｒが
駆動力が最大となる範囲Ｓｍ１ｎ”Ｓ■ａＸに入るよう
にクラッチ圧Ｐｃが制御されることで、余裕駆動力が前
輪２５．２６へ配分される。

ステップ１０７では、前後輪の４輪共にスリップしてい
るかどうかが判断される。

このスリップ判断基準は、スリップすると車輪加速度は
急激に増大する為に前輪回速度古ｆが設定加速度α０を
越え、その後、絶対車速Ｖより前輪回転速度Ｗｆが大き
くなることで判断される。

従って、前後輪のそれぞれのスリップ率で判断する場合
に比べて、早期に４輪スリップ状態に入ったことが検知
され、以後のエンジン出力制御の開始を早めることが出
来る。

ステップ１０８では、クラッチ圧Ｐｃを最大クラッチ圧
Ｐ　ｃ　ｗａｘにし、エンジン駆動力が前後輪にほぼ等
配分される４輪駆動状態にする。

ステップ１０９では、絶対車速■と前輪回転速度Ｗｆに
より前輪スリップ率Ｓｆが演算により求められる。

尚、前輪スリップ率Ｓｆの演算式は、 Ｓ　ｆ　＝　（Ｖ−Ｗｆ）／Ｗｆ である。

ステップ１１０では、前輪スリップ率Ｓｆが、第５図に
示す所定の範囲内、即ち、Ｓｍ１ｎ＜Ｓｆ＜Ｓｍａｘか
どうかが判断され、ＹＥＳの時はエンジン出力制御が行
なわれず、Ｎｏの時は次のステップ１１１へ進む。

ステップ１１１では、Ｓｆ≧Ｓ　ｗａｘかどうかが判断
され、ＹＥＳの時はステップ１１２へ進み。

サブスロットルバルブを閉じ方向にしてエンジン出力Ｐ
ｅを低下させる制御を行ない、ＮＯの時（Ｓｆ≦Ｓ　ｓ
ｉｎの時）はステップ１１３へ進み、サブスロットルバ
ルブを開き方向に制御してエンジン出力Ｐｅを増大させ
る減圧制御を行なう。

以上説明してきたように、第１実施例の駆動系制御装置
Ａｔにあっては、以下に述べるような効果が得られる。

■　低摩擦係数路走行時にアクセルを踏み過ぎた時等で
あって、４輪共にスリップ状態になった場合には、駆動
力配分制御とエンジン出力制御との併用により過大な駆
動輪スリップが速やかに抑えられる。

これによって、前後輪のスリップ率Ｓｆ、Ｓｒが目標ス
リップ率（Ｓｍｉｎ　”Ｓｍａｘ　）の範囲内となるよ
うに制御され、第５図に示すように、駆動力係数ＩＬｔ
の低下やコーナリングフォースＣＦの減少が抑えられ、
これらＩＬｔやＣＦの低減による不安定な車両挙動を防
止出来る。

■　エンジン出力制御手段としてバルブ開度制御機構４
６を付加し、制御回路４４からの指令電流値Ｉｅにより
自動的にエンジン出力制御を行なうようにしている為、
ドライバのアクセルワークにかかわらず、前後輪のスリ
ップ率Ｓｆ、Ｓｒが最大駆動力が得られる目標スリップ
率（Ｓｍｉｎ　−Ｓｍａｘ　）に自動制御される。

次に、第２実施例について説明する。

この第２実施例の駆動系制御装置Ａ２は、第１実施例が
制御回路４４からの指令電流値Ｉｅにより自動的にエン
ジン出力制御を行なうバルブ開度制御機構４６をエンジ
ン出力制御手段としたのに対し、４輪共にスリップした
場合には、インジケータ４７によりドライバに対し、ア
クセル操作要領を指示し、実際のエンジン出力制御はド
ライバによるアクセルワークで行なわせるようにした例
である。

構成的には、第６図に示すように、バルブ開度制御機構
４６に代えて、インジケータ４７が車室内のダッシュパ
ネル部等に設けられている点で異なる。

作用的には、第７図に示すように、ステップ１１５では
、前輪スリップ率Ｓｆが、第５図に示す所定の範囲内、
即ち、Ｓｍ１ｎ　＜Ｓ　ｆ　＜５ｔａａｘかどうかが判
断され、ＹＥＳの時はインジケータ４７でＯＫの表示を
出しくステップ１１６）、ＮＯの時は次のステップ１１
７へ進む。

ステップ１１７では、Ｓｆ≧Ｓｍａｘかどうかが判断さ
れ、ＹＥＳの時はステップ１１８へ進み、インジケータ
４７でアクセルＯＦＦの表示を出し、Ｎｏの時（Ｓｆ≦
Ｓ＋５ｉｎ（７）時）はステップ１１６へ進み、インジ
ケータ４７でＯＫの表示を出す。

尚、第２実施例の他の構成及び作用については、第１実
施例と同様であるので１図面に同一符号を付して説明を
省略する。

従って、この第２実施例では、各輪の路面伝達駆動力が
最大レベルを上回るようなアクセル操作がされている場
合には、その旨を示すインジケータ４７を設けた構成と
した為、不必要にドライバがアクセルを踏み込み操作す
る事を防止出来る。

これによって、エンジン出力制御手段としては、既存の
アクセルペダルにより操作されるスロットルバルブを用
いながら、インジケータ４７の付加という簡単な構成で
、第１実施例の■で述べた効果を得る事が出来る。

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、エンジン出力制御として、エンジ
ンへの吸気量により制御する例を示したが、点火時期制
御や燃料供給量制御やシフト位置変更制御等、各輪へ伝
達させる駆動力を制御出来る手法であれば実施例には限
定されない。

また、実施例では、４輪共にスリップ状態である事の判
断を前輪の加速度と絶対車速に対する前輪の回転速度に
より判断する例を示したが、前後輪スリップ率の監視に
より判断したり、絶対車速に対する各輪の車輪速度を監
視することにより判断したり等、他の手法を用いてもよ
い。

実施例では、絶対車速の検出を前後加速度の積分により
求める例を示したが、アンチスキッド制御等で行なわれ
るように、車輪速度から推定により絶対車速を求めるよ
うにしてもよい。

また、実施例では、駆動系クラッチ手段として油圧締結
による多板摩擦クラッチを示したが、電磁クラッチや粘
性クラッチ等値のクラッチを用いてもよい。

（発明の効果） 以上説明してきたように、本発明の四輪駆動車の駆動系
制御装置にあっては、駆動系クラッチ手段の締結により
４輪駆動側にすることで窩部動輪のスリップ抑制制御を
行なっているにもかかわらず、４輪共にスリップ状態に
なった場合には、クラッチ制御手段に対し駆動系クラッ
チ手段をロックさせる指令が出されると共に、エンジン
出力を制御するエンジン出力制御手段によりスリップ率
を抑える指岑が出される手段とした為、４輪共にスリッ
プ状態になった場合には、駆動力配分制御とエンジン出
力制御との併用により過大な駆動輪スリップが速やかに
抑えられ、これによって、路面伝達駆動力の低下やコー
ナリングフォースの減少による不安定な車両挙動を防止
出来るという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の四輪駆動車の駆動系制御装置を示すク
レーム概念図、第２図は第１実施例の駆動系制御装置及
び四輪駆動車を示す図、第３図は第１実施例装置のバル
ブ開度制御機構を示す図。 第４図は第１実施例装置での制御作動の流れを示すフロ
ーチャート図、第５図はスリップ率及びコーナリング特
性図、第６図は第２実施例の駆動系制御装置及び四輪駆
動車を示す図、第７図は第２実施例装置での制御作動の
流れを示すフローチャート図である。 ｌ・・・駆動系クラッチ手段 ２・・・前輪スリップ率検出手段 ３・・・後輪スリップ率検出手段 ４・・・クラッチ制御手段 ５・・・駆動系制御手段

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）エンジン駆動力を前後輪に分配伝達するエンジン駆
   動系の途中に設けられ、外部からのクラッチ締結力によ
   り駆動力配分比の変更が可能な駆動系クラッチ手段と、 前後輪それぞれのスリップ率を検出する前輪スリップ率
   検出手段及び後輪スリップ率検出手段と、 前後輪のうち常駆動輪側のスリップ率を監視し、該スリ
   ップ率が高い路面伝達駆動力が得られる目標スリップ率
   に一致するように前記駆動系クラッチ手段の締結力を増
   減制御するクラッチ制御手段と、 該駆動系クラッチ手段の締結により４輪駆動側にするこ
   とで常駆動輪のスリップ抑制制御を行なっているにもか
   かわらず、４輪共にスリップ状態になった場合に、駆動
   系クラッチ手段をロックさせる指令を出すと共に、エン
   ジン出力を低下させてスリップ率を抑える指令を出す駆
   動系制御手段と、 を備えていることを特徴とする四輪駆動車の駆動系制御
   装置。