JPS6334230A - 四輪駆動制御装置 - 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 この発明は車両の四輪駆動トランスファにおけろ駆動力
の伝達状態を、クラッチ等の摩擦係合手段を油圧によっ
て制御ｆｌＯすることにより変える四輪駆動制御ｉｌＯ
装置に関する一ｂのである。

従来の技術 周９．１］の」、うに四輪駆動の形ｊい、１、人別して
パー１〜タイム四輪駆動とフルタイム四輪駆動とに分（
Ｊることができ、ぞの例を第８図おＪ、び第９図に示Ｍ
ｏ第ε３図１、ｔパー１へタイム四輪駆動の例であって
、Ｔレジン１の出力は変速機２を介して１ヘランスフア
３に伝達され、その］ヘランスファ３は、変）＊機２に
接続されＬこ第１出力軸（例えば後輸出力軸）４と選択
的に駆動される第２出力ｌｌｌ１ｈ（例えば前輸出力軸
）５とを有しており、クララＪＣ４を係合させることに
より第１出力軸４とドライブスプロケット６とを一体化
し、その回転をドリブンスジ１１ケツ１〜７および′チ
ェーン８によ−）で第２出力軸Ｊに伝達するＪ、う構成
されている。したかつてクラッチＣ４を係合さけること
により四輪駆動どなり、反対にクラッチＣ４を解放する
ことにより二輪駆動となる。

また第９図（」ノルタイム四輪駆動の例であって、千の
トランスフＦ　９　（：ｔ：、けン傘−デ′ファレンシ
ャル１０の２つの出力曹素に第１出力軸４ど第２１１１
力軸Ｅ）とをそれぞれ接続する一方、［？ンターデフア
レンジセル１０の入力要素に一体化したドリブンギヤ１
１を、変速機２の出力軸に取付けたドライブギヤ１２に
噛合させ、さらにセンターデファレンシャル１０の入力
要素とその一方の出力要素との間に差動制限用のクラッ
チＣ４を設けた構成である。

ところで第８図に示すパートタイム四輪駆動装置では、
前述したように、クラッチＣ４の係合および解放によっ
て二輪駆動と四輪駆動とに切換えることができるか、ク
ラッチＣ４は所謂半クラッチのようなスリップを生じさ
せた係合状態であっても幾分かのトルクを伝達すること
ができるのであり、したがって前記クラッチＣ４をスリ
ップ制ｉｆｌすれば、前輪と後輪とに対するトルクの分
配率を適宜に設定することができる。このような状況は
第９図に示すフルタイム四輪駆動装置であっても同様で
あって、クラッチＣ４を解放してあれば、前後輪に対す
るトルクの分配率は予め設定した値になるか、クラッチ
Ｃ４をスリップ制御してセンターデファレンシャル１０
の差動作用をある程度制限すれば、トルク分配率を適宜
に設定刃ることかできろ。

このようなりラッチＣ４の所謂スリップ制御は、タイ］
・］−ナブレーキング現象を防ぎ、また悪路や路面状）
Ｒに応じた安定走行を行なうために必要であって、その
装置か例えば４１開明５７−１５０１９号によって提案
されている。この提案に係る装置は、二輪駆動と四輪駆
動との切換えを行なう電磁クラッチを備え、旋回の際に
は操舵角が人ぎいはどクラッチ電流を小さくしてクラッ
チの滑りを増すよう構成した：しのである。

発明か解決しようと覆る問題熱 しかるに＝１−すの半径が小さい場合や高速で］−ナに
進入した場合には、前後輪のトルク分配を行なうクラッ
チの制御を迅速に？１４１うことが望まれるが、前記の
提案に係る装置では、操舵角の大きさによってスリップ
制御を行なうものであるから、制御系の応答遅れが生じ
る場合かあり、例えば］−すを走行中にクラッチが切れ
て車両の急激な埜動変化を生じ、走行安定′［）１か損
われるおそれがおった。

このような問題を解消するために、制御系の応答が最も
速くなるよう予め設定しておくことが考えられるが、制
御系の応答が極端に速いと、通常の運転でゆるいカーブ
を走行するなどのようにハンドル操作がゆっくりの場合
にも、即座にスリップ量が変化するために、駆動系に発
生しているトルクの変化が急激となり、車両振動が発生
する。

すなわちスリップ量が変化することによってトルク伝達
量を変化させているため、例えば第８図の場合、前輸出
力軸５のトルクが急激に変化してしまい、ショックの発
生を伴うなどの不都合が生じる。

この発明は上記の事情のもとになされたもので、操舵の
状況に応じて前後輪へのトルク配分を適正化して走行安
定性を確保することのできる四輪駆動制御装置を提供す
ることを目的とするものである。

問題点を解決するための手段 この発明は、上記の目的を達成するために、係合力を流
体圧によって調整することにより前後輪に対するトルク
分配率を変える摩擦係合手段を含む四輪駆動トランスフ
ァにおいて、操舵角を検出する操舵角検出手段と、その
操舵角検出手段の出力信号に基づいて操舵角速度を求め
る操舵角速度演算手段と、操舵角速度に応じて前記摩擦
係合手段の制御ゲインを調節する制御ゲイン変更手段と
を備えていることを特徴とするものである。

作　　　　用 この発明の四輪駆動制御装置においては、摩擦係合手段
の係合力を流体圧によって調整することによりそのスリ
ップ量が変わり、前後輪に対するトルク分配率が調整さ
れる。そして走行中に操舵角を変えると、操舵角検出手
段かその角度を検出し、かつその操舵角検出手段からの
出力信号に基づいて操舵角速度演算手段か時間当りの操
舵角の変化醋すなわち操舵角速度を演算する。こうして
１ｑられた操舵角速度に応じて摩擦係合手段の制御ゲイ
ンを制御ゲイン変更手段が調節する。例えば操舵角速度
か速い場合に流体圧を高くして制御ゲインを大きくし、
その結果、摩擦係合手段のスリップ両が目標スリップ量
に迅速に変わり、車両の挙動が安定する。

実施例 つぎにこの発明の実施例を添付の図面を参照して説明す
る。

第１図および第２図はこの発明を前記クラッチＣ４をス
リップ制御する場合に適用した例を示す略解図であって
、油溜め２０からオイルポンプ２１によって汲み上げて
発生させた油圧を、レギュレータバルブ２３によってラ
イン油圧に調圧し、そのライン油圧をオリフィス２４を
経た後にデユーティ制御可能な電磁弁２５によって更に
圧力調整してクラッチＣ４に供給するよう構成されてい
る。ここで電磁弁２５は、ソレノイド２６で発生さける
電磁力によって弁体２７を前進させてポー１〜２Ｂを閉
じ、その結果、クラッチＣ４に所定の油圧を与え、また
ソレノイド２６を消磁させて弁体２７をリターンスプリ
ング２９により復帰させてボート２８を開き、その結果
、クラッチＣ４をトレインに連通ざ−ぜて排斤刃るよう
構成されている。ざらに電磁弁２５はマイクロコンピュ
ータ３０に接続され、テコ−ティ率を調整してテコ−テ
ィ率に応じた油圧をクラッチＣ４に与えるようになって
いる。そしてマイク１］］ンピコータ３０には、電磁弁
２５を制御するデーウとして、前輪回転数や後輪回転数
あるいはスｒ’＋ットル聞度、ｃ４ツノラップ油斤、ブ
レーキの状態、油温の各信号とともに、ポテンショメー
タなどの操舵角セン−リ−３１からの操舵角信号が入力
されている。

クラッチＣ４は第２図に示すように、ピストン３２を主
体とリ−る油圧号−ボ３３によってディスク３４とプレ
ート３５とを係合もしくは解放さけ、あるいはスリップ
状態での係合を１１なわげて入力部４・４３６から出力
部材３７へのトルク伝達およびぞの遮断を１１イ「うよ
う構成されている。すなわらクラッチＣ４は、油圧サー
ボ３３に供給する油圧によってスリップ量ｄ３よびぞれ
に伴うｉ〜ルク伝）ヱ帛を変えることができ、その供給
油圧を変えるために、タラップ制御１段３８ａ３よび操
舵角速度演作手段３９ならびに制御ゲイン変更手段４０
、スリップＣＤ　ＫＱ定手段４１が設ｃノられている。

これらの手段３８．・・・４１は、電磁弁２５およびマ
イク［］＝１ンピュータ３０の一部によって構成される
ものであって、クラッチ制御手段３８は、入力信号に阜
づいて電磁弁２５をオン・オフ制御し、もしくはテコ−
ティ率を制御することにより、油圧サーボ３３に供給す
る油圧を調整するよう構成されている。また操舵角速度
演偉手段３９は前記操舵角レン刀３１の出力を信号処理
して制御ゲイン変更手段４０に信号を出力するよう構成
され、さらに制御ゲイン変更手段４０は操舵角速度に応
じた制■１ゲインに設定するよう構成されている。また
さらにスリップＭ設定手段４１は予め定めたスリップ量
あるいはスロットル開度や前後輪の回転数の差によって
決まるスリップ量をクラッチ制御手段３８に人力し、ぞ
のスリップ量か牛しる油圧に制御するようになっている
。

つぎに上記の装置の作用について説明すると、第３図は
その制笥１７日−ヂャー１〜であって、先ずマイク］−
１］ンピ］−ウ３０が名神信号を読み込み（ステップ１
００）　、ついで要求される前後輪の１ヘル勺分配率を
１■ろべくその入力信号に応じたスリップ量（目標スリ
ップ量＞Ｓｏか決定される（スナップ１０１）。このス
リップ量５ｏ（１″）設定およびクラッチ制御手段３Ｂ
に対重る入力が前記スリップω設定下段４１によって１
１なわれる一方、操舵角センリ３１および′操舵角速度
演算丁段３９にょ−）て冑られた操舵角ｊ＊度に基づい
て、制御ゲイン変更手段４０か制ｉ卸ゲインを調帖覆る
。具体的に（よ操舵角速度０）１１の関数どして表わさ
れる定数ｋ（−ｆ　（ω１１））を求める（ステップ１
０２）。ここで操舵角速度ω１１と定数にとの関係の一
例を示せば、第４図の通りであって、操舵角速度ω］１
が商いほど定数］くの値か大きくなり、その増大傾向は
操舵角速度ω１１の一定範囲で顕箸となる。制御ゲイン
の窃更要素（５１，直接的にはこの定数にであって、上
記のようにして求められた定数にお上び目（票スリップ
串Ｓｏにより、電磁弁２５のデ゛−１−デイ捧川−１ｉ
’Ｆ＋ｌ　）ｉ７Ｑ　ｔ１６　（ス７ツ’Ｔｆ　１０３
）　。コｒＬ１．１゜ト１−　日−（Ｓ　　　　５ｏ）
ｋ なる式で求められる。なお、Ｓは現在のスリップ量であ
る。そしてそのデユーティ率Ｈに応じて電磁弁２５が制
御される（ステップ１０４）。ここでデユーティ率Ｈと
電磁弁２５からクラッチＣ４に送られるクラッチ油圧と
の関係は第５図に示すように比例関係にあり、デユーテ
ィ率トＩの増大と共にクラッチ油圧が高くなる。

なおここで操舵角速度の演算方法について説明すると、
前記操舵角速度演算手段３９では第６図に示すように、
操舵角センサ３１の発する信号をトリガか検出しくステ
ップ１１０）、トリガがＯＮとなった場合、すなわちハ
ンドルが予め定めた角度まで回転された場合にタイマ値
Ｔを読み込む（ステップ１１１）。このタイマ値Ｔは前
回ハンドルか操舵された時点からの値でおり、したがっ
て操舵角速度ω］１は、ω、＝１／Ｔで求められる（ス
テップ１１２）。ついでタイマ値下をクリヤしくステッ
プ１１３）、次の演算にそなえる。

すなわち上記の装置によれば、クラッチ油圧を＝　１１
− スリップ植の現有値と目標値との輪差のみならず、操舵
角速度をもデータとして制慴１し、操舵角速度に適する
よう制１ｉ１１１ゲインを変えるから、スリップ制曲１
用（Ｊ−単糸の応答遅れを解消する４１ど、車両の挙動
を安定さけることができる。具体的には、例えば第７図
に示すように操舵角速度ω１１の速い場合には、単画の
振動よりも走行安定・ｉ４を重視する必要かあるために
、ゲインに相当する前記定数ｋか高く設定されてスリッ
プ量か叩圧に目標値になり、また操舵角速度（伽が遅い
場合には、定数ｋが小さく設定されてクラッチＣ４のス
リップ量か徐々に目標１的に移行する。

発明の効果 以上の説明から明らかなようにこの発明の装置によれば
、操舵角を検出する手段およびその出力信号に基づいて
操舵角速度を演算する手段とでの出力信号に基づいて制
御ゲインを変更する手段とを備えているので、急激な］
−ナリングの時には前後輪のトルク分配率か必要分配率
に迅速に変化し、また反対にゆっくりとした］−ナリン
グの時にはトルク分配率かゆっくりと変化し、したがっ
てトルク分配率が車両の走行状態に正確に適合するので
車両の急激な挙動変化を防止し、走行安定性を高くする
ことかできる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の四輪駆動制御装置の一実施例を示す
略解図、第２図はそのクラッチを模式的に示す略解図、
第３図は制御フローチャート、第４図は操舵角速度ω１
と定数にとの関係を示す線図、第５図はデユーティ率と
クラッチ油圧との関係を示す線図、第６図は操舵角速度
を算出するための方法を説明するフローチャート、第７
図は操舵角速度が速い場合と遅い場合とのスリップ量の
経時的変化を示す線図、第８図はパートタイム四輪駆動
装置の模式図、第９図はフルタイム四輪駆動装置の模式
図である。 ３１・・・操舵角センサ、　３３・・・油圧サーボ、　
３９・・・操舵角速度演算手段、　４０・・・制御ゲイ
ン変更手段、４１・・・スリップ量設定手段、　Ｃ４・
・・クラッチ。 第３図 第４図 第５図 第７図 第８図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　係合力を流体圧によって調整することにより前後輪に
   対するトルク分配率を変える摩擦係合手段を含む四輪駆
   動トランスファにおいて、 操舵角を検出する操舵角検出手段と、その操舵角検出手
   段の出力信号に基づいて操舵角速度を求める操舵角速度
   演算手段と、操舵角速度に応じて前記摩擦係合手段の制
   御ゲインを調節する制御ゲイン変更手段とを備えている
   ことを特徴とする四輪駆動制御装置。