JP2940091B2 - 四輪駆動車の制御装置 - Google Patents

四輪駆動車の制御装置

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JP2940091B2 JP2184775A JP18477590A JP2940091B2 JP 2940091 B2 JP2940091 B2 JP 2940091B2 JP 2184775 A JP2184775 A JP 2184775A JP 18477590 A JP18477590 A JP 18477590A JP 2940091 B2 JP2940091 B2 JP 2940091B2
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明はエンジンからの駆動力を前輪と後輪とに分
配し、その分配率を前後輪の差動回転数に基づいて制御
する制御装置、換言すれば前後輪の差動を制限するトル
ク容量を前後輪の差動回転数に基づいて制御する制御装
置に関するものである。
従来の技術 前後両方の車輪にエンジンからの駆動力を伝達する四
輪駆動車は、登坂性能や不整地の走行性能などに優れて
いるが、旋回時の前後輪の回転数差やタイヤ径の相違に
基づく前後輪の回転数差などを吸収する必要があるため
に前後輪の差動回転を生じさせるように構成しており、
また前後輪のいずれかが空転して駆動力を失う状態(所
謂トルク抜け)を防ぐために、前後輪の差動回転を制限
するよう構成している。このような装置の一例が、特開
昭61−157437号公報に記載されており、この装置におい
ては、可変トルククラッチによってトランスファを構成
し、前後輪の回転数差が大きくなるに従って回転数の小
さい方の車輪に対するトルク分配率を大きくして差動回
転を制限するよう構成している。
発明が解決しようとする課題 上記の装置では、前後輪の差動回転数に基づいて前後
輪へのトルク分配率を変え、またトルク分配率の変更に
よって前後輪の差動回転数を変えるため、換言すればト
ルク分配率を制御するための情報とトルク分配率の変更
により制御される対象とが同一であるために、以下のよ
うな問題が生じるおそれがあった。
すなわち上記の装置では、前後輪の差動回転の発生に
伴ってトランスファである可変トルククラッチが滑りを
生じると、伝達トルク容量を増大させることになるが、
伝達トルク容量(すなわち差動制限トルク容量)が増大
すれば、前後輪の差動回転数が小さくなるので、これを
検出したセンサーからの信号に基づいて前記クラッチの
伝達トルク容量を減少させることになる。その時点で路
面の情況などが未だ前後輪の差動回転を生じさせる情況
にあれば、前後輪の差動回転数が再度増大し、それに基
づいてクラッチの伝達トルク容量を増大させることにな
る。
このように前述した装置では、前後輪の差動回転数の
増大および減少に伴う伝達トルク容量の増大および減少
が繰り返されるハンチング現象が生じる問題がある。
なお、このようなハンチング現象は、トランスファを
差動機能のある歯車装置によって構成し、その差動機構
をクラッチによって制御する四輪駆動車においても同様
に生じるおそれがある。
上述した不都合は、差動制限の解除すなわち差動制限
のための伝達トルク容量の低下を、ゆっくり行なうこと
によって解消することができるものと思われるが、その
ようにした場合には、高速走行時の旋回の際における前
後輪の差動回転が生じにくくなって、所謂タイトコーナ
ーブレーキング現象に近い状態あるいはアンダーステア
特性が強くなる状態など旋回時の円滑性が損われるおそ
れがある。
この発明は上記の事情を背景としてなされたもので、
差動制限制御の際のハンチングを防止するとともに、旋
回性能を向上させることのできる四輪駆動車の制御装置
を提供することを目的とするものである。
課題を解決するための手段 この発明は、第1図に示す構成とすることにより、上
記の目的を達成するものである。
駆動力分配率変更機構1は、変速機2を介してエンジ
ン3から伝達される駆動力を前輪4および後輪5に分配
し、かつその分配率を変え得るよう構成されている。こ
の駆動力分配率変更機構1における差動制限トルク減少
率は、演算手段6で求められ、この演算手段6には車速
検出器7と前輪回転数検出器8と後輪回転数検出器9と
が接続されている。
作用 前輪4および後輪5に対して、駆動力分配率変更機構
1を介しかつ該機構1によって設定された分配率で駆動
力が分配されており、さらにその分配率は前後輪4,5の
差動回転数に基づいて制御されている。より具体的に
は、差動回転数が大きいほど差動制限トルクを増大させ
て分配率を変える。差動制限トルクの増大に伴って前後
輪4,5の差動回転数が小さくなると、分配率が前後輪4,5
の差動回転数に基づいて制御され、差動制限トルクを減
少させるが、その際の減少率は車速に基づいて演算手段
6で演算され、車速が速いほど減少率を大きくする。し
たがって前後輪4,5の差動制限を行なうよう分配率を変
え、それによって前後輪4,5の差動回転数が小さくなっ
た場合、差動制限トルク容量は直には低下せず、車速に
応じてゆっくり低下するので、差動制限トルクが充分低
下した時点では、前後輪4,5の差動回転数が、差動制限
を必要としない程度に小さくなっているため、ハンチン
グ現象は生じない。また差動制限トルクの減少率は車速
が速いほど大きく、すなわち車速が速いほど差動制限ト
ルクが速く減少するので、高速走行中の旋回時には、前
後輪の差動制限を行なっても迅速に差動制限トルク容量
が減少するので、旋回性能が大きく損われることがな
い。
実 施 例 つぎにこの発明を実施例に基づいて説明する。
第2図はこの発明の一実施例を示すブロック図であっ
て、ここで対象とする四輪駆動車は、伝達トルク容量を
アクチュエータ10によって任意に変えることのできるク
ラッチ11により前後輪12,13に駆動力を分配し、かつ前
後輪12,13の差動回転を制御するように構成されてい
る。すなわちエンジン14の出力側に連結された変速機15
は前輪出力軸と後輪出力軸とを備え、前輪出力軸はクラ
ッチ11を介して前輪側の終減速機16に連結され、また後
輪出力軸は後輪側の終減速機17に連結されている。した
がってクラッチ11を係合させることにより前後輪12,13
に駆動力が分配され、その係合圧によって伝達トルク容
量を変えて前後輪12,13に対する駆動力の分配率、換言
すれば前後輪12,13の差動を制限するトルク容量を変え
るようになっている。このようなトルク容量の制御はア
クチュエータ10に供給する油圧を制御することにより行
なわれる。
また第2図に示す装置では、クラッチ11における伝達
トルク容量を減少させる場合、その減少率を車速に応じ
て変えるようになっており、これはマイクロコンピュー
タを主体とする電子コントロールユニット18によってア
クチュエータ10の油圧を制御することによって行なわれ
る。そしてこの電子コントロールユニット18には、前輪
回転数センサー19および後輪回転数センサー20ならびに
車速センサー21が接続されている。
第3図は上記の装置による制御ルーチンを示すフロー
チャートであって、まずステップ1において前輪回転数
NFiや後輪回転数NRi、第4図に示す差動回転数ΔNと
差動制限トルクTcとの関係を示すマップ、第5図(A)
もしくは(B)に示す車速Vとトルク減少定数Kdとの関
係を示すマップなどの各種データを読込み、これに続く
ステップ2では、その時点(i時点)での前後輪12,13
の回転数NFi,NRiから差動回転数ΔNiを求め、ついでス
テップ3ではその差動回転数ΔNiに応じた差動制限トル
クTciを求める。これは、差動回転数ΔNと差動制限ト
ルクTcとの関係を定めたマップに基づいて行なわれ、第
4図に示す例では、差動回転数ΔNが一定値以上であれ
ば差動回転数ΔNが大きくなるほど差動制限トルクTcを
大きくする。このようにして求められた差動制限トルク
Tciがそれより以前の時点(i−1の時点)での差動制
限トルク(実際に設定されている差動制限トルク)Tci
−1以上か否かを判断し(ステップ4)、その判断結果
が“ノー”であれば、すなわち差動制限トルクを減少さ
せるべき状態であれば、ステップ5に進んで車速Vに応
じて補正した差動制限トルクTc′を求める。その演算式
は第3図に示すとおりであるが、そのトルク減少定数Kd
は第5図(A)もしくは(B)に示すように車速Vの値
が大きいほど大きい値が採用され、したがって補正した
差動制限トルクTc′の値は車速Vが速い場合には小さい
値となる。
このステップ5で求めた差動制限トルクTc′が、ステ
ップ3において前後輪12,13の差動回転数ΔNiに応じて
求めた差動制限トルクTciより小さいと、前後輪12,13の
差動回転を抑制できなくなるので、ステップ6において
はこれらの差動制限トルクTci,Tc′の比較を行ない、補
正した差動制限トルクTc′が差動回転数ΔNiに基づいて
求めた差動制限トルクTciより大きければ(ステップ6
で“イエス”であれば)、その補正した差動制限トルク
Tc′を実際に設定する差動制限トルクTci−1とし(ス
テップ7)、これを出力(ステップ8)して前記アクチ
ュエータ10によって前記クラッチ11のトルク容量をTci
−1のトルクに設定する。そして走査過程はリターンす
る。
一方、補正した差動制限トルクTc′が、差動回転数Δ
Nに基づいて求めた差動制限トルクTciより小さい場
合、すなわちステップ6の判断結果が“ノー”の場合に
は、差動回転数ΔNiに基づいて求めた差動制限トルクTc
iを実際に設定する差動制限トルクTci−1とし(ステッ
プ9)、これを出力する(ステップ8)。
また差動回転数ΔNが次第に増大している場合、すな
わちステップ4の判断結果が“イエス”の場合には、ト
ルク増加定数Kuを使用して補正した差動制限トルクTc′
を求める(ステップ10)。その演算式は第3図に示すと
おりであって、ここで求めた差動制限トルクTc′がステ
ップ3で求めた差動制限トルクTciより小さい値であれ
ば、すなわちステップ11での判断結果が“イエス”であ
れば、ステップ7に進んだ補正した差動制限トルクTc′
を実際に設定する差動制限トルクTci−1とし、これを
出力する(ステップ8)。また補正した差動制限トルク
Tc′が差動回転数ΔNiに基づいて求めた差動制限トルク
Tci以上の値であってステップ11の判断結果が“ノー”
であれば、ステップ9に進んでステップ3での差動制限
トルクTciを実際に設定する差動制限トルクTci−1と
し、これを出力する(ステップ8)。すなわちステップ
11の判断過程は、補正した差動制限トルクTc′が大き過
ぎる場合には、これを採用せずに差動回転数ΔNiに基づ
い求めた差動制限トルクTciを採用し、差動制限トルク
の急激な増大を回避するものである。
したがって上記の装置では、前後輪12,13の差動回転
数ΔNが減少することによって差動制御トルクTcを低下
させるが、差動制限トルクTcの減少の度合いは、差動回
転数ΔNの減少の度合いのみよって制御されず、車速V
に応じて緩和されるから、差動制限トルクTcを減少させ
た後、再度増大させることを繰返すハンチング現象が防
止される。また車速Vが速い場合の差動制限トルクの減
少は迅速に行なわれることになるため、高速走行中の旋
回性能が向上する。
なお、上記の実施例では、クラッチ11によって前輪12
にトルクを伝達し、かつ駆動力の分配率を変える四輪駆
動車を例に採って説明したが、この発明は上記の実施例
に限定されるものではなく、差動機能を有する歯車列に
よって前後輪に駆動力を分配し、かつその歯車列の差動
を制限することによって前後輪の駆動力の分配率を変え
る構成の四輪駆動車を対象としてもよい。この種の四輪
駆動車の例を第6図に示してあり、第6図において符号
30はトランスファである遊星歯車機構を示し、そのキャ
リヤ31に変速機15の出力軸が連結され、またサンギヤ32
はドライブギヤ3およびアイドルギヤ34ならびにドリブ
ンギヤ35を介して前輪側に駆動力を伝達し、さらにリン
グギヤ36は後輪側に駆動力を伝達するようになってい
る。そして前後輪12,13への駆動力の分配率を変えて差
動制限を行なう伝達トルク可変のクラッチ37がリングギ
ヤ36とサンギヤ32との間に設けられている。この発明で
は、このクラッチ37を前述した実施例と同様に制御する
よう構成することもできる。
発明の効果 以上説明したようにこの発明の制御装置によれば、前
後輪の差動回転数の減少に伴う差動制限トルクの減少
を、車速に応じた減少率によって行なわせるので、差動
回転数の減少によって差動制限トルクを直に減少させる
従来の装置とは異なり、差動制限トルクの低下に伴う差
動回転数の増大を抑えてハンチング現象を防止すること
ができ、また車速が速い場合には差動制限トルクが迅速
に低下するので、旋回性能が向上する。
【図面の簡単な説明】 第1図はこの発明の基本構成を示すブロック図、第2図
はこの発明の一実施例を示すブロック図、第3図はその
制御ルーチンを説明するためのフローチャート、第4図
は差動回転数と差動制限トルクとの関係を示す線図、第
5図(A)および(B)はトルク減少定数と車速との関
係を示す線図、第6図はこの発明で対象とすることので
きる他の四輪駆動車の構成を示すブロック図である。 1……駆動力分配率変更機構、4,12……前輪、5,13……
後輪、6……演算手段、7……車速検出器、8……前輪
回転数検出器、9……後輪回転数検出器、11……クラッ
チ、18……電子コトロールユニット、19……前輪回転数
センサー、20……後輪回転数センサー、21……車速セン
サー。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】前輪および後輪に対する駆動力の分配率
    を、前輪と後輪との回転数差に基づいて制御する四輪駆
    動車の制御装置において、 前輪回転数検出器と、後輪回転数検出器と、車速検出器
    と、これら三つの検出器で得られる情報に基づき車速に
    応じた差動制限トルク減少率を求める演算手段と、前記
    前輪と前記後輪との回転数差に基づいて差動制限トルク
    を増減制御し、かつ、少なくとも差動制限トルクを減少
    させる場合に、前記演算手段で得られた差動制限トルク
    減少率で前後輪の差動制限トルクを減少させる駆動力分
    配率変更機構とを具備していることを特徴とする四輪駆
    動車の制御装置。
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