JPH01101229A

JPH01101229A - 四輪駆動車の駆動力配分制御装置

Info

Publication number: JPH01101229A
Application number: JP62259037A
Authority: JP
Inventors: Genpei Naitou; 原平内藤
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1987-10-14
Filing date: 1987-10-14
Publication date: 1989-04-19
Anticipated expiration: 2010-04-05
Also published as: DE3835085A1; DE3835085C2; US4846298A; JPH0729555B2

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、四輪駆動車のトランスファ装置の駆動力配分
クラッチに用い°られる四輪駆動車の駆動力配分制御装
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６１−１９１４３１号公報（特願昭６０−３
３２８６号）や実開昭６１−１４３９２７号公報（実願
昭６０−２８５０３号）に記載されているような装置が
知られている。

前者の従来装置は１前後輪の駆動力配分の変更を可能と
する四輪駆動車において、タイトコーナブレーキング及
びホイールスピンをステア特性を急変させる事なく防止
する為に、後輪よりも前輪回転数が大の時は、２輪駆動
側にし、後輪回転数が前輪よりも大の時は４輪駆動側と
する。

後者の従来装置は、前後輪の駆動力配分の変更を可能と
する四輪駆動車において、エンジンブレーキ作動時にス
テア特性を急変させることなく制動特性を向上させる為
に、制動時には徐々に、２輪駆動状態から４輪駆動状態
へと駆動力配分を移行する。

（発明が解決しようとする問題点）しかしながら、前者の装置にあっては、前輪回転数Ｎｆ
＞後輪回転数Ｎｒの時には２輪駆動側に駆動力配分が変
更される装置となっていた為、Ｎｆ＞Ｎ　ｒとなるアク
セルＯＦＦ時にも２輪駆動状態となり、エンジンブレー
キによる制動トルクを２輪のみで分担することになり、
特に低井路でタイヤスリップ比が増加し、直進安定性が
悪化してしまうという問題点があった。

また、後者の装置にあっては、車速とは無関係に、アク
セルＯＦＦのエンジンブレーキ時で且つＮｆ＞Ｎｒの時
には、４輪駆動側に駆動力配分が変更される構成となっ
ていた為、低速でのアクセルＯＦＦ時には、Ｎｆ＞Ｎｒ
の発生がエンジンブレーキによるスリップを原因とする
ものか旋回軌跡を原因とするものかの区別が出来ず、タ
イトコーナブレーキが発生してしまうという問題点があ
った。

（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
結力により伝達トルクの変更ができる駆動系クラッチ手
段１と、所定の検出手段２からの検出信号に基づいて前
記駆動系クラッチ手段ｌの締結力を増減制御する制御信
号を出力するクラッチ制御手段３と、を備えた四輪駆動
車の駆動力配分制御装置において、前記検出手段２とし
て、前輪回転速度検出手段２０１と後輪回転速度検出手
段２０２と車速検出手段２０３を含み、前記クラッチ制
御手段３を、前輪回転速度が後輪回転速度より大きく、
且つ、車速が設定車速以上の場合には、前後輪回転速度
差に応じて２輪駆動状態から４輪駆動状態へと駆動力配
分を移行させる手段とした事を特徴とする。

（作　用）車速が設定車速未満の場合には、前輪回転速度が後輪回
転速度より大きい場合でも２輪駆動状態から４輪駆動状
態へと駆動力配分を移行させる制御が行なわれず、２輪
駆動状態が保持される。

従って、低速旋回時で前後輪の旋回軌跡差により前輪回
転速度が後輪回転速度より大きくなる状態が発生した場
合には、２輪駆動状態となり、タイトコーナブレーキの
発生が防止される。

また、車速が設定車速以上の場合で、前輪回転速度が後
輪回転速度より大きい場合には、クラッチ制御手段によ
り２輪駆動状態から４輪駆動状態へと駆動力配分を移行
する制御が行なわれる。

従って、所定の車速状態からのアクセルＯＦＦによるエ
ンジンブレーキ作動時で、前輪スリップにより前輪回転
速度が後輪回転速度より大きくなった場合には、４輪駆
動状態となり、制動力が４輪に分配されて直進安定性が
向上する。

（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
にした四輪駆動車の駆動力配分制御装置を例にとる。

まず、実施例の構成を説明する。

実施例の駆動力配分制御装置りが適用される四輪駆動車
′は、第２図に示すように、トランスファ１７ｔｏ、エ
ンジン１１．トランスミッション１２、トランスファ入
力軸１３．後輪側駆動軸１４、多板摩擦クラッチ（駆動
系クラッチ手段）１５、リヤディファレンシャル１６．
３輪１７．フロントディファレンシャル１８．前輪１９
．ギヤトレーン２０．前輪−駆動軸２１を備えている。

上記トランスミッション１２は、前記エンジン１１から
の回転駆動力をシフト操作により選択した変速段位置に
応じて変速させるもので、実施例では平行な二本のシャ
フトに異なるギヤ比の歯車組を設けたタイプのものを用
いている。

上記トランスファ入力軸１３は、トランスファ装置１０
内の多板摩擦クラッチ１５へ前記トランスミッション１
２からの回転駆動力を入力させる軸である。

上記後輪側駆動軸１４は、前記トランスファ入力軸１３
と同芯上に直結させたもので、トランスファ入力軸１３
からの回転駆動力がそのまま伝達される。

上記多板摩擦クラッチ１５は、クラッチ油圧により前輪
側への伝達トルクの変更が可能なりラッチで、前記トラ
ンスファ入力軸１３及び後輪側駆動軸１４に固定させた
クラッチドラムｔＳａと、該クラッチドラム１５ａに回
転方向係合させたフリクションプレート１５ｂと、前記
入力軸１３の外周部に回転回部に支持させたクラッチハ
ブ１５Ｃと、該クラッチハブ１５ｃに回転方向係合させ
たフリクションディスク１５ｄと、交互に配置されるフ
リクションプレート１５ｂとフリクシ璽ンディスク１５
ｄとの一端側に設けられるクラッチピストン１５ｅと、
該クラッチピストン１５ｅと前記クラッチドラム１５ａ
との間に形成されるシリング室１５ｆと、を備えている
。

上記リヤディファレンシャル１６及びフロントディファ
レンシャル１Ｂは、左右の後輪１７．１７及び左右の前
輪１９．１９に差動を許しながら駆動力を分配伝達する
差動装置である。

上記ギヤトレーン２０は、前記クラッチハブ１５Ｃに設
けられた第１ギヤ２０ａと、中間シャフト２０ｂに設け
られた第２ギヤ２０ｃと、前輪側駆動軸２１に設けられ
た第３ギヤ２０ｄと、によって構成され、多板摩擦クラ
ッチ１５の締結による前輪側への駆動力を伝達させる手
段である。

上記前輪側駆動軸２１は、車両の前輪１９，１９に回転
駆動力を伝達させる軸である。

尚、第４図はトランスファ装５１ｔｏの具体例を示した
もので、トランスファケース２２の中に前記多板摩擦ク
ラッチ１５やギヤ類やシャフト類が納められている。

第４図中１５ｇはデイシュプレート、１５ｈはリターン
スプリング、２４はクラッチ圧油入力ポート、２５はク
ラッチ圧油路、２６は後輪側出力軸、２７は潤滑用油路
、２８はスピードメータ用ビニオン、２９はオイルシー
ル、３０はベアリング、３１はニードルベアリング、３
２はスラストベアリング、３３は継手フランジである。

次に、実施例の駆動力配分制御装置りは、第３図に示す
ように、前記多板摩擦クラッチ１５を締結させるための
油圧力を発生させる外部装置としての油圧発生装置５０
と、この油圧発生装置５０からの油圧を所定のクラッチ
油圧Ｐに制御する油圧制御装置４０とを備えている。

上記油圧発生装置５０は、オイルポンプ５１、ポンプ圧
油路５２、クラッチ圧油路５３、分岐ドレーン油路５４
．リザーブタンク５５、吸込油路５６を備えている。

上記油圧制御装置４０は、検知手段として、前輪回転速
度センサ４１．後輪回転速度センサ４２、車速センサ４
３を備え、制御回路として、コントロールユニット４５
を備え、制御アクチュエータとして、バルブソレノイド
４６＆及びチエツク油路４６ｂを有する前記電磁比例リ
リーフバルブ４６（分岐ドレーン油路５４に設けられて
いる）を備えている。

前輪回転速度センサ４１及び後輪回転速度センサ４２は
、それぞれ前輪側駆動軸２１及び後輪側駆動軸１４の途
中や左右の前輪１９．１９位置等に設けられたもので、
軸に固定されたセンサロータと、センサロータに近接配
置され、磁力変化を検知するピックアップセンサと、に
よる回転速度センナ等が用いられ、この再回転速度セン
サ４１．４２からは軸回転に応じた正弦波信号等による
回転信号（ｎｆ）、（ｎｒ）が出力される。

前記車速センサ４３は、車速Ｖを検出し、車速Ｖの応じ
た車速信号（Ｖ）を出力する。

前記コントロールユニット４５は、車載のマイクロコン
ビュー夕を中心とする制御回路が用いられ、前記回転速
度センサ４１，４２からの回転信号（ｎｆ）、（ｎｒ）
を入力し、基本的には前後輪の駆動軸２１．１４の回転
速度差ΔＮ（Ｎｒ−Ｎｆ）を演算し、回転速度差ΔＮの
正負により加速時制御及び減速時制御をするもので、第
５因に示すように、内部回路として、入力インターフェ
ース４５１．ＲＡＭ４５２、ＲＯＭ４５３、ＣＰＵ４５
４、出力インターフェース４５５を備えている。

上記ＲＯＭ４５４　（リード、オンリー、メモリ）は読
出し専用のメモリであり、制御処理に必要な各種情報が
予め記憶されている。

上記電磁比例リリーフバルブ４６は、指令電流信号（ｉ
）の出力が指令電流値１車＝０の場合はクラッチ油圧Ｐ
＝０となるが、指令電流信号（ｉ）の出力が指令電流値
Ｉ”　＞０の場合はバルブが閉じ方向に移動し、オイル
ポンプ５１からのポンプ圧をドレーン油量制遅により指
令電流値Ｉ寧の大きさに応じたクラッチ油圧Ｐとなす（
第６図）。

尚、クラッチ油圧Ｐと前輪側への伝達トルクΔＴとの関
係は次式であられされる（第７図）。

Ｐ　＝　Δ　Ｔ／　　（ＩＬ　＊ｓ＊２ｎａＲｍ）但し
　捧；クラッチ板の摩擦係数　　Ｓ；ピストンへの圧力
作用面積　　ｎ；フリクションディスク枚数　Ｒｍ；フ
リクションディスクのトルク伝達有効半径従って、クラッチ油圧Ｐを増大させると、前輪側への伝
達トルクΔＴも比例して増大する。

次に、実施例の作用を説明する。

まず、実施例での制御作動の流れを、第１１図に示すフ
ローチャート図により説明する。

ステップ１００では、各センサ４１，４２．４３から前
輪回転速度Ｎｆ、後輪回転速度Ｎｒ、車速Ｖが読み込ま
れる。

ステップ１０１では、前記ステップ１００で読み込まれ
た前輪回転速度Ｎｆと後輪回転速度Ｎｒから前後輪回転
速度差ΔＮが演算により求められる。

尚、演算式は、ΔＮ＝Ｎｒ−Ｎｆである。

ステップ１０２では、前後輪回転速度差ΔＮが正かどう
かが判断される。

そして、ΔＮがΔＮ＞０の場合には、加速制御のステッ
プ１０３へ進み、ΔＮ≦０の場合には、減速制御のステ
ップ１０４及びステップ１０５へ進む。

ステップ１０３では、前輪側への伝達トルクΔＴが車速
Ｖと前後輪回転速度差ΔＮとをパラメータとする間数に
よる式、即ち、ΔＴ＝ｆ（Ｖ、ΔＮ）で演算により求め
られる。

具体的には、第８図のΔＮ＞０側の特性線図に示すよう
に、前後輪回転速度差ΔＮが大きくなるに従って伝達ト
ルクΔＴが増大し、また、車速Ｖが大きくなるに従って
伝達トルクＡＴの増大割合であるゲインが増す特性とな
る。

ステップ１０４では、減速制御における伝達トルクΔＴ
の増大割合であるゲインＫが車速Ｖを゛パラメータとす
る関数による式、即ち、Ｋ＝ｆ（Ｖ）で演算により求め
られる。　　。

具体的には、第９図に示すように、Ｖ≦Ｖｏではに＝Ｏ
−２’、ｖｏくｖくｖｌではθ〜Ｋｏへと徐々に変化し
、Ｖ≧ｖ１ではに＝Ｋｏのゲイン値が得られる。

尚、ゲインＫをゼロにするかどうかの分岐点となる設定
車速Ｔｏは、第１Ｏ図に示すように、旋回時に、前後輪
の旋回軌跡差により発生する前後輪回転速度差ΔＮが負
から正へと移行する車速値である。

ステップ１０５では、前記ステップ１０１で求められた
前後輪回転速度差ΔＮとステップ１０４で求められたゲ
インにとによって前輪側への伝達トルクΔＴを演算によ
り求める。

尚、演算式は、ΔＴ＝ＫＸ　ｌΔＮ１である。

具体的には、第８図のΔＮ＜０側の特性線図に示すよう
に、設定車速Ｖｏまでは前後輪回転速度差ΔＮにかかわ
らず伝達トルクΔＴはゼロであり。

設定車速ｖＯを越えたら前後輪回転速度差ΔＮが大きく
なるに従って伝達トルクΔＴが増大する。

尚、Ｖｏ＜Ｖ＜Ｖｓめ領域では、車速Ｖが大きくなるに
従って伝達トルクΔＴの増大割合であるゲインＫが増す
特性となる。

ステップ１０６では、ステップ１０３またはステップ１
０５で求めた前輪側への伝達トルクΔＴが得られる指令
電流値ｉｔによる信号（ｉ）が出力される。

このように、車速Ｖが設定車速ｖＯ未溝の場合で、前輪
回転速度Ｎｆが後輪回転速度Ｎｒより大きい場合には、
前輪側への伝達ト概りΔＴがゼロで後輪駆動状態が保持
される為、この条件を満足する低速旋回時でのタイトコ
ーナブレーキの発生が防止される。

また、車速Ｖが設定車速Ｖｏ以上の場合で、前輪回転速
度Ｎｆが後輪回転速度Ｎｒより大きい場合には、後輪駆
動状態から前輪側へ駆動力が配分される４輪駆動状態へ
と移行する為、この条件を満足する所定の車速状態から
のアクセルＯＦＦによるエンジンブレーキ作動時には、
制動力が４輪に分配されて直進安定性が向上する。

更に、実施例では設定車速ｖＯを境に０Ｎ−ＯＦＦ的に
駆動力配分内容を変更する制御を行なうのではなく、Ｖ
ｏ＜Ｖ＜Ｖｌの領域では過渡的に前輪側への伝達トルク
ΔＴが徐々に増大されるようにしている為、設定車速Ｖ
ｏ前後の領域での旋回時におけるステア特性の急変等が
なく、車両姿勢の安定が確保される。

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、油圧制御アクチュエータとして電
磁比例式リリーフバルブを用いた例を示したが、他の手
段、例えばデユーティ制御信号を用いる場合にはソレノ
イド開閉弁構造のもの等としても良い。

また、実施例では、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、伝達トルクの変更が出来る他のクラッチを用い
ても良い。

（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力
配分制御装置にあっては、クラッチ制御手段を、前輪回
転速度が後輪回転速度より大きく、且つ、車速が設定車
速以上の場合には、前後輪回転速度差に応じて２輪駆動
状態から４輪駆動状態へと駆動力配分を移行させる手段
とした為。

低車速旋回時のタイトコーナブレーキ発生の防止と、高
車速からのアクセルＯＦＦによるエンジンブレーキ作動
時の直進安定性との両立を達成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力配分制御装置を示
すクレーム概念図、第２図は実施例の駆動系クラッチ制
御装置が適用される四輪駆動車を示す図、第３図は実施
例の四輪駆動車の駆動力配分制御作動を示す全体図、第
４図は実施例装置のトランスファ装置を示す断面図、第
５図は実施例装置のコントロールユニｙ　）を示すブロ
ッグ線図、第６図はクラッチ油圧と前輪側への伝達トル
クの関係特性図、第７図は指令電流値とクラッチ油圧の
関係特性図、第８図は実施例装置のコントロールユニッ
トに予め設定されている前後輪回転速度差ΔＮに対する
前輪側への伝達トルクΔＴの制御特性線図、第９図は減
速制御時における車速Ｖに対するゲイン特性図、第１θ
図は設定車速ＶＯを決めるための旋回時における車速Ｖ
と前後輪回転速度差ΔＮとの関係特性図、第１１図は実
施例装置のコントロールユニットにおける駆動力配分制
御作動の流れを示すフローチャート図である。１・・・駆動系クラッチ手段２・・・検出手段２０１・・・前輪回転速度検出手段２０２・・・後輪回転速度検出手段２０３・・・車速検出手段３・・・クラッチ制御手段特許−出願人日産自動車株式会社

Claims

【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
り伝達トルクの変更ができる駆動系クラッチ手段と、所
定の検出手段からの検出信号に基づいて前記駆動系クラ
ッチ手段の締結力を増減制御する制御信号を出力するク
ラッチ制御手段と、を備えた四輪駆動車の駆動力配分制
御装置、において、前記検出手段として、前輪回転速度検出手段と後輪回転
速度検出手段と車速検出手段を含み、前記クラッチ制御
手段を、前輪回転速度が後輪回転速度より大きく、且つ
、車速が設定車速以上の場合には、前後輪回転速度差に
応じて２輪駆動状態から４輪駆動状態へと駆動力配分を
移行させる手段とした事を特徴とする四輪駆動車の駆動
力配分制御装置。