JPS632733A - ４輪駆動車のトルク配分制御装置 - 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】

３、発＋１１］の詳細な説明 （産業上の利用分野］ 本発明は、センクーデフ装置付のフルタイム式４輪駆動
車において、前、ｊす輪の駆動トルク配分を任意に制御
して、操、獣性または安定性千視の走行を可能にする４
輪部ｒＭＪ車のトルク配分制御装置に係り、詳１ツクは
、センターデフ装置の駆動力配分機能を利用するものに
関する。

【従来の技術ｌ 従来、フルタイム式４輪部ｆＩＪ車の館、後輪駆動トル
ク配分に関してｔよ、例えば特開昭５６−４３０３１０
公報に示づように、曲、後輪の駆りｊ系の途中に油圧ク
ラッチを設り、そのクラッチトルクを制御するようにし
たちのがあった。また、例えば特開昭５５−７２４２０
号公報に示すように、センクーデフ装置付 チを設けたものもあった。 ところで、上記先行技術の１竹とは、駆動系に直接介設
された油圧クラッチにより大ぎい伝達トルクを制御する
構成なので、クラッチ容量が増し、スリップを許容する
上で摩耗等の耐久性が要求される。また、後者は、前、
後輪の一方がスリップして四転芒が生じたときに機能す
る。 これらはいずれも、直結４ＷＤ時のタイトコーナブレー
キング現象を回避するために後輪のトルクを減じたり、
またはセンターデフ付の緊急脱出用としてデフロックす
るものｒあった。 （発明が解決しようとする問題点１ ところで、−般の自動中の車両ステアリング特性は、通
常の走行ではその駆動方式の影響はあまりないが、高速
走行や降雨、降雪時の走（１では、前輪駆動（ＦＷＤ）
か後輪駆動（ＲＷ　Ｄ　）かによって車両の挙動に違い
が出てくる。 即ち前輪駆動では、前輪のタイ１’が駆動力の影響を受
けるためアンダーステアリング傾向が強まり、限界時に
はドリフト状態となる。−方、後輪駆動では、アンダー
ステアリング傾向が弱まり、限界ＩＫ′１“にはオーバ
ステアリング傾向にまでなってスピン状態となることが
多い。 また、４輪駆動車においては、前、後輪を直結したもの
は、主に走行時の軸荷重比に応じて駆動力配分が自動釣
になされるものであり、前、後輪間にいわゆるセンター
デフを設けたものでは、駆動力配分を常に５０：５０！
ｓの一定値とするものである。口の４輪駆動中は、確か
にＦＷＤやＲＷＤとは異なった車両ステアリング特性、
即ら略中間的特性となり得るが、車両旋回時などにＶ４
極的に駆動力配分するものではないので、元の車両のス
テアリンク特性を大幅に変えることはできなかった。 これに対し、車両の前後駆動力配分を可変にりることが
できる車両でｔよ、種々のセンサにより車両の走行状態
を検出し、これに応じて１００後輪駆動力配分を変更す
ることによって、走行状態に応じたステアリング特性と
なる。例えばハンドル角に応じて後輪駆動力配分を増加
させる方式もあり、ハンドルを切れば切るほど後輪駆動
力配分が増し、車両の回頭性が良くなるので、直進時の
安定性をｎうことなく口頭性の改善が可能となる。 しかし、この方式では、高摩擦（μ）路にて適Ｊｆにア
ンダーステアリングが打消されて都合は良いが、低μ路
においては後輪がｉｔ〜イールスビン気味となり、Ａ−
バステアリング傾向が過度となって操縦し難い車両にな
るという問題がある。 本発明は、このような点に鑑みなされたもので、低μ路
での過度のＡ−バステアリング傾向を防止すると共に、
高μ路でのアンダーステアリング傾向を回避することが
できる４輪駆動車のトルク配分制御Ｉ装置を提供するこ
とを目的とする。 Ｃ問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するため、本発明は、変速機出力軸をセ
ンターデフ装置を介して前、１！２輪に伝動し、上記セ
ンターデフ［１をバイパスして２対のギヤ機構と油圧ク
ラッチからなるトルク分配装置を備え、上記油圧クラッ
チへの印加油圧を制願することによって的、後輪の駆動
力配分を可変とする４輪駆動車に、ｌ１３いて、変速機
出力軸の駆動トルクを検出する出カド・ルクセンすと、
ハンドルの操舵力を検出するハンドル操舵力センサを設
け、検出されたハンドル操舵力に応じて［・ルク配分を
後輪部１Ｆｌｌ寄りに近づ【プるように構成されている
。 【作　　用１ 上記構成に基づき、車両の転舵が行われる場合、そのハ
ンドル操舵力をハンドル操舵力センサ“によって検出し
、この検出信丹に塁づいてトルク配分制御装置は、操舵
力の大きさに応じて後輪へのトルク配分を増加させるよ
うなし１１圧をトルク分配装置の油圧クラッチに印加し
て、この油圧クラッチで発生するクラッチトルクを、前
輪駆動トルクから減じるとＪ（に、しンターデア［１を
バイパスして後輪駆動［・ルクに加え、後輪駆動寄りと
する。 このようにすると、同じタイψ横滑り角でも、低μ路で
は、大ぎな操舵力が発生することがないのでトルク配分
を後輪部りにすることがなく、過度のＡ−バステアリン
グ傾向を防止することができる。−方、高μ路では、ハ
ンドルの操舵力が大きくなるので、後輪のＦ〜ルク配分
が大きくなり、アンダーステアリング傾向を回避するこ
とができる。 Ｃ実　施　例１ 以下、本発明の実施例を図面に阜づいて説明する。第１
図はセンターデフ付４輪駆動中の伝動系の構成を示づス
ケルトン図であり、図において、符８１はエンジン、２
　ｉ、ｔ　）−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はり＼７デフ、７はベベルギヤ
の組合せで）開成されるセンターデフ、８はトランスミ
ッション２の出力軸２ａに同行された第１歯巾、９はセ
ンターデフ７のデフケースに設（づられた第２南車で、
第１南車８と噛合う。１０はトルク分配装置、１１はト
・ルク分Ｆｉｉｌ！装置１０のバイパス軸１０ａに介設
されたｉＩｌ＋圧クラツクラッチはセンターデフ７の前
輪側駆動軸７ａに固着された第３歯巾、１３はバイパス
軸１０ａの一端に固着されて第３歯車１２と噛合う同径
の第４歯車、１４は油圧クラッチ１１のドラム側に設け
られた大径の第５歯車、１５はセンターデフ７の後輪側
駆動軸７ｂに固着されて第５歯巾１４と噛合う小径の第
６ＩＩＰＩ車、１Ｇはハンドル、１７は油圧ユニットで
、油圧クラッチ１１へ所定のクラッチ油圧ｐｃを印加す
る。２０はマイクロコンビコータからなるトルク配分＄
１１　ｔｌ（ｌ　装置、２１はトランスミッション出力
軸２ａに取付けられた出力トルクレンサＣ、エンジン１
からの駆動トルクＴを検出する。２２はハンドル１６の
操舵トルクＴ１１を検出するハンドル操舵力センサであ
る。 また、トルク配分制御装置２０の構成を示Ｊ第２図にお
いて、符丹３０はハンドル操舵トルクＴｈに対応する理
想的なトルク配分、即ち前輪駆動力配分値ＲＦを、第３
図に示すようなマツプの形で予め格納している記憶装置
、３１は駆動力配分決定手段で、ハンドル操舵トルクＴ
ｈをアト１ノス信号としてマツプ検索し、前輪駆動力配
分値ＲＦを読出ず、、３２ｆまクラッヂ油圧演算手段で
、読出された配分値ＲＦど、出力トルクしン１す２１に
よって検出された駆ｆｊＪトルクＴとに基づいて油圧ク
ラッチ１１において発生すべきクラッチトルクＴｃを演
のし、この値に応じた油圧指令を油圧ユニット・１７へ
与える。 次に、トルク分配装置１０の動作について説明する。 トランスミッション２から出力される駆動トルクＴは、
第１歯中８．第２歯１１９を今してセンターデフ７へ伝
達され、ここで５０；５０に配分されて前輪側駆動軸７
ａと後輪側駆動軸７ｂとに伝達される。 ここで、油圧クラップ−１１への印加油圧ｐｃが零でオ
フになっていると、前輪３および後輪４警よ、それぞれ
（Ｔ／２＞の駆動トルクＴＦ　、ＴＲで駆動される。こ
の油圧クラッチ１１は、ハブｌｌａがβＩ　＋Ｗの第３
歯車１２．第４南車１３．バイパス軸１０ａを介］ノで
前輪側駆動軸７ａとｔｒ＝速に回転し、ドラム１１ｂが
小径の第６歯車１５と大径の第５歯車１４とのギ）ｙ比
Ｋによって減速回転しているので、油圧ユニット１７か
ら徐々に油圧ｐｃを印加すると、回転差によって油圧Ｐ
ｃに応じたクラッチトルクＴｃが発生し、低速回転側の
ドラム１１ｂにそのクラッチトルクＴＣが加えられ、後
輪側駆動軸７ｂへの駆」力トルクＴＲは、 ＴＲ＝　　　（Ｔ／２　　＞　　　＋Ｋ　　　−Ｔｃと
なる。 一方、前輪側駆動軸７ａへの駆ＥノトルクＴＦは、ＴＦ
　＝　（Ｔ／２＞−Ｔｃ となり、油圧クララｙ−１１へ印加される油圧ｐｃに応
じて前輪３の駆動［・ルクＴＦが低下し、後輪４の駆動
トルクＴＲが増大する。 このトルク配分糾１２１１は、運転とがハンドル１６を
中立点付近に把持している峙、即らハンドル操舵力セン
サ２２によって検出される操舵ト・ルクＴｈが零の時は
、車両に直進運動を求めているわ（プぐあるから、前、
後輪のトルク配分は５０：５０として、車両の安定性を
優先させる。また、ハンドル１６を切っている時、即ら
操舵角に応じてハンドル操舵［・ルクＴｈ／ｆｉ発生し
ている時には、車両に旋回運動を求めているわ（プであ
るから、より後輪駆動寄りの４輪駆動（４０：６０〜２
０　：　８０）として、車両の操縦性を優先させる。 このため、第３図に示すような前、ｖ２輪駆動力配分値
ＲＦ　、　ＲＲ（但し、ＲＦ＋ＲＲ＝１）を、記憶装置
３０に予め格納しておく。 そしてトルク配分制御装置２０は、ハンドル操舵力セン
サ２２からの操舵トルクＴｈ信号を入力し、この操舵ト
ルクＴｈをアドレス信号として駆動力配分決定手段３１
によって駆動力配分値マツプ３０を検索し、前輪駆動力
配分値ＲＦを続出す。 いま、ハンドル１Ｇが中立点付近にあってＴｔ＋＝雪で
あれば、クラツア油圧演偉手段３２は、クラッチトルク
ＴＣが零、叩ら油圧Ｐｃを零どするような指令を油圧ユ
ニット１７へ与え、油圧クラッチ１１への印加油圧Ｐｃ
を零としてオフし、ＴＦ　＝ＴＲの４輪駆動として走行
の安定性を確保する。 −方、車両の方向を変えるためハンドル１６を操舵する
と、その操舵呈に応じて操舵トルクＴｈが発生する。こ
の操舵［・ルクＴｈをハンドル操舵力センサ２２で検出
し、この検出信号をアドレス信号として駆動力配分決定
手段３１は、記ｔａ装首３０からマツプ検索によって前
輪駆動力配分値ＲＦを求め、この配分値ＲＦと、出力ト
ルクセンサ２１によって検出されるトランスミッション
出力軸２ａの駆動トルクＴとに基づいて、クラッチ油圧
演障手段は、ＲＦ　−（（Ｔ／２）−ＴＯ）／　［（（
Ｔ／２）−ｒＣ）＋　［Ｔ／２）＋に−Ｔｃ　）］を満
足するようなりラップ−トルクＴｃを求め、このクラッ
ヂトルクＴｃに対応する油圧指令を油圧ユニット１７に
与え、油圧ユニット１７から対応する油圧ｐｃを油圧ク
ラッチ１１に印加し、より後輪駆動寄りの４輪駆動とし
て車両の操縦性（回頭性）を霞める。 この場合、第４図に示すような操舵系において、ハンド
ル１６に加えられる操舵トルクＴｈは、ギヤボックス１
８の操舵ギ）フ比ｎを介してタイロッド３ｂ。 ナックルアーム３Ｃおよびキングピン３ａにより前輪３
を操舵する。このときタイヤのキングピン回りのモーメ
ントの釣合いは、前輪横ツノ（１輪分ンをＣｆ、ニュー
マチックトレールをξｐ、キセスタートレールをξＣと
して、 Ｔｈ−ｎ＝２（ξρ＋ξｃ）・（ｊ となり、操舵トルクＴ１１と前輪横力Ｃｆは比例関係に
ある。また、前輪横力Ｃｆは、第５図に示すように路面
の摩擦係数（μ）により大きく変わり、低μ路では大き
な横力Ｑｆは発生しないので、ハンドル１Ｇの操舵角に
対する操舵トルクＴ　１１は小さくなる。 従って、同じタイ曳７横滑り角でも、低μ路にお−いて
は、大きな操舵トルクＴｈは発生し青ないので、低／ｌ
路での前、後輪３．４へのトルク配分は後輪部ｆ７］寄
りに片寄り過ぎることはなく、オーパスデリング傾向を
防止することができる。なお、高μ路においては、操舵
角に応じた大きな操舵トルクＴｈが発生するので、後輪
４への駆動トルクＴＲの配分が大きくなり、適度にアン
ダステアリングが打消されて車両の操縦性（回頭性）が
向上する。 なお本発明は、実施例のようなトルク配分装置に限定さ
れるものではない。 【発明の効果】 以上の説明から明らかなように、本発明によれば、ハン
ドル操舵力に応じてトルク配分を後輪部＃Ｊ寄りに返付
シブるようにしたので、全体的なトルクロスが生じるこ
とがなく、直進走行の安定性を得ることができると共に
、高μ路でのアンダーステアリング傾向が打消されて良
好な口頭性が得られる。 また、低μ路においては、過度のオーパスデアリングと
なることがないという効果が１ｑられる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のヒンターデフ装置付４輪部初巾の構成
を示すスケルト・ン図、第２図は本発明のトルク配分ｔ
、ＩＩ御装置の構成を示すブロック図およびトルク分配
装置のトルク配分図、第３図は駆動力配分哨マツプを示
す図、第４図は車両操舵系のスケルト・ン図、第５図は
路面／ｌ　Ｉ’！と前輪横力との関係を示す図である。 ２・・・トランスミッション、３・・・前輪、４・・・
後輪、７・・・センターデフ、８．９・・・歯車、１ｏ
・・・トルク分配装置、１１・・・油圧クラッチ、１２
〜１５・・・歯車、１６・・・ハンドル、２０・・・ト
ルク配分制御装置、２１・・・出力トルクセンサ、２２
・・・ハンドル操舵ノノセンリー。 特ｇ１１出願人　　　　富士重工業株式会社代理人　弁
理士　　小　ｖＡ　　信　浮量　　　弁理士　　　村　
　井　　　　　進第１図 第２図 第５図 第３１図 第４１矛

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　前、後輪の駆動力配分を可変とする４輪駆動車におい
   て、 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、ハンドルの操舵力を検出するハンドル操舵力センサ
   を設け、検出されたハンドル操舵力に応じてトルク配分
   を後輪駆動寄りに近づけ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。