JPH01226444A - ４輪駆動車の伝達トルク制御装置 - 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、パワープラントから所定のトルク伝達経路を
介して車両の前・後輪間に伝達される伝達トルクの大き
さを電子的に制御する４輪駆動車の伝達トルク制御装置
に関するものである。

（従来技術） 上記のような４輪駆動車の伝達トルク制御装置の中には
、そのトルク伝達経路の途中に、トルク入力側回転数と
トルク出力側回転数との回転数差に応じて各車輪への伝
達トルク量が変化する湿式クラッチやビスカスカップリ
ング等のいわゆる流体式トルク伝達手段を介設したもの
がある。このような流体式トルク伝達手段では、一般に
上記トルク入力側の回転軸に連結した複数の摩擦板と上
記トルク出力側の回転軸に連結した複数の摩擦板とが交
互に配列された構造を有している（第３図参照）。そし
て湿式クラッチの場合には、それらを流体による圧力で
締結し、これによって入力端の摩擦板および出力側の摩
擦板を各々介して所定量のトルクを伝達するようになっ
ている。また、一方ビスカスカップリングの場合におい
ては、例えば米国特許第３７６０９２２号公報や特開昭
６０−１７２７６４号公報の明細書および図面に各々開
示されているように、摩擦板である円環状プレートに所
定の大きさの孔、あるいはスリットを形成すると共に粘
性流体に所定量の空気を導入することによって粘性クラ
ッチを構成したり、該粘性クラッチを介してトランスア
クスルの副出力軸を萌後２対の車輪（左右一対の前輪と
左右一対の後輪）に連結し、当該粘性クラッチのトルク
入力端および出力側間の回転速度差が所定値以上の場合
には必要に応じて一定のトルク伝達（締結）を行なうこ
とにより４輪駆動状態を実現できるようにしている。

ところで、当該車両の前・後輪間に上記のような流体式
伝達手段が介挿されている場合、当然パワープラント自
体の出力トルクが変動すると、それに伴って上記前・後
輪間の回転速度差も変動する。そこで、この回転速度差
に基づいて上記トルク伝達手段の摩擦板間の締結力（油
圧値）を任意に変化させるようにすれば、それによって
上記の伝達トルク全そのものを常に任意に調整すること
ができることになる。このような構成を採用したものと
して最近上として欧州で多く開発されるようになってい
る自動４輪駆動（略して自動４ＷＤ）と呼ばれる差動回
転数比例式の伝達トルク制御装置を備えた車両駆動シス
テムがある（例えば雑誌「自動車技術ＪＶｏ１．４０．
Ｎｏ３．１９８６の第２７７頁〜第２８３頁参照）。

該システムに於ける上記伝達トルク制御装置は、上述の
ような流体式のトルク伝達手段（油圧式クラッチ）を介
して前輪側と後輪側とを連結し、前・後輪間の回転数差
が零付近の時にはトルク伝達量をも零にし、クラッチ締
結力を零の状態にして２輪駆動形態とする一方、例えば
前輪側がスキッドし始めることなどにより前輪側回転数
と後輪側回転数との間に回転数差が生じるようになると
、当該回転数差に応じたトルクを後輪側に伝達し４輪駆
動形態に変更して前輪側スキッドを防止して安定した走
行状態を維持させるようになっている（前輪駆動ベース
の場合）。

そして、この場合、上記回転数差に応じてリア側に伝達
されるトルクの量は、例えば第４図（Ａ）の基本制御特
性に示すようになっており、該特性に応じたトルク配分
制御が行なわれる。

（発明が解決しようとする問題点） ところが、上記第４図（Ａ）の基本制御特性は、原則と
して上記前・後輪間における入力側回転数に対する出力
側回転数の回転数差が正の場合、つまり常に入力側回転
数よりも出力側回転数の方が小さい場合を前提として設
定されており、その関係が逆になる。例えば高速でのコ
ーナリング時には後述のように最適なトルク配分とする
ことができない問題がある。つまり、高速でのコーナリ
ング時は前輪の旋回軌跡に対し後輪が外側を通るように
なるため、上記回転数差が負となり、しかし高速である
ためその差は大きくなる。従って、伝達トルク量を第４
図（Ａ）の基本制御特性にて制御すると金輪が直結され
た４輪駆動車に近い状態となってトルク伝達系路内の内
部干渉を生じタイトコーナブレーキング現象が作用する
ようになり高速時のコーナリング性能が悪化してしまう
ものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、上記のような問題を解決することを目的とし
てなされたものであって、該問題を解決する手段として
、先ずパワープラントからの発生トルクを当該車両の前
輪又は後輪に所定の割合で伝達する流体式トルク伝達手
段と、該トルク伝達手段のトルク伝達量を制御するトル
ク伝達量制御手段と、上記前輪側と後輪側との間の回転
数の差を検出する回転数差検出手段とを備え、上記回転
数差検出手段によって検出された前・後輪間の回転数の
差に応じた基本制御特性に従って上記流体式トルク伝達
手段のトルク伝達量を制御するようにしてなる４輪駆動
車の伝達トルク制御装置において、上記流体式トルク伝
達手段の駆動側人力回転数に対する被駆動側出力回転数
の回転数の差が正であるか負であるかを判定する回転数
差止・負判定手段を設けてなるものである。

（作　用） 上記本発明の問題解決手段では、先ずエンジン・トラン
スミッション等のパワープラントからの発生トルクを当
該車両の前輪又は後輪に所定の割合で伝達する流体式ト
ルク伝達手段と、該トルク伝達手段のトルク伝達量を制
御するトルク伝達量制御手段と、上記前輪側と後輪側と
の間の回転数の差を検出する回転数差検出手段とが設け
られていて、上記回転数差検出手段によって検出された
前・後輪間の回転数の差に応じた基本制御特性に従って
上記流体式トルク伝達手段のトルク伝達量が制御される
。

また、さらに上記の構成・作用に加えて上記流体式トル
ク伝達手段の駆動側入力回転数に対する被駆動側出力回
転数の回転数の差が正であるか負であるかを判定する回
転数差止・負判定手段が設けられており、該正・負判定
手段の判定結果に応じて上記トルク伝達制御手段の上記
制御特性が変えられるようになっている。

（実施例） 以下、図面第１図〜第５図を参照して本発明の実施例を
詳細に説明する。

第２図および第３図は、該本発明の実施例に係る４輪駆
動車の伝達トルク制御装置の構成を示している。

先ず第２図において、符号ＩＯはパワープラントを示し
、このパワープラント１０はエンジンおよびトランスミ
ッション等がらなっている。そして、該パワープラント
１０の出力軸１２には、所定の歯車列１３を介してフロ
ント側プロペラシャフト１４が連結されているとともに
、流体式トルク伝達手段である油圧式締結力可変クラッ
チ１５を介してリア側プロペラシャフト１６が接続され
ている。そして、上記フロント側プロペラシャフト１４
は、ファイナルギヤユニット１７を介して前輪Ｉ８に接
続されている。また、リア側プロペラシャフト＋６は、
ファイナルギヤユニット１９を介して後輪２０に接続さ
れている。

このようにしてパワープラント１０から、出力軸１２、
歯車列１３、プロペラシャフト１４およびファイナルギ
ヤユニット１７を介して前輪型８に至る本実施例におけ
る４輪駆動車の前輪側トルク伝達経路が形成され、また
、上記パワープラントｌＯのパワープラント出力軸１２
、油圧式締結力可変クラッチ１５およびファイナルギヤ
ユニット１９を介して後輪に至る同本実施例における後
輪側トルク伝達経路が形成されている。

そして、上記油圧式締結力可変クラッチ１５へ加える作
動油の圧力を変化させて、同クラッチ１５の伝達トルク
量を変化させることにより、前輪１８側と後輪２０側の
トルク配分比を調整するようになっている。

次に、第３図を参照して、上記油圧式締結力可変クラッ
チ１５の油圧制御系の構成および作用について説明する
。同第３図に示すように、油タンク２１内の作動油は、
オイルポンプ２２によって吸い上げられた後に所定の圧
力で吐出され、電磁制御式の油圧制御弁２３を介して上
記油圧式締結力可変クラッチ１５の作動油室１５ａ内に
供給される。それによって上記油圧式締結力可変クラッ
チ１５の上記作動油室１５ａ内へ供給される作動油の圧
力が調整される。すなわち、言い換えると上記油圧式締
結力可変クラッチ１５の摩擦板１５ｂ、＋５ｂ間の締結
力が制御される。

上記トルク制御ユニット２４の入力側（インターフェー
ス回路）には、例えば車速センサ２５、舵角センサ２６
、回転速度差センサ２７およびトルクセンサ２８等が各
々接続されている。先ず上記車速センサ２５は、当該車
両の車速Ｖを検出してその車速に応じた車速信号Ｓｖを
出力する。舵角センサ２６は、当該車両の舵角を検出し
てその検出舵角値αに対応する舵角信号Ｓαを出力する
。

また回転速度差センサ２７は、上記油圧式締結力可変ク
ラッチ１５のトルク入力側および出力側間の回転数差（
回転速度差）、すなわちフロント側およびリヤ側プロペ
ラシャフト１４．１６間の回転数差Δｎを検出し、回転
数差信号ＳΔｎを出力する。

なお、この場合上記車速センサ２５としては、例えばフ
ロント側プロペラシャフト１４の回転速度を検出する回
転速度センサを用いると都合がよい。

また、」二足回転数差Δｎの算出は、」二足リア側プロ
ペラノヤフト１６の回転速度を検出する所定の回転速度
センサを上記トルク制御ユニット２４に対して接続し、
このセンサの出力値に基づいて当該トルク制御ユニット
２４内において演算するようにして構成される。

トルク制御ユニット２４は、先ず上記の３つの信号、車
速信号Ｓｖ、舵角信号Ｓαおよび回転数差信号ＳΔｎを
用いて、予め記憶している制御マツプから所定の制御電
流値ｉを算出し、該算出された値の印加電流１を油圧制
御弁２３に供給印加する。

本実施例では、言うまでもなく該制御電流値ｉと上記油
圧制御弁２３による制御油圧Ｐとは当然比例関係にあり
、また当該制御油圧Ｐと上記油圧式締結力可変クラッチ
１５による伝達トルクｍ１゛ｒとは同じく比例関係にあ
る。そして、本実施例では、上記制御電流値ｉの値の変
化により、第４図（Ａ）、（Ｉ３）の特性に示すような
上述の回転数差Δｎの正・負変化±Δｎに対応する所望
の伝達トルク特性（基本トルク特性）が得られるように
なっている。

すなわち、先ず第４図（Ａ）の特性に示すように、上記
前・後輪間の回転数差Δｎが正であって所定の設定値Δ
ｎｏ以上の場合には曲線Ｔ−４（Δｎ）に沿うように伝
達トルク量Ｔｒが制御され、該所定の設定値６１０未満
では原則として伝達トルクｍ　Ｔ　ｒは零（０）とされ
る。一方、上記回転数差Δｎが負である場合には、第４
図（Ｂ）の特性に示すように’ｒ＝ａ（一定）の特性に
従って伝達トルク量が制御される（後述）。

次に、第５図のフローチャートに従って上記トルク制御
ユニット２４において行われる本実施例の伝達トルク制
御動作を説明する。

先ずステップＳ１において、上述した各センサ２５〜２
７の各入力信号、車速信号Ｓｖ、舵角信号Ｓα、前・後
輪間の回転数差信号ＳΔｎの値を各々読み込む。

次に、ステップＳ’ｔに進んで上記実際に検出された上
記前・後輪間の回転数差Δｎが所定の設定値Δｎ＝ｏ以
上であるか否かを判定する。そして、その結果、ＹＥＳ
（肯定判定）の場合には更にステップＳｓへ進み、第４
図（Ａ）の曲線Ｔ＝ｆ（Δｎ）に沿う伝達トルク量が得
られるように、予め記憶されている対応する同特性の制
御マツプから上述した制御電流ｉの値を算出（ルックア
ップ）し、該算出値ｉとなるように上記油圧制御弁２３
への実際の制御電流値を調整する。この結果、第４図（
Ａ）に示すように、上記検出された回転速度差ΔｎかΔ
ｎ、の場合には、その値Δｎ、に対応するＹ座標軸上の
点Ｔｒ＋が伝達トルク量となるように上記油圧式締結力
可変クラッチ１５の締結力が制御される。

一方、上記回転数差ΔｎがΔｎ＝０より小の負の回転数
差、すなわち出力側回転数の方が入力端より高いときに
は、上記ステップＳ、からステップＳ、へ進み、上記ク
ラッチ１５のトルク伝達量を第４図（Ｂ）の特性によっ
て制御する。すなわち、先ず目標トルクＴｒを第４図（
Ｂ）の特性に応じて一定値ａに設定するとともに上記油
圧制御弁２３への制御電流ｉの値をＴｒ＝ａに設定され
たトルクＴ「に応じた値となして油圧式可変クラッチ１
５の締結力を小さめにコントロールにする。この結果、
上記実施例の構成によれば、上述した流体式トルク伝達
手段である油圧式締結力可変クラッチ１５の入力側回転
数ｎ（ｉｎ）と出力側回転数ｎ（ｏｕｔ）間の回転数差
Δｎが正（Δｎ≧０）の場合には通常通り第４図（Ａ）
のトルク特性に基いて伝達トルク量の制御を行ない当該
運転時の回転数差Δｎが大となる程後輪側へのトルク伝
達量を大にして前輪側スキッドを防止し、路面グリップ
力の高い良好な４輪駆動特性を得るようになす一方、上
記前・後輪間の回転数差Δｎが負（Δｎ＜０）の場合に
は上記のような第４図（Ａ）の特性に代えて回転数差Δ
ｎの割に伝達トルク量が相対的に小さくなる第４図（Ｂ
）の特性に基いて一定トルク量に制御し、トルク伝達系
路内のトルク伝達量過多（油圧値の高過ぎ）による内部
干渉を抑制し、高速コーナリング時のタイトコーナブレ
ーキング現象を防止している。

また、一方上記後・軸側へのトルク伝達量が少なすぎる
（油圧値が低ずぎる）場合には、後輪側への駆動力の伝
達量が低下して２輪駆動形態になるとともに上記トルク
伝達系路内に於ける内部干渉が全くなくなって逆にコー
ナリング時の安定性が損なわれてしまう。そのため、上
記第４図（Ｂ）の特性におけるトルク値Ｔｒｔは、上記
トルク伝達量過多による上記内部干渉を所定許容範囲内
に抑制し得て、しかし完全２輪駆動形態までには到らな
い４輪駆動形態として最適な高速コーナリング時のトル
ク伝達特性が確保されるように前輪と後輪に適切な駆動
力を配分することができる値（Ｔｒｔ−ａ）に設定して
いる。それによって、上記のタイトコーナブレーキング
現象を防止し、安定したコーナリング性能を得るように
なっている。

なお、上記実施例においては流体式トルク伝達手段とし
て油圧式締結力可変クラッチを適用したしのであるが、
ビスカスカップリングを適用したらのでら同様に考えら
れる。

（発明の効果） 本発明は、以上に説明したように、パワープラントから
の発生トルクを当該車両の前輪又は後輪に所定の割合で
伝達する流体式トルク伝達手段と、該トルク伝達手段の
トルク伝達量を制御するトルク伝達量制御手段と、上記
前輪側と後輪側との間の回転数の差を検出する回転数差
検出手段とを備え、上記回転数差検出手段によって検出
された前・後輪間の回転数の差に応じた基本制御特性に
従って上記流体式トルク伝達手段のトルク伝達量を制御
するようにしてなる４輪駆動車の伝達トルク制御装置に
おいて、上記流体式トルク伝達手段の駆動側入力回転数
に対する被駆動側出力回転数の回転数の差が正であるか
負であるかを判定する回転数差正・負判定手段を設け、
該正・負判定手段の判定結果に応じて上記トルク伝達制
御手段の上記制御特性を変えるようにしたことを特徴と
するものである。

すなわち、該本発明の構成では、先ずエンジン・トラン
スミッション等のパワープラントからの発生トルクを当
該車両の前輪又は後輪に所定の割合で伝達する流体式ト
ルク伝達手段と、該トルク伝達手段のトルク伝達量を制
御するトルク伝達量制御手段と、上記前輪側と後輪側と
の間の回転数の差を検、出する回転数差検出手段とが設
けられていて、上記回転数差検出手段によって検出され
た前・後輪間の回転数の差に応じた基本制御特性に従っ
て上記流体式トルク伝達手段のトルク伝達量が制御され
る。

また、さらに上記の構成・作用に加えて上記流体式トル
ク伝達手段の駆動側入力回転数に対する被駆動側出力回
転数の回転数の差が正であるか負であるかを判定する回
転数差正・負判定手段が設けられており、該正・負判定
手段の判定結果に応じて上記トルク伝達制御手段の上記
制御特性が変えられるようになっている。

従って、本発明によると、高速コーナリング時にトルク
伝達手段の出力側回転数が入力側回転数最適なトルク配
分量に適切に制御し得るようになり、車両走行状態に応
じた良好な４輪駆動特性を実現できる。

また、回転数差が正か負かによって制御するようにした
ので、制御特性の変更が必要な状況を的確に検出できる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明のクレーム対応図、第２図は、本発明
の実施例に係る４輪駆動車の伝達トルク制御装置のトル
ク伝達系路を示す油圧系統図、第３゜図は、第２図の油
圧系統における油圧コントロール部の具体的な構造を示
す油圧回路図、第４図は、本発明の実施例において使用
されるトルクマツプ、第５図は、同実施例のトルク制御
動作を示すフローチャートである。 １０・・・・・パワープラント １２・・・・・パワープラント出力軸 １３・・・・・歯車列 １４・・・・・フロント側プロペラシャフトｌ６・・・
・・リア側プロペラノヤフト１８・・・・・前輪 ２０・・・・・後輪 ２３・・・・・油圧制御弁 ２・１・・・・・トルク制御ユニット ／　ｇ　　　　：　＋ｉｉ１輪 ２０　　　：後・ｉＱ 第２図 伝達トルクｎｔＴｒ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、パワープラントからの発生トルクを当該車両の前輪
   又は後輪に所定の割合で伝達する流体式トルク伝達手段
   と、該トルク伝達手段のトルク伝達量を制御するトルク
   伝達量制御手段と、上記前輪側と後輪側との間の回転数
   の差を検出する回転数差検出手段とを備え、上記回転数
   差検出手段によって検出された前・後輪間の回転数の差
   に応じた基本制御特性に従って上記流体式トルク伝達手
   段のトルク伝達量を制御するようにしてなる４輪駆動車
   の伝達トルク制御装置において、上記流体式トルク伝達
   手段の駆動側入力回転数に対する被駆動側出力回転数の
   回転数の差が正であるか負であるかを判定する回転数差
   正・負判定手段を設け、該正・負判定手段の判定結果に
   応じて上記トルク伝達量制御手段の上記制御特性を変え
   るようにしたことを特徴とする４輪駆動車の伝達トルク
   制御装置。