JPH0194024A

JPH0194024A - 車両用駆動力配分制御装置

Info

Publication number: JPH0194024A
Application number: JP25090487A
Authority: JP
Inventors: Kiyotaka Ozaki; 尾崎　清孝
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1987-10-05
Filing date: 1987-10-05
Publication date: 1989-04-12
Anticipated expiration: 2012-04-16
Also published as: JP2600716B2

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、前後輪への駆動力配分を変更する四輪駆動車
の駆動力配分クラッチや左右輪への駆動力配分を変更す
るディファレンシャルの差動制限クラッチ等に用いられ
る車両用駆動力配分制御装置に関する。

（従来の技術）従来、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６１−１５７４３７号公報に記載されているよ
うな装置が知られている。

この従来装置は、前後輪回転速度センサがらのセンサ信
号に基づいて前後輪の回転速度差を演算し、この前後輪
回転速度差が大きい程、すなわち駆動輪スリップの発生
が大きい程トランスファクラッチの締結力を増大させて
４輪駆動側に駆動力配分を変更し、速やかに駆動輪スリ
ップを抑制させようとするものであった。

（発明が解決しようとする問題点）しかしながら、このような従来装置にあってほ、前後輪
回転速度差によりクラッチ締結力を決める構成であった
為、車両のタイヤがパンクした時や応急タイヤを装着し
た時等のように、前後輪回転速度差が駆動輪スリップや
旋回走行を原因とせず長時間にわたり発生するような場
合にもクラッチが締結されることになり、クラッチ耐久
性上好ましくないという問題点を残していた。

（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または左右輪に分
配伝達する駆動系に設けられ、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、前後輪または左右輪の回転速度差検出手段２から
の検出信号に基づいて前記駆動系クラッチ手段１の締結
力を回転速度差が大きくなるに従って増大制御するクラ
ッチ制御手段３と、を備えた車両用駆動力配分制御装置
において、検出手段として、回転速度差検出手段２以外
にアクセル開度検出手段４と操舵角検出手段５を含み、
前記クラッチ制御手段３を、アクセル開度が設定値より
小さく、且つ、操舵角が設定値より小さく、且つ、前後
輪または左右輪の回転速度差が設定値より大きい時、前
記駆動系クラッチ手段１の締結を解除する制御を行なう
手段とした事を特徴とする。

（作　用）制御作動としては、アクセル開度が設定値より小さく、
且つ、操舵角が設定値より小さく、且つ、前後輪または
左右輪の回転速度差が設定値より大きい時、即ち］車両
の直進での蛇行状態を判別した時には、駆動系クラッチ
手段の締結が解除される。そして、このクラッチ締結解
除条件を満足することは、車両の直進での蛇行状態が発
生するタイヤパンク時や応急タイヤ装看時であることを
意味し、このような場合のクラッチ耐久性が確保される
。

（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、トランスファ装ｍｌＯ，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、多板歴擦クラッチ（駆動系
クラッチ手段）１５、リヤディファレンシャル１６．’
７％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．前輪側駆動軸２１を備
えている。

」二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ｌＯ
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１５ａ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）１５ｂと、前記
入力軸１３の外周部に回転可能に支持させたクラ・ンチ
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とフリクションディスク１
５ｄ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Ｌ５
ａ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１８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置１０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
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、アクセル開度
センサ４３．操舵角センサ４４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４６ａ及びチエツク油路４
６ｂ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
よる回転速度センサ等が用いられ、この両回転速度セン
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。

前記アクセル開度センサ４３は、アクセルペダルの踏み
量を検出し、このセンサからはアクセル開度Ａに応じた
アクセル開度信号（ａ）が出力される。

前記操舵角センサ４４は、ステアリングシャフトの回転
角等により操舵角θを検出し、このセンサからは操舵角
θに応じた操舵角信号（θ）が出力される。

前記コントロールユニット４５は、車載のマイクロコン
ピュータ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が
大きくなるに従って前輪側への伝達トルクΔＴ（クラッ
チ油圧Ｐ）を高めて駆動力配分を４輪駆動状態に近づけ
る指令電流信号（ｉ）を前記電磁比例リリーフバルブ４
６に出力するもので、第５図に示すように、内部回路と
して、入力インターフェース４５１、ＲＡＭ４５２、Ｒ
ＯＭ４５３、ＣＰＵ４５４、出力インターフェース４５
５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、このＲＯＭ４５４には、第８図に示
すように、前後輪回転速度差ΔＮと前輪側への、伝達ト
ルクΔＴとの制御特性との関係がΔＴ＝Ｋｔ・ΔＮ（Ｋ
ｔ；制御定数）として予め演算式の形で記憶されている
。

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Ｉ”＝０の場合はクラッチ圧Ｐ＝
Ｏとなるが、指令電流信号（ｉ）の出力が指令電流値Ｉ
”　＞Ｏ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御により指令
電流値１束の大きさに応じたクラッチ圧Ｐとなす（第６
図）。

尚、クラッチ圧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＝ΔＴ／　（ｇ・Ｓ　＊　２　ｎ　＊　Ｒｍ）但し　
角；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。

実施例での駆動力配分制御作動の流れを、第９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、アクセル開度Ａ、
操舵角θ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、前記ステップ１００で読み込まれ
たアクセル開度Ａが設定値Ａｏ以上かどうかが判断され
る。

この判断で、Ａ≧ＡＯの時はステップ１０４へ進み、Ａ
＜Ａｏの時はステップ１０３へ進む。

ステップ１０３では、前記ステップ１００で読み込まれ
た操舵角θが設定値００以上かどうかが判断される。

この判断で、θ≧００の時はステップ１０４へ進み、θ
くθ０の時はステップ１０６へ進む。

ステップ１０４では、前記ステップ１０１で求めた前後
輪回転速度差ΔＮに基づいて前輪側伝達トルクΔＴが求
められる。

尚、演算式は、ΔＴ＝ｆ（ΔＮ）であり、特性図にあら
れすと第８図に示すようになる。

ステップ１０５では、前記ステップ１０３で求められた
前輪側への伝達トルクΔＴに対応したクラッチ圧Ｐが得
られる指令電流値Ｉ末による指令電流信号（ｉ）が出力
される。

ステップ１０６では、前記ステップ１０１で求めた前後
輪回転速度差ΔＮが設定値ΔＮＯより大きいかどうかが
判断される。

この判断で、ΔＮ〉ΔＮｏの時にはステップ１０７へ進
み、ΔＮ≦ΔＮＯの時にはステップ１０４へ進む。

ステップ１０７では、クラッチ圧Ｐがゼロとなる指令電
流値Ｉ”　　（＝Ｏ）による指令電流信号（ｉ）が出力
される。

このように、３つの判断ステップ１０２，１０３．１０
６で、Ａ＜Ａｏ　、θくθ０．ΔＮ〉ΔＮＯの条件の全
てを満足し死場合には、ステー２プ１０７へ進み、クラ
ッチ締結が解除される。

尚、Ａ＜Ａｏ　、θくθ０．ΔＮ〉ΔＮＯの全てを満足
するということは、車両の直進での蛇行状態が発生する
タイヤパンク時や応急タイヤ装着時であることを意味す
る。

また、Ａ＜Ａｏ、θくθ０．ΔＮ〉ΔＮＯの１つでも条
件を満足しない時には、ステップ１０４→ステツプ１０
５へ進み、通常の前後輪回転速度差対応の駆動力配分制
御が確保される。

以上説明してきたように、実施例装置にあっては、前後
輪回転速度差対応の前後輪駆動力配分制御を確保した上
で、タイヤパンク時や応急タイヤ装着時にクラッチ締結
解除することで多板摩擦クラッチ１５の耐久性を向上さ
せることが出来るという効果が得られる。

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、四輪駆動車の駆動力配分制御装置
への適応例を示したが、左右輪や前後輪の差動を制御外
力により制限する差動制限クラッチを有する車両用差動
制限制御装置に適応出来ることは言うまでもない。

また、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よい。

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
ッチ等地のクラッチを用いてもよい。

（発明の効果）以上説明してきたように、本発明の車両用駆動力配分制
御装置にあっては、クラッチ制御手段を、アクセル開度
が設定値より小さく、且つ、操舵角が設定値より小さく
、且つ、前後輪または左右輪の回転速度差が設定値より
大きい時、駆動系クラッチ手段の締結を解除する制御を
行なう手段とした為、回転速度差対応の駆動力配分制御
を確保した上で、タイヤパンク時や応急タイヤ装着時に
クラッチ締結解除することで駆動系クラッチ手段の耐久
性を向上させることが出来るという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の車両用駆動力配分制御装置を示すクレ
ーム概念図、第２図は実施例の駆動力配分制御装置が適
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装置を示す全体図、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ットを示すブロック線図、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に対する前輪側への伝達トル
クの制御特性線図、第９図は実施例装置のコントロール
ユニットにおける駆動系クラッチ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・・・回転速度差検出手段３・・・クラッチ制御手段４・・・アクセル開度検出手段５・・・操舵角検出手段

Claims

【特許請求の範囲】１）エンジン駆動力を前後輪または左右輪に分配伝達す
る駆動系に設けられ、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、前後
輪または左右輪の回転速度差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回転速度差
が大きくなるに従って増大制御するクラッチ制御手段と
、を備えた車両用駆動力配分制御装置において、検出手段として、回転速度差検出手段以外にアクセル開
度検出手段と操舵角検出手段を含み、前記クラッチ制御
手段を、アクセル開度が設定値より小さく、且つ、操舵
角が設定値より小さく、且つ、前後輪または左右輪の回
転速度差が設定値より大きい時、前記駆動系クラッチ手
段の締結を解除する制御を行なう手段とした事を特徴と
する車両用駆動力配分制御装置。