JPH0220432A - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、４輪駆動車における前、後輪のトルク配分比
を制御するＩ−ルク配分制御装置に関する。

（従来の技術） エンジン出力により前輪及び後輪を駆動するようにした
４輪駆動車においては、各車輪のトルク配分の比率を運
転状態に応じて最適の比率に可変制御することが望まし
く、例えば特開昭６０−２４８４４０号公報によれば、
各車輪に対する制動力の制御によりこれらの車輪のトル
ク配分を変化さぜるトルク配分変更手段を備え、いずれ
かの車輪がスリップしたときに、その車輪に対するトル
ク配分を小さくすることによりスリップを解消し、車両
全体としての走破力を向−１ニさせるようにしたものが
示されている。

また、この種の４輪駆動車においては、」−記のような
トルク配分の変更手段を備えて、加速時に加速度に応じ
て前、後輪のトルク配分を変化させるように制御するこ
とが考えられている。これは、加速に伴う後輪側への荷
重移動に対応させてｆ＆輪側のトルク配分を大きくする
ようにしたらので、これによれば、加速時に荷重が低減
する前輪の駆動力が減少し、荷重が増大する後輪の駆動
力が増加することにより、前、後輪ども荷重と駆動力と
が常に対応することになって、路面との間のスリップを
生じることなく、その駆動力が車両の推進力どして効率
よく利用されることになり、その結果、車両の加速性能
が向上することになる。

（発明が解決しようとする課題〉 ところで、上記のように加速度に応じて後輪側のトルク
配分を大きくするようにしたものは、高車速時の車両の
安定性を向−卜させる点において改善課題を有している
。つまり、一般に後輪側のトルク配分を大きくした場合
、ステアリング特性がオーバーステア傾向となって走行
安定性が低下すると共に、さらに、車速の上昇に従って
車輪と路面との間に作用する牽擦力、特に横力に対する
スリップ限界が低下するのであるが、このスリップ限界
の低下は車輪の駆動力が大きいほど顕著となるからであ
る。

そこで、本発明は、上記のように、前、後輪のトルク配
分を加速度に応じて可変制御することにより、車両の推
進効率ないし加速性能の向トを図ると同時に、高車速時
における車両の安定Ｉ１１：をも向上させることを課題
とする。

（課題と解決するための手段） 上記の課題を解決するため、本発明は次のような手段を
用いる。

即ち、本発明に係る４輪駆動車のＩ・ルク配分制御装置
は、第１図に示すように、エンジンＡの出力により前輪
Ｂ、Ｂ及び後輪Ｃ，Ｃを駆動するように構成され、且つ
例えば前輪Ｂ、Ｂまたは後輪Ｃ１Ｃのいずれかに制動力
をイ」与することにより前、後輪のトルク配分を変化さ
せるｌ・ルク配分変更手段りが設けられた４輪駆動車に
おいて、車両の加速度と検出する加速度検出手段Ｅと、
該検出手段Ｅによって検出された加速度に応じて而、後
輪のトルク配分を変更するように上記ｌ〜ルク配分変更
手段りを作動さ忙るＩ・ルク配分制御ｆ段Ｆとを備える
と共に、さらに、車両の速度を検出する車速検出手段Ｇ
と、該検出手段Ｇによって検出された車速に応じて上記
加速度に応じたトルク配分を補正する１ヘルク配分補正
手段Ｈとを備える。

（作　　用） 上記の構成によれば、加速時には、トルク配分制御手段
Ｆが加速度に応じて前、後輪のトルク配分を変更するよ
うに、具体的には加速度に応じて後輪Ｃ１Ｃ側の配分を
大きくするようにトルク配分変更手段りを作動させるこ
とにより、加速に伴う荷重移動による前輪Ｂ、Ｂ及び後
輪Ｃ１Ｃの荷重の変化に対応して両輪の駆動力が増減さ
れることになる。従って、前、後両輪とも荷重と駆動力
とが対応して、スリップを生じることなくその駆動力が
推進力として有効に活用されることになり、車両として
の加速性能が向−」二する。

そして、」−記のような加速度に応じｆ：１−ルク配分
制御に加えて、トルク配分補正手段Ｈにより車速に応じ
たトルク配分の補正制御、具体的には高車速時はど前輪
Ｂ、　１３０！！＋の１−ルク配分を大きくする方向の
補正制御が行われるので、良好な加速性能を確保しなが
ら高車速時における安定性が向−Ｖされることになる。

（実　施　例） 以下、本発明の実施例について説明する。

まず、第２図により本実施例の全体構成を説明すると、
本実施例に係る車両］は、左右の前輪２．３及び左右の
後輪４．５がいずれも駆動輪とされた４輪駆動車であっ
て、エンジン６の出力が変速機７を介してトラ〉・スフ
ァー装置８に入力されて、前輪２，３側と後輪４．５側
とに分割されるようになっている。そして、前輪２，３
ｆ！ｌへの出力は、上記トランスファー装置８の側部か
ら前方へ延びる第１プロペラシャフト９、前輪用差動装
置１０及び左右の前輪駆動軸１．１．．１２を介して左
右の前輪２．３に伝達され、また後輪４．５側への出力
は、上記トランスファー装置８から後方へ延びる第２１
０ベラシヤフト１３、後輪用差動装置１４及び左右の後
輪駆動軸１５．１６を介して左右の後輪４，５に伝達さ
れるようになっている。

まｔ″：、上記左右の前輪駆動軸１１、】２及び左右の
後輪駆動軸）、５．１６には、これらと一体的に回転す
るディスクロータと、制動圧が供給されたときに該ディ
スクロータの回転を制動するギャリパ等でなるブレーキ
装置１７．１８，１９．２０がそれぞれ備えられている
。これらのブレーキ装置１７〜２０は、ブレーキペダル
の踏込み時にマスクシリンダで発生する制動圧によって
作動する一方、別途備えられたブレーキコントローラ２
】によっても、後述する制動圧制御弁を介ｌ−でその制
動動作が制御されるようになっている。

さらに、この重両１には、Ｌ記エンジン６の吸気通路２
２に備えられたスロットルバルブ２３を開開駆動するア
クチュエータ２４と、このアクチュエータ２４の作動を
制御するエンジンコントローラ２５とが備えられており
、このエンジンコントローラ２５に入力されるアクセル
開度センサ２６からの信号により、上記スロットルバル
ブ２３の開度をアクセル開度に応じて制御するようにな
っている。

そして、上記ブレーキコントローラ２１とエンジンコン
１−ローラ２５とを介して、プレー・前制御とエンジン
制御とを行うことにより、上記前輪２．３と後輪４゜５
に対するトルク配分を制御するトルク配分コントローラ
２７が備えられ、こめコンＩ・ローラ２７に、上記アク
セル開度センサ２６からの信号と、コーナリング時のト
ルク配分制御のための舵角センサ２８からの信号と、当
該車両ｌの車速を検出する車速センナ２９からの信号と
、さらに図示しない各種センサからの信号が入力される
ようになっている。そして、このトルク配分コントロー
ラ２７は、前輪用ブレーキ装置１７．１８または後輪用
ブレーキ装置１９．２０を作動させて前輪２，３または
後輪４，５の駆動トルクを制動Ｉ・ルク分だけ減少させ
ると共に、この駆動トルクの減少を補うようにエンジン
出力を制御することにより、運転状態に応じて、前輪２
゜３と、後輪４．５とのトータルの駆動力を保持しなが
ら、そのトルク配分を可変制御するようになっている。

次に、第３図により、上記ブレーキコントローラ２１に
より各ブレーキ装置１７〜２０を作動させる制動圧制御
弁及びそのアクチュエータの構成について説明すると、
マスクシリンダ３０から前輪用ブレーキ装置１．７．１
８及び後輪用ブレーキ装置１ｆ１９，２０にそれぞれ制
動圧を供給する第１、第２制動圧通路３１．３２上には
それぞれ第１、第２制動圧制御弁３３．３４が設置され
ており、また、これらの制御弁３３．３４をそれぞれ作
動させるアクチュエータ３５．３６が備えられている。

上記制動圧制御弁３３．３４は、いずれも、シリンダ３
３ａ、３４ａ内にピストン３３ｂ、３４ｂを嵌挿して、
これらのシリンダ３３ａ、３４ａ内を容積可変室３３ｅ
、３４ｅと制御室３３ｄ。

３４ｄとに画成すると共に、該ピストン３３ｂ、３４ｂ
をスプリング３３ｅ、３４ｅにより容積可変室３３ｃ、
３４ｃの容積が増大する方向に付勢し、た構成とされて
いる。そｌ−で、−１−記マスクシリンダ３０から前輪
用ブレーキ装置１７．１８に至る第１制動圧通路３１及
び後輪用ブレーキ装置１−９．２０に至る第２制動圧通
路３２が上記容積可変室３３ｃ、３４ｃをそれぞれ通過
し５、通常はマスクシリンダ３０で発生された制動圧が
これらの容積可変室３３ｅ、３４ｅを通って」−記名ブ
レーキ装置１７〜２０に供給されるようになっている。

また、上記ビス１〜ン３３ｂ、３４ｂには、制御室３３
ｄ、３４ｄに導入される制御圧により、該ビス）・ン３
３ｂ、３４ｂがスプリング３３ｅ、３４Ｃに抗して容積
可変室３３ｃ、３４ｃの容積が減少する方向に移動した
ときに、これらの容積可変室３３ｃ、３４ｃへの制動圧
入口を閉じるチエツクバルブ３３ｆ、３４ｆが設けられ
ている。

そして、上記制御室３３ｄ、３４ｄに制御圧が導入され
て、チエツクバルブ３３ｆ、３４ｆによって第１、第２
制動圧通路３１，３２が遮断されたときに、上記ピスト
ン３３１〕、３４ｂの移動により容積可変室３３ｃ、３
４ｅ内で制動圧が発生され、この制動圧が前輪用ブレー
キ装置１７．１８または後輪用ブレーキ装置１９．２０
に供給されるＪ：うになっている。

一方、これらの制動圧制御弁３３．３４を作動させるア
クチュエータ３５．３６は、それぞれ、増圧用電磁弁３
５ａ、３６ａと、減圧用電磁弁３５ｂ、３６ｂとで構成
されている。そして、上記増圧用電磁弁３５ａ、３６；
ｉは、オイルポンプ３７からリリーフ弁３８を介して−
１−肥料動圧制御弁３３．３４の制御室３３ｄ、３４ｄ
に至る制御圧供給ライン３９．４０１にそれぞれ配置さ
れ、また減圧用電磁弁３５ｂ、３６ｂは、上記制御室３
３ｄ、３４ｄから導かれたドｌ／ンライン４１，４２上
にそノ′１ぞれ配置されている。そして、これらの電磁
弁３５ａ、３６ａ、３５ｂ、３６ｂは上記ブレーキコン
トローラ２１からのブ１７−キ制御信号により開閉制御
され、増圧用電磁弁３５ａ、３６ａが開き且つ減圧用電
磁弁３５ｂ、３６ｂが関したときに、制動圧制御弁３３
．３４の制御室３３ｄ、３４ｄに制御圧が導入されるこ
とにより、前輪用ブレ−キ装置１７．１８または後輪用
ブレーキ装［１９，２０に制動圧が供給され、また、増
圧用電磁弁３５ａ、３６ａが閉じ且つ減圧用電磁弁３５
１）、３６ｂが開いたときに、上記制御室３３ｄ、３４
ｄから制御圧が排出されることにより、上記ブレーキ装
置１．７．１８または１つ、２０に供給されている制動
圧が減圧さｈ、このように１−で各ブレーキ装置１７〜
２０に供給される制動圧が調整されることにより、前輪
２，３または後輪４．５に付与される制動トルクが制御
されるようになっている。

次に、この実施例の作用を、上記トルク配分コントロー
ラ２７によるトルク配分制御動作を示す第４図のフロー
チャートに従って説明する。

まず、ステップＳ８．Ｓ２に従って、所定の計測タイミ
ングとなったときに、第２図に示す各センサ２６，２８
．２９からの信号に基いてアクセル開度、舵角、車速等
の各運動量を計測し、次いでステップＳ、で上記舵角が
設定値以上か否かにより当該車両が直進状態にあるか旋
回状態にあるかを判定する。そして、直進状態にある場
合は、ステップＳ４で車速の前回計測値ＶＮ−１と今回
眉測値ＶＮとに基い゛Ｃ当該車両の加速度ａ　（＝　Ｖ
　ＮＶＮ−１＞を求めた後、ステップＳ５でこの加速度
Ｇに応じた後輪４，５の基本トルク配分比Ｒｒ。を第５
図に示ずように予め設定され／、ニマップに基いて決定
する。このマツプは、加速度Ｇが第１設定１ｉａＧ＋以
上の領域でその増加に応じて上記基本トルク配分比Ｒｒ
ｇが増大するように設定されている。

次いで、ステップＳ６で上記加速度Ｇが第２設定値Ｇ２
以−Ｌか否かを判定１″る。そして、ＧＡＧ２のとき、
即ち非加速時らしくは比較的緩やかな加速時には、ステ
ップＳ７で上記の基本ｌ・ルク配分比Ｒ，ｒ　ｇを後輪
側の１１標トルク配分比Ｆｌｒとして設定し、またＧ≧
０２のとき、即ち比較的急な加速時には、ステップＳ８
で後輪トルク配分比の補正量ΔＲｒを第６図のマツプに
基いて設定すると共に、上記基本トルク配分比Ｆ？、　
１−　ｒ、からこの補正量ΔＲ，ｒを減算して後輪の目
標トルク配分比Ｒｒを設定する。ここで、上記第６図の
マツダは、設定車速７１以上の高車速領域で車速■の増
大に応じて後輪側トルク配分比の減算補正板ΔＲｒが大
きな値となるように設定されている。

そｊ−で、後輪側のトルク配分比がト記スデップＳ）も
しくはステップＳ９で設定された目標トルク配分比Ｒ１
−となるようにステップＳ、０以下の１ヘルク配分制御
を行う。

つまり、ステップＳｈｏでアクセル開度に応じた出力ト
ルク、即ち運転者が要求している前輪２゜３及び後輪４
．５の１・−タルの要求トルクＴ。を算出し、またステ
ップＳ＋＋でこの要求Ｉ・ルクＴ。

を満足させながら上記の目標１−ルク配分比Ｒ，ｒを実
現するのに必要なトルクＴｉ　　＜　＝　２　Ｒｒ−Ｔ
。

）を算出すると共に、ステップＳ１２で、この必要トル
クＴ１がその時点の状態で出力しうる最大のトルク′丁
ＭＡＸより小さいか否かを判定する。そして、Ｔ　Ｉ＜
　Ｔ　ＭＡＸのどきに、ステップＳＩ３．Ｓ１．４で左
右の前輪２．３に対するｌ−一タルの制動１−ルクＢｆ
及び出力トルクＴをそれぞれ次のように設定する。

Ｂｆ　＝　（２Ｒｒ　　１　）　・Ｔ。

Ｔ＝’ｌ”＋　　（＝２　　・Ｒｒ　　・Ｔｏ　　）そ
して、この制動１ヘルクＢｆが得られるように、第３図
に示すγクチュエータ３５にブ１ノーギ制御信号を出力
（７て、前輪用制動圧制御弁３３がら前輪用ブレーキ装
Ｆｉ７，１８にυＪ動圧を供給すると共に、上記出力′
ｒが得られるように、第２図に示すアクチュエータ２４
にエンジン制御信号を出力して、エンジン６におけるス
ロワ■・ルバルブ２３の開度を制御する。

これにより、前輪２．３及び後輪４，５の駆動ｊ〜ルク
Ｔｆ、Ｔｒがそれぞれ、 ′１”ｆ＝Ｔ／２−Ｂｆ （１−Ｒｒ　）　・Ｔｇ Ｔ　ｒ　＝　Ｔ’　／　２ Ｒｌ−・Ｔ。

とされて、ｉ７．後輪のトルク配分比（Ｔｆ：Ｔｒ）が
目標とする配分比［（１−Ｒｒ）：　Ｒｒ］に設定され
、また前後輪のトータルの駆動トルク（Ｔｆ−１−Ｔｒ
）が要求トルクＴ。に一致することになる９ その場合に、上記後輪４．５（［ｔｌｌの１−ルク配分
比Ｒｒのベースとなる基本トルク配分比Ｒｒ＋）は、第
５図に示すように加速度Ｇが大きくなるに従って大きな
値に設定されるので２基本的に、加速に伴う漫輸４，５
側への荷重移動に応じて後輪４゜５側を大きく１−たＩ
・ルク配分が得られることになる。従って、前輪２，３
及び後輪４，５の駆動トルクがそれぞれの荷重に対応１
〜た大きさとなり、これらの車輪の駆動力がスリップを
生じることなく車両の推進力として有効に利用されるこ
とになる。

−・方、加速度Ｇが第２設定値Ｇ２以−Ｌの比較的急な
加速時であって、車速Ｖが設定車速７４以上の高車速時
においては、後輪の目標１−ルク配分比Ｒｒが、」二足
のような加速度に応じた基本Ｉ・ルク配分比Ｒｒｏから
第６図に示すように車速Ｖの増大に応じて大きくなる補
正量ΔＲｒで減算補正された値とされるので、車速の上
昇に応じて、ｌ・ルク配分が後輪側を大きくジノこ配分
から前、後輪の配分を等しくする方向ない１〜前輪側の
配分を太きくするブフ向に補正されることになる。これ
により、高車速時においては、ステアリング特性がオー
バーステア傾向から、ニュートラルステアしアンダステ
ア方向に修正されると共に、後輪４、５の駆動力が抑制
されて、これが過大である二とによる後輪の横力に対す
るスリップ限界の低下が回避されることになり、従って
、高車速時における車両の安定性が向上されることにな
る。

なお、第４図のステップＳ１２で、 Ｔ，≧Ｔ　ＭＡＸ と判定された場合、つまり、前輪２．３に制動トルクを
付与することによって、要求トルクＴｏを確保しながら
目標のトルク配分比［　（　１−Ｒ　ｒ　）：Ｒｒ］を
得るのに＝ｉ要な１−ルクＴ，が出力しうる最大トルク
ＴＭＡｘを超えている場合は、ステップＳ　＋ｓ．　Ｓ
　１６に従って、出力トルクが出力可能な最大１〜ルク
’ｒＭＡＸとなるようにエンジン６のスロットルバルブ
２３を制御すると共に、前輪２。

３に付与する制動ｌールクＢｆが、 Ｂ　　ｆ　　＝　　（　　ＴＭＡＸ　　　　Ｔｏ　　）
　　／　　２となるようにブ１／ーキ制御信号を出力す
る。つまり、出力Ｅｆ能なトルクの範囲てＲも目標配分
比に近い配分比が得られるようにするのである。

また、ステップＳ３で舵角が設定値以上と判定され／ご
場合は、ステップＳ１７による旋回時のトルク配分制御
が行われるが、この制御は、例えば旋回初期には後輪４
，５側のトルク配分比を大きくして回頭性を向上させ、
旋回終期には前輪側の１−ルク配分比を大きくして安定
性を向上させるというように行われる。

（発明の効果） 以上のように本発明に係る４輪駆動車の１−ルク配分制
御装置によれば、加速時に、加速度に応じて前、１１１
輪のトルク配分比を変化させること警より、前、後輪の
駆動力をそれぞれの荷重に対応させて、前、後輪ともス
リップを生１ユることなく、駆動力が車両の推進力と１
，て有効に利用されるようにすると共に、車速に応じて
上記の加速度に応じたトルク配分を補正するようにしな
がら、高車速時にステアリング特性や車両の直進安定性
等を考慮したトルク配分が得られるごとになる。これに
より、良好な加速性能を確保しながら、高車速時におけ
る車両の安定性が向」こされることになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の全体概略構成図であり、また第２−６
図は本発明の実施例を示すもので、第２図は制御シスラ
ーム図、第３図は制動圧制御弁及びそのアクチュエータ
の構成と配置を示す回路図、第４図は１ヘルク配分制御
を示すフローチャート・ＩＡ、第５，６図はこの制御で
用いられる各マツプの説明図である。 ２．３・・・前輪、４，５・・・後輪、２１．２５・・
・トルク配分変更手段（ブレーキコンｌ−ローラ、エン
ジンコンｌ−ローラ）、２７・・・）−ルク配分制御手
段、ｌ・ルク配分補正手段（トルク配分コン１−ローラ
）、２９・・・車速検出手段（車速センサ）。 第 図 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）エンジン出力により前輪及び後輪を駆動するよう
   に構成され、且つ前、後輪のトルク配分を変化させるト
   ルク配分変更手段が設けられた４輪駆動車のトルク配分
   制御装置であつて、車両の加速度を検出する加速度検出
   手段と、該検出手段によって検出された加速度に応じて
   前、後輪のトルク配分を変更するように上記トルク配分
   変更手段を作動させるトルク配分制御手段と、車両の速
   度を検出する車速検出手段と、該検出手段によって検出
   された車速に応じて上記加速度に応じたトルク配分を補
   正するトルク配分補正手段とが備えられていることを特
   徴とする４輪駆動車のトルク配分制御装置。