JPH0390436A - ４輪駆動自動車の駆動制御装置 - 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輪駆動自動車の駆動制御装置に関するもので
ある。

従来の技術 ４輪駆動自動車において、前輪側と後輪側との駆動力配
分比が直進走行安定性に影響を与えるものであることは
特開昭６２−５０２３０号公報にて知られており、ステ
アリングハンドルの操舵角および車速に応じて前後輪の
駆動力配分比を制御することにより、高速時の安定性。

低速時の回頭性を確保しながら、極低速入転舵にタイト
ブレーキング現象が発生せず、しかも滑りやすい路面で
は４輪駆動状態が維持されるようにしたものも既に開発
され特開昭６３−２７３０号公報にて公開されている。

発明が解決しようとする課題 キャブオーバ型自動車のようにエンジンルーム、客室、
トランクルームが１つの箱に共存するワンボックス型で
は構造上重心位置が高くなるので、最大安定傾斜角度が
セダン型自動車等に比べて小さくなり転覆しやすい特性
を有している。

本発明は、前後輪を直結状態にした４輪駆動自動車が旋
回時、前後輪の旋回半径の差から前輪側にブレーキがか
かるタイトブレーキング現象が起こることに着目し、該
タイトブレーキング現象を利用して事故防止等のための
急転舵時その転舵角、転舵角速度、車速から車両の転覆
発生危険領域に入ったと判断されるとき前輪を旋回方向
より外側ヘトリフトさせることにより転覆限界を向上さ
せた４輪駆動自動車の駆動制御装置を提供することを目
的とするものである。

課題を解決するための手段 本発明は、エンジンおよびトランスミッション等よりな
るパワユニットから前後輪に至る駆動力伝達系統にセン
タデフ装置を設けた４輪駆動自動車或は上記駆動力伝達
系統のいずれか一方にトランスファクラッチ装置を設け
た４輪駆動自動車又は上記パフユニットから前輪に至る
駆動力伝達系統にワンウェイクラッチ装置を設けた４輪
駆動自動車において、車速センサおよび前輪舵角センサ
から得られる車速およびハンドル角、ハンドル角速度か
ら走行中の車両が転覆発生危険領域に入ったと判別した
とき出力信号を発する判別手段と、該判別手段の出力信
号により上記センタデフ装置或はトランスファクラッチ
装置又はワンウェイクラッチ装置を直結とする結合手段
とを設けたことを特徴とするものである。

作　　　用 上記により、旋回半径の大きい前輪側にタイトブレーキ
ング現象が発生し、該タイトブレーキング現象により前
輪はロック気味となり旋回方向外側にドリフトするので
、事故回避等のための急転舵時の車両の転覆限界を著し
く向上させることができる。

実施例 以下本発明の実施例を附図を参照して説明する。

第１図において、ｌはエンジン、変速機等よりなるパワ
ユニットで、該パワユニット１の出力軸のトルクはセン
タデフ装置２を介してフロントドライブ軸３およびリヤ
ドライブ軸４に伝達され、前輪５および後輪６を駆動す
るようになっている。

７はトルク配分制御機構であり、図示実施例では油圧ク
ラッチを用いた例を示している。

即ち、トルク配分制ｍ機構７は、第４図（イ）に示すよ
うにフロントドライブ軸３にて例えば歯車比１の第１の
歯車機構８を介して等速回転するプレー）７ａとリヤド
ライブ軸４にて歯車比が１より大なる歯車機構９を介し
て減速回転するケース７ｂとからなる多板油圧クラッチ
により構成され、該多板油圧クラッチに供給される油圧
がゼロのときは該多板油圧クラッチのクラッチトルクが
ゼロであるのでセンタデフ装置２によりフロントドライ
ブ軸３とリヤドライブ軸４のトルク配分比は同じになる
。

多板油圧クラッチに供給される油圧が増大するに従って
プレー）７ａとケース７ｂとの回転差によって油圧に応
じたクラッチトルクが発生し、低回転側のケース７ｂに
は該クラッチトルクが加わりリヤドライブ軸４のトルク
配分は油圧の増大に応じて増大し、逆にフロントドライ
ブ軸３のトルク配分は減少して行く。

従ってデユーチインレノイドバルブｌＯにより図示しな
い油圧源より上記多板油圧クラッチに供給する油圧を制
御することにより前後輪への駆動トルク配分を自由に変
更制御することができる。

１１はコントロールユニットであり、該コントロールユ
ニット１１には前輪舵角を検出する舵角センサ１２の舵
角信号、車速を検出する車速センサ１３の車速信号が入
力され、前輪舵角と車速とから前後輪の駆動トルク配分
目標値を演算し、該駆動トルク配分目標値よりトルク配
分制御機構７に供給する油圧を決定してデユーティソレ
ノイドバルブｌＯに出力信号を発し、決定値通りの油圧
をトルク配分制御機構７に供給し、目標値通りの駆動ト
ルク配分とするものである。

上記のように走行条件に応じて前後輪へのトルク配分を
制御し得るようにした４輪駆動自動車において、本発明
はリヤドライブ軸４と多板油圧クラッチのケース７ｂと
の間に介装されたトルク配分制御用の第２の歯車機構９
と並列に設けられ前記第１の歯車機構８と同じ歯車比を
有する第３の歯車機構１４と、上記トルク配分制御用の
第２の歯車機構９から上記第３の歯車機構１４へ切換え
るクラッチ機構１５と、入力信号により該クラッチ機構
１５を上記第３の歯車機構１４側へ切換えるアクチュエ
ータ１６とからなるギヤ切換機構１７を設けると共に、
車速センサ１３が検出した車速および舵角センサ１２が
検出したハンドル角の関係が第３図に示す転覆発生危険
領域にあり、且つ舵角センサ１２の舵角信号から演算に
より求めた舵角速度信号が示すハンドル角速度が所定値
（例えば８００度／秒程度）以上となったときトルク配
分制御機構７に供給される油圧を増加させると共に、ク
ラッチ機構１５を第２の歯車機構９側から第３の歯車機
構１４側に切換えるようデユーチインレノイドバルブ１
０に出力信号を発するロジック回路１１ａをコントロー
ルユニッ）１１に設けたものである。

第２図は上記の制ｍ態様を示すフローチャートである。

上記のように車速および前輪舵角（ハンドル角）が第３
図に示すマツプにおいて転覆発生危険領域にあり且つハ
ンドル角速度が所定値以上になったときは、第４図（０
）に示すようにトルク配分制ｕ４機構７は直結となると
共に、クラッチ機構１５は第１の歯車機構８の歯車比と
同じ歯車比ｌを有する第３の歯車機構１４側に切換わる
ため、旋回中であるにも拘らず上記直結となったトルク
配分制御機構７の両端にそれぞれ同じ歯車比１を有する
第１の歯車機構８および第３の歯車機構１４を介して結
合されたフロントドライブ軸３およびリヤドライブ軸４
は等速回転するので、旋回半径の大きい前輪側にタイト
ブレーキング現象が発生する。

該タイトブレーキング現象により前輪はロック気味とな
り旋回方向外側にドリフトするので事故回避のための急
転舵時の車両の転覆限界を著しく向上させることができ
る。

即ち本発明人が行った実験によれば、車速４８　ｋｍ／
ｈのＪターン時（ハンドル角速［８００度／秒）にフン
ボックスカーＡ車では転覆限界となるハンドル角が１７
０度から３００度に改善された。

尚転覆状態に至るのは転舵終了後１秒以上経過してから
であるので、コントロールユニｙ　ト１１のロジック回
路１１ａの応答性は十分である。

又上記実施例では走行条件に応じて前後輪へのトルク配
分を制御し得るようにした４輪駆動自動車に適用した例
を述べたが、センタデフ装置にデフロック機構を設け、
該デフロック機構を、ハンドル角および車速が第３図に
示す転覆発生危険領域にあり且つハンドル角速度が所定
値以上となったときロックするようにしても同様の効果
を得ることができることは言うまでもなく、ざらに又第
１の歯車機構８および第３の歯車機構１４の歯車比を共
に１とした例を述べたが、任意の等しい値を採用し得る
ことは勿論である。

尚トルク配分制御機構は前輪側或は後輪側のいずれの駆
動力配分を増大させる場合であっても油圧多板クラッチ
の入出力回転比即ち第１の歯車機構と第２の歯車機構と
の歯車比の差は１％程度であるものでは旋回半径の差に
よる前後輪の回転数差を充分下回るので、第３の歯車機
構１４を省略し、第１の歯車機構８と第２の歯車機構９
とを用い、該両歯車機構８，９間に介装された油圧多板
クラッチの油圧を増加させて直結状態としても、転覆限
界をある程度上げることができる。

第５図は２輪駆動と４輪駆動を切り換えることができる
ようになっているパートタイム式４輪駆動自動車に適用
した第２の実施例を示すモノテ、１８はエンジン、クラ
ッチ、変速機等よりなるパフユニットであり、該パフユ
ニット１８の出力軸にはギヤ１８ａが固着され。

該ギヤ１８ａは後輪用ディファレンシャル装置１９のケ
ースに設けられたギヤ１９ａに噛み合い、該後輪用ディ
ファレンシャル装置１９から左右のリヤアクスルシャフ
ト２０．２０を介して図示しない左右の後輪に駆動力が
伝達されるようになっている。

２１は２輪駆動と４輪駆動とを切換えるためのトランス
ファクラッチ装置であり、該トランスファクラッチ装置
２１はギヤが固着された出力軸２１ａと、該出力軸２１
ａに軸方向に摺動可能なるよう嵌装されると共にその一
端部に上記出力軸２１ａに設けられたギヤと係脱可能な
ギヤを備え他端部に上記後輪用ディファレンシャル装置
１９のケースに設けられたギヤ１９ａと常時噛合うギヤ
を備えたスライドスリーブ２１ｂとからなり、該スライ
ドスリーブ２１ｂと出力軸２１ａとの間のギヤによる保
合が解除されなときは後輪のみが駆動される２輪駆動と
なり、上記スライドスリーブ２１ｂと出力軸２１ａとが
ギヤにより係合されたときは後輪用ディファレンシャル
装置１９のケースの回転はトランスブアクラッチ装置２
１．ベベルギヤ２２を介してプロペラシャフト２３に伝
達され、該プロペラシャフト２３の回転力は図示しない
前輪リングギヤを介して前輪用ディファレンシャル装置
に入力され、該前輪用ディファレンシャル装置より左右
の前輪に駆動力が伝達されるようになっている。

上記のように走行条件に応じてパワユニットから前後輪
に至る駆動力伝達系統のいずれか一方に設けたトランス
ファクラッチ装置の保合ならびにその解除を行なうこと
により２輪駆動と４輪駆動とを選択し得るようにしたパ
ートタイム式４輪駆動自動車において１本発明は上記ト
ランスファクラッチ装置を、ハンドル角および車速が第
３図に示す転覆発生危険領域にあり且つハンドル角速度
が所定値以上となったとき係合状態とするようにしたも
のであり、この場合でも前記第１の実施例と全く同様の
効果を得ることができることは言うまでもない。

第６図（イ）、（ａ）はパフユニットから前後輪に至る
駆動力伝達系統のうちパワユニットから前輪に至る駆動
力伝達系統にワンウェイクラッチ装置を設は旋回時等で
前後輪に回転差が生じたとき４輪駆動から２輪駆動に切
換えるようにした４輪駆動自動車に適用した第３の実施
例を示すもので、２４は図示しないパワユニットの出力
軸により直接又は間接に駆動される駆動軸、２５は該駆
動軸２４の先端小径部にニードルベアリング２６を介し
て回転可能に支持されるフロントドライブ軸、２７およ
び２８は上記フロントドライブ軸２５にベアリング２９
　、２９　。

２９を介して回転可能に支持される前進用スプラインお
よび後進用スプラインで、該前進用スプライン２７およ
び後進用スプライン２８の内周面はそれぞれ多角形に形
成されており、該多角形の辺部分とフロントドライブ軸
２５の内周面間にはケージ（図示省略）に介装されてコ
ロクラッチ３０．３１が介装され、上記前進用スプライ
ン２７および後進用スプライン２８の外周面には駆動軸
２４にねじ止め固着されたスプライン（フロントドライ
ブ）２４ａに回動を拘止され軸方向にのみ摺動可能なる
ようスプライン結合されたスリーブ（フロントドライブ
）３２の先端部に係止される係止部２７ａおよび２８ａ
が設けられる。

上記の構成において、第６図（イ）に示すようにスリー
ブ（フロントドライブ）３２の先端部を前進用スプライ
ン２７の係止部２７ａに係止させた前進時は、駆動軸２
４に伴なう上記前進用スプライン２７の回転により該前
進用スプライン２７の内周部のコロクラッチ３０は前進
用コロクラッチ２７の内周に形成した多角形の角部即ち
前進用スプライン２７内周とフロントドライブ軸２５外
周の隙間の狭い部分にてフロントドライブ軸２５の外周
面に押しつけられて楔作用をなし、該コロクラッチ３０
を介してフロントドライブ軸２５も前進用スプライン２
７即ち駆動軸２４と共に一体となって回転し４輪駆動方
式となる。

次に旋回時等のようにフロントドライブ軸２５が駆動軸
２４より早く回転した場合はコロクラッチ３０は前進用
スプライン２７の辺部分にて単に空転するのみで２輪駆
動方式となる。

要するに、前進用スプライン２７即ち駆動軸２４とフロ
ントドライブ軸２５間は一方向クラッチの機能が組み込
まれているので、フロントドライブ軸２５の回転数が駆
動軸２４の回転数即ちリヤドライブ軸の回転数より早く
なる旋回走行時は駆動軸即ちリヤドライブ軸のみが駆動
される２輪駆動方式となりタイトブレーキング現象の発
生を防止し、直線走行時はフロントドライブ軸２５およ
び駆動軸２４即ちリヤドライブ軸が同一回転数で回転す
る４輪駆動方式となり充分な駆動を得ることができる。

尚スリーブ（フロントドライブ）３２の先端部を後進用
スプライン２８の係止部２８ａに係止させた後進時は、
コロクラッチ３１が楔作用をなす方向が前進時のコロク
ラッチ３０とは逆になるのみで他は全く同じなので詳細
な説明は省略する。

上記のようにパフユニットから前後輪に至る駆動力伝達
系統のうちパワユニットから前輪に至る駆動力伝達系統
にワンウェイクラッチ装置を設け、該ワンウェイクラッ
チ装置を直進走行時は直結として４輪駆動方式とし、前
輪の回転数が後輪の回転数より大となる旋回走行時はワ
ンウェイクラッチ装置が働いて後輪のみが駆動される２
輪駆動方式とする４輪駆動自動車において、本発明は第
６図（０）に示すようにスリーブ（フロントドライブ）
３２の先端部を前進用スプラインの係止部２７ａおよび
後進用スプライン２８の係止部２８ａの双方に係止させ
ることにより、前進時であるか後進時であるかに関係な
くフロントドライブ軸２５および駆動軸２４即ちリヤド
ライブ軸を直結状態とし得るよう構成すると共に、ハン
ドル角および車速が第３図に示す転覆発生危険領域にあ
り且つハンドル角速度が所定値以上となったとき上記ス
リーブ（フロントドライブ）３２を前進用スプライン２
７および後進用スプライン２８の双方に係止させてフロ
ントドライブ軸２５および駆動軸２４即ちリヤドライブ
軸を直結状態とするようにしたものであり、この場合で
も第１の実施例と全く同様の効果を得ることができるこ
とは言うまでもない。

発明の効果 上記のように本発明によれば、エンジンおよびトランス
ミッション等よりなるパワユニットから前後輪に至る駆
動力伝達系統にセンタデフ装置を設けた４輪駆動自動車
或は上記駆動力伝達系統のいずれか一方にトランスファ
クラッチ装置を設けた４輪駆動自動車又は上記駆動力伝
達系統のうちパワユニットから前輪に至る駆動力伝達系
統にワンウェイクラッチ装置を設けた４輪駆動自動車に
おいて、車速センサおよび前輪舵角センサから得られる
車速およびハンドル角、ハンドル角速度から走行中の車
両が転覆発生危険領域に入ったと判別したとき出力信号
を発する判別手段と、該判別手段の出力信号により上記
センタデフ装置或はトランスファクラッチ装置又はワン
ウェイクラッチ装置を直結とする結合手段とを設けたこ
とにより、旋回半径の大きい前輪側にタイトブレーキン
グ現象が発生し、該タイトブレーキング現象により前輪
はロック気味となり旋回方向外側にドリフトするので、
事故回避等のための急転舵時における車両の転覆限界を
著しく向上させることができるもので、構成の簡単なる
ことと相俟って実用上多大なる効果をもたらし得るもの
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す平面説明図、第２図は
本発明における制御態様の一例を示すフローチャート、
第３図は車速とハンドル角に対する転覆発生危険領域を
示す説明図。 第４図（イ）および（０）はそれぞれ前後輪への駆動ト
ルク配分制御および前後輪の駆動軸直結時における駆動
力伝達経路を示す説明図、第５図は本発明を適用すべき
トランスファクラッチ装置付き４輪駆動自動車の動力伝
達系統を示す説明図、第６図は本発明を適用すべきワン
ウェイクラッチ装置付き４輪駆動自動車の動力伝達系統
を示す説明図で、（イ）はワンウェイクラッチ装置とし
ての作動時、（ａ）はワンウェイクラッチ装置が前後進
に関係なく直結とする状態を示している。 、ｌ・・・パフユニット、２・・・センタデフ装置、３
・・・フロントドライブ軸、４・・・リヤドライブ軸、
５・・・前輪、６・・・後輪、７・・・トルク配分側ｍ
機構、８・・・第１の歯車機構、９・・・第２の歯車機
構、１０・・・デユーティソレノイドバルブ、１１・・
・コントロールユニット、ｌｌａ・・・ロジック回路、
１２・・・舵角センサ、１３・・・車速センサ、１４・
・・第３の歯車機構、１５・・・クラッチ機構、１６・
・・アクチュエータ、１７・・・ギヤ切換機構、１８・
・・パフユニット、１９・・・後輪用ディファレンシャ
ル装置、２０・・・リヤアクスルシャフト、２１・・・
トランスファクラッチ装置、２２・・・ベベルギヤ、２
３・・・プロペラシャフト、２４・・・駆動軸、２５・
・・フロントドライブ軸、２６・・・ニードルベアリン
グ、２７・・・前進用スプライン、２８・・・後進用ス
プライン、２９・・・ベアリング、３０，３１・・・コ
ロクラッチ、３２・・・スリーブ（フロントドライブ）
。 以　　　上 第 図 第４ 図 （イ） （ロノ 第 図 １〃

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）、エンジンおよびトランスミッション等よりなる
   パワユニットから前後輪に至る駆動力伝達系統にセンタ
   デフ装置を設けた４輪駆動自動車において、車速センサ
   および前輪舵角センサから得られる車速およびハンドル
   角、ハンドル角速度から走行中の車両が転覆発生危険領
   域に入ったと判別したとき出力信号を発する判別手段と
   、該判別手段の出力信号により上記センタデフ装置を直
   結とする直結手段とを設けたことを特徴とする４輪駆動
   自動車の駆動制御装置。
2. （２）、請求項（１）に記載の直結手段を、センタデフ
   装置から前輪に至るフロントドライブ軸 にて第１の歯車機構を介して回転するプレートと、上記
   センタデフ装置から後輪に至る リヤドライブ軸にて第２の歯車機構を介し て回転するケースとからなる多板油圧クラッチにて構成
   し、該多板油圧クラッチへの供給油圧を増加させて直結
   状態とするようにしたことを特徴とする４輪駆動自動車
   の駆動制御装置。
3. （３）、エンジンおよびトランスミッション等よりなる
   パワユニットから前後輪に至る駆動力伝達系統のいずれ
   か一方にトランスファクラッチ装置を設けた４輪駆動自
   動車において、車速センサおよび前輪舵角センサから得
   られる車速およびハンドル角、ハンドル角速度から走行
   中の車両が転覆発生危険領域に入ったと判別したとき出
   力信号を発する判別手段と、該判別手段の出力信号によ
   り上記トランス ファクラッチ装置を直結とする直結手段とを設けたこと
   を特徴とする４輪駆動自動車の駆動制御装置。
4. （４）、エンジンおよびトランスミッション等よりなる
   パワユニットから前後輪に至る駆動力伝達系統のうちパ
   ワユニットから前輪に至る駆動力伝達系統にワンウェイ
   クラッチ装置を設けた４輪駆動自動車において、車速セ
   ンサおよび前輪舵角センサから得られる車速およびハン
   ドル角、ハンドル角速度から走行中の車両が転覆発生危
   険領域に入ったと判別したとき出力信号を発する判別手
   段と、該判別手段の出力信号により上記ワンウェイクラ
   ッチ装置を直結とする直結手段とを設けたことを特徴と
   する４輪駆動自動車の駆動制御装置。