JPH0419338A - ４輪駆動車のエンジン出力制御装置 - 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） 本発明は過給機付エンジンを搭載した４輪駆動車のエン
ジン出力制御装置に関する。

（従来の技術） クラッチによって２輪駆動と４輪駆動を切り換えるよう
にした４輪駆動車においては、一般に２輪駆動時に比べ
て４輪駆動時に駆動ロスが大きくなることから、同じア
クセル開度に対し４輪駆動時にはエンジン出力を高める
ような制御を行うことにより運転フィーリングの悪化を
防ぐ必要かあることは従来から知られている。

特開昭６０−３０４３３号公報に記載されたエンジンの
制御装置は、上記のような要求に基づくエンジン制御の
一例を開示するものである。すなわち、同公報のもので
は、２輪駆動から４輪駆動に切り換わったときに燃料噴
射量１点火時期、スロットル弁開度等を補正制御するこ
とによってエンジン出力を高めるようにしている。また
、同公報には、過給機付エンジンの場合に、過給圧の制
御によって上記エンジン出力の補正制御を行うことも提
案されている。

（発明が解決しようとする課題） ４輪駆動は２輪駆動に比べて走行安定性に優れ、例えば
、アクセルを同じように踏み込んでも、４輪駆動の場合
にはかなりの悪条件でも安定走行が可能である。一方、
２輪駆動は駆動抵抗が小さいため通常走行に適している
か、トルクがかがりすぎるとスリップしやすいという問
題がある。したかって、２輪駆動と４輪駆動を切り換え
るものでは、本来、それぞれの場合に応じた多様な出力
制御が必要である。しかしながら、従来の制御装置は、
上記のように切り換えに伴う運転フィーリングの悪化を
防ぐためのエンジン出力制御を行うものではあっても、
それ以上に、より積極的に４輪駆動時の車両の動力性能
を高めようとするものではなかった。

したがって、特に、過給機付エンジンを搭載した４輪駆
動車の場合に、４輪駆動の安定した走行性を最大限に活
用できるような過給制御方式が要求されるところである
。

また、前輪および後輪への駆動力配分を制御する４輪駆
動車の場合には、上記問題あるいは課題に加え、駆動力
配分による駆動抵抗の変化に起因して、同一アクセル操
作に対する車両応答性が変化し、また、ステア特性の急
変やパーンヤル域ての車両の不本意な加減速か起こるな
と、運転フィーリングの悪化も一層顕著となることから
、その対策も必要である。

本発明は上記事情あるいは問題点に鑑みてなされたもの
であって、過給機付エンジンを搭載するとともに２輪駆
動と４輪駆動を切り換える４輪駆動車において、特に４
輪駆動時の車両の動力性能を高めることを目的とする。

また、本発明は、同様に過給機を搭載した４輪駆動車で
あって、特に前輪および後輪への駆動力配分を制御する
駆動力配分制御装置を備えたものにおいて、それぞれの
駆動力配分比に応じて車両の動力性能を最大限に高める
とともに、駆動力配分比の変化に起因する運転フィーリ
ングの悪化を防止することを目的とする。

（課題を解決するための手段） 本発明に係る４輪駆動車のエンジン出力制御装置は、第
１に、過給機と該過給機を所定の過給領域で作動させる
過給機作動手段を有するエンジンを搭載するとともに、
２輪駆動と４輪駆動を切り換える駆動方式切換機構を備
えた４輪駆動車において、駆動方式を検知する駆動方式
検知手段と、該駆動方式検知手段の出力を受け、４輪駆
動時には２輪駆動時より過給機の作動領域を低負荷便へ
広げるよう過給領域を変更する過給領域変更手段を設け
たことを特徴とする。

また、本発明に係る４輪駆動車のエンジン出力制御装置
は、第２に、過給機と該過給機を所定の過給領域で作動
させる過給機作動手段を有するエンジンを搭載するとと
もに、前輪および後輪への駆動力配分を制御する駆動力
配分制御手段を備えた４輪駆動車において、前記駆動力
配分制御手段による駆動力配分比を検知する駆動力配分
比検知手段と、該駆動力配分比検知手段の出力を受け、
過給領域を規定する切換ラインを駆動力配分比に応じて
変更する切換ライン変更手段を設けたことを特徴とする
。

また、本発明に係る４輪駆動車のエンジン出力制御装置
は、第３に、過給機と該過給機の最高過給圧を変更する
過給圧変更手段を有するエンジンを搭載するとともに、
前輪および後輪への駆動力配分を制御する駆動力配分制
御手段を備えた４輪駆動車において、駆動力配分制御手
段による駆動力配分比を検知する駆動力配分比検知手段
と、該駆動力配分比検知手段の出力を受け、最高過給圧
を駆動力配分比に応じて変更する過給圧変更手段を設け
たことを特徴とする。

（作用） ２輪駆動と４輪駆動を切り換える駆動方式切換機構を備
えた４輪駆動車において、駆動方式が２輪駆動から４輪
駆動に切り換えられたことが駆動方式検知手段によって
検知されると、過給領域変更手段によって過給領域がよ
り低負荷側へ広がるよう変更される。それにより、４輪
駆動時の動力性能が向上し、また、４輪駆動と２輪駆動
との駆動抵抗の差による運転フィーリングの悪化が防止
される。

また、前輪および後輪への駆動力配分を制御する駆動力
配分制御手段を備えた４輪駆動車において、駆動力配分
比検知手段は前輪と後輪の駆動力配分比を検知する。そ
して、検知された駆動力配分比に応じて、過給領域を規
定する切換ラインが変更される。それにより、駆動力配
分比に応じて動力性能が高められ、また、駆動力配分比
の変化に起因する運転フィーリングの悪化が防止される
。

また、前輪および後輪への駆動力配分を制御する駆動力
配分制御手段を備えた４輪駆動車において、駆動力配分
比検知手段により検知された駆動力配分比に応じて過給
機の最高過給圧が変更されることにより、やはり駆動力
配分比に応じて動力性能か高められ、また、駆動抵抗の
差による運転フィーリングの悪化が防止される。

（実施例） 以下、実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明の一実施例のシステム図である。

コノ実施例に係る自動車１のエンジンは、機械式過給機
２と、該機械式過給機２を所定の過給領域で作動させる
過給機作動手段３を有している。該過給機作動手段３は
、図示しない電磁クラッチにより構成されるものである
。電磁クラッチを結合することにより、上記機械式過給
機２はエンノンの出力軸に駆動連結され、エンジンの過
給が行われる。また、自動車ｌは、前輪４あるいは後輪
５のいずれかによる２輪駆動と、前輪４および後輪５に
よる４輪駆動とに切り換える駆動方式切換機構６を備え
ている。この駆動方式切換機構６は、図示しない一対の
クラッチによって構成される。

これらクラッチは、ミッション出力軸に連結されたギヤ
機構と、前輪４側および後輪５側の各ディファレンシャ
ルとの間に配置される。これらクラッチのいずれか一方
が結合されると２輪駆動状態となり、両方のクラッチが
結合されると４輪駆動状態となる。

この実施例では、駆動方式を検知し、４輪駆動時には２
輪駆動時に比べて過給領域を広げるような制御が行われ
る。そのため、マイクロコンピュータからなる制御手段
７には、上記駆動方式切換機構６からの信号によって駆
動方式を検知する駆動方式検知手段８と、検知された駆
動方式に基づいて過給領域を変更する過給領域変更手段
９が設すられている。そして、４輪駆動が検知されたと
きは、第２図（ａ）から同図（ｂ）の変化に示すように
過給領域が拡大される。

過給領域はエンジン回転数と負荷によって設定されてい
る。すなわち、所定のエンジン回転数および負荷を切り
換えラインとして、それより高回転側あるいは高負荷側
で過給機が作動しエンジンの過給が行われる。そして、
その過給領域の設定が、第２図の斜線領域で示すように
、２輪駆動時に同図（ａ）であったものが４輪駆動時に
は同図（ｂ）のように、主として低負荷側に拡大される
。

第３図は上記過給領域を変更する制御のフローである。

スタートすると、まず、２輪駆動がとぅかの判定を行う
。そして、ＹＥＳすなわち２輪駆動であれば、第２図（
ａ）の過給領域を使用する。

また、ＮＯであれば、４輪駆動ということで、第２図（
ｂ）の過給領域を使用する。

第４図は本発明の他の実施例のシステム図である。この
実施例において、自動車１のエンツノは、先の実施例と
同様、機械式過給機２と、該機械式過給機２を所定の領
域で作動させる過給機作動手段３を有している。該過給
機作動手段３は、やはり電磁クラッチにより構成される
。そして、電磁クラッチが結合されることにより、機械
式過給機２がエンジンによって駆動され、過給が行われ
る。

また、この実施例の場合、自動車１の前輪４および後輪
５への駆動力配分はリニアに制御される。

そのための駆動力配分制御装置ｌＯは、先の実施例と同
様、ミッションに連結されたギヤ機構と前輪４側のディ
ファレンシャルおよび後輪５側のディファレンシャルと
の間にそれぞれ配設されたクラッチによって構成される
。そして、これらクラッチの結合力が所要の駆動力配分
比に基づいて制御される。

この実施例では、過給領域を規定する負荷のレベル（切
換ライン）が駆動力配分比に応じてリニアに変更される
。そのため、制御手段７には、上記駆動力配分制御装置
１０による駆動力配分比を検知する駆動力配分比検知手
段ｌｌと、検知された駆動力配分比に基づいて上記切換
ラインを変更する過給機作動切換ライン変更手段１２が
設けられている。

前輪４側と後輪５側の駆動力配分比が１００：０あるい
はＯ：１００のときが２輪駆動状態である。また、駆動
力配分比が５０：５０の均等配分のときが通常の４輪駆
動状態である。そして、やはりエンジン回転数と負荷に
よって設定される過給領域が上記駆動力配分比に応じて
変更される。

つまり、過給領域の切換ラインである負荷レベルは、駆
動力配分が２輪駆動（２ＷＤ）から４輪駆動（４ＷＤ）
に近付くにつれて、第５図に示すように低負荷側に変化
せしめられ、同図の斜線領域に相当する過給領域がリニ
アに拡大される。

第６図は、さらに他の実施例のシステム図である。この
実施例においても、自動車ｌはやはり機械式過給機２を
有するエンジンを備え、また、第４図に示された実施例
と同様に、前輪４および後輪５への駆動力配分を制御す
る駆動力配分制御装置１０を備えている。そして、やは
り前輪４および後輪５への駆動力配分比を検知する駆動
力配分比検知手段＋１か設けられている。また、機械式
過給機２による最高過給圧を図示しない制御弁の開度制
御によって変更する過給圧変更手段１３が設けられ、こ
の過給圧変更手段１３か前記駆動力配分比検知手段１１
の出力に基づいて制御手段７により制御されるよう構成
されている。

駆動抵抗は、前輪４と後輪５の駆動力配分比が均等配分
（５０・５０）の４輪駆動状態で最も大きく、また、前
輪４と後輪５の駆動力配分比が１００二〇あるいはＯ：
１００のとき上記均等配分時の約半分の駆動抵抗となり
、その間で駆動抵抗が変化することから、第７図に示す
ように、駆動力配分比が５０：５０の時をピークにして
、前輪駆動（ＦＦ）側および後輪駆動（ＰＲ）側ではそ
れぞれのマツプ（ａ、ｂ）によって最高過給圧を下げる
ような制御が行われている。それにより、駆動力配分比
によって車両の応答性が変化したり、また、旋回時のア
クセルの０Ｎ−ＯＦＦに対するステア特性の急変や、パ
ーシャル域での不本意な車両の加減速か防止される。

第８図は上記過給圧変更制御のフローである。

スタートすると、まず、駆動配分比が前輪４寄りである
かどうかを判定する。そして、ＹＥＳ　（前輪４寄り）
であれば、第７図の＆のマツプシーツを選択する。また
、Ｎｏであれば、つぎに、駆動配分比が後輪５寄りかど
うかを見て、ＹＥＳなら、ｂのマツプゾーンを選択する
。また、ＮＯであれば、リターンする。

第６図のノステムでは、また、特有の走行性能を実現す
るっぎのような制御が可能である。

例えば、駆動力配分比が前輪４寄りの状態で前輪４に駆
動力がかかり過ぎた場合には、旋回時に前輪４がスリッ
プしてアンダーステアが増加するという問題があること
から、このアンダーステアの増加を抑えることを主眼に
おく場合には、第９図に示すように、駆動力配分比が均
等配分からＦＦ側に近付くほど最高過給圧を低下させる
よう、ＦＦ側でのみ過給圧低減制御を行う。すなわち、
第１Ｏ図にフローを示すように、駆動力配分比が前輪４
寄りかどうかを判定して、前輪４寄りであれば、第９図
のｅのマツプゾーンを選択する。

また、逆に、駆動ツノ配分比が後輪５寄りの状態で後輪
に駆動力がかかり過ぎると、旋回時に後輪５がスリップ
してオーバーステアか増加するという問題があることか
ら、このオーバーステアの増加を防止することを主眼お
く場合には、第１１図に示すように、駆動力配分比が均
等配分からＦＲ側に近付くほど最高過給圧を低下させる
よう、ＦＲ側でのみ過給圧低減制御を行う。すなわち、
第１２図にフローを示すように、駆動力配分比が後輪５
寄りかどうかを見て、後輪５寄りであれば、第１１図の
ｆのマツプゾーンを選択する。

つぎに、上記各実施例に関連して、機械式過給機２によ
って圧縮された高温の空気を冷却する吸気冷却ンステム
について説明する。

まず、第１３図の例では、エンジン１００のインテーク
マニホールド１０１とエアクリーナ１０２を連通ずる吸
気通路１０３が、スロットル弁１０４の下流で機械式過
給機２を配置したメイン通路１０５と、リリーフ通路１
０６とに分岐されている。そして、その分岐部には、制
御弁１０７が配置されている。また、上記メイン通路１
０５は、機械式過給機２の下流で第１と第２の二つの通
路１０５ａ、１０５ｂに分岐され、第１の通路ｉ。

５ａには空冷インタークーラー１０８が、また、第２の
通路１０５ｂには水冷インタークーラー１０９か配設さ
れている。そして、上記第１と第２の通路１０５ａ、ｌ
０５ｂの分岐部ノこはインタークーラー切り替えバルブ
１１０が設けられている。

上記水冷インタークーラー１０９には、サブラジェータ
１１１で冷却された冷却水が水タンク１１２および水ポ
ンプ１１３を介して循環される。

上記インタークーラー切り替えバルブ＋１０は、インタ
ークーラー切り替えバルブ作動手段（アクチュエータ）
１１４によって作動し、機械式過給機２によって圧縮さ
れた空気を空冷インタークーラー１０８あるいは水冷イ
ンタークーラー１０９に選択的に送る。そのため、マイ
クロコンピュータからなる制御手段１１５には、車速検
知手段１１６からの車速信号と、水タンク＋１２内の水
量を検知するクーラー水量検知手段＋１７からの水量信
号と、クーラー水温検知手段＋１８からの水温信号と、
吸気温検知手段＋１９からの吸気温信号と、エンジン状
態検知手段１２０からの負荷信号等が情報として与えら
れる。そして、第１４図のフローによって切り替え制御
が行われる。

すなわち、スタートすると、まず、水冷インタークーラ
ー１０９が正常かどうか、つまり、クーラー水量が所定
値より低いとか、クーラー水温か所定値より低い（凍結
）とかの異常が起きていないかどうかを見て、異常であ
れば、空冷インタークーラー１０８を選択する。また、
正常であれば、つぎに、吸気温か極低温かどうかを見て
、極低温であれば、水冷インタークーラー１０９に切り
替え、吸気を暖める。

水冷インタークーラー１０９が正常であり、吸気温か極
低温ということでなければ、つぎに、車速か低速かどう
かを見て、低速でなければ、空冷インタークーラー１０
８を効かせる。また、低速のときは、空冷インタークー
ラー＋０８は効きにくいので、さらに、低負荷かとうか
を見て、低負荷でない限りは水冷インタークーラー１０
９を効かせる。また、低負荷であれば、むしろ冷し過ぎ
ない方が燃焼性か良くなるので空冷インタークーラー１
０８に切り替える。

つぎに、第１５図の例を説明する。この場合も、エンジ
ン＋００のインテークマニホールド１０１とエアクリー
ナ１０２を連通ずる吸気通路１０３は、スロットル弁１
０４下流において、機械式過給機２を配置したメイン通
路１０５とリリーフ通路＋０６とに分岐され、その上流
側分岐部には、制御弁１０７が配置されている。また、
上記メイン通路１０５には、上流側から水冷インターク
ーラー１０９および空冷インタークーラー１０８が直列
に配設され、また、水冷インタークーラー１０９をバイ
パスするバイパス通路１０５ｃと、該バイパス通路１０
５ｃが合流する両インタークーラー１０８，１０９間の
位置を上記リリーフ通路に連通ずる連通路１０５ｄが設
けられている。そして、上記バイパス通路１０５ｃの上
流側分岐位置には第１のインタークーラー切り替え／く
ルブ１１０ａが設けられ、また、両インタークーラー１
０８　１０９間の上記連通路１０５ｄの分岐位置には、
空冷インタークーラー１０８側ある０は連通路１０５ｄ
を選択的に開閉する第２のインタークーラー切り替えバ
ルブ１１０ｂが設けられている。上記水冷インタークー
ラー１０９には、やはりサブラジェータ１１１で冷却さ
れた冷却水力（水タンク１１２および水ポンプ１１３を
介して循環される。

上記第１および第２のインタークーラー切り替えバルブ
＋１０ａ、１１０ｂは、インタークーラー切り替えバル
ブ作動手段（アクチュエータ）１１４によって作動せし
められる。そのため、マイクロコンピュータからなる制
御手段１１５には、やはり、車速検知手段１１６からの
単速度信号と、水タンク１１２内の水量を検知するクー
ラー水量検知手段１１７からの水量信号と、クーラー水
温検知手段１１８からの水温信号と、吸気温検知手段１
１９からの吸気温信号と、エンジン状態検知手段１２０
からの水温信号および負荷信号か情報として与えられる
。そして、この例の場合、第１６図のフローにより、つ
ぎのように空冷インタークーラー１０８および水冷イン
タークーラー１０９の切り替え制御が行われる。ここで
、第１のインタークーラー切り替えバルブ１１０ａが水
冷インタークーラー１０９側に開かれ第２のインターク
ーラー切り替えバルブ１１０ｂが空冷インタークーラー
１０８側に開かれた状態では、機械式過給機２で圧縮さ
れた空気は水冷インタークーラー１０９および空冷イン
タークーラー１０８を通る。

そして、第１のインタークーラー切り替えバルブ１１０
ａが水冷インタークーラー１０９側に開かれ第２のイン
タークーラー切り替えバルブ１１０ｂが連通路１０５ｄ
側に開かれた状態では機械式過給機２で圧縮された空気
は水冷インタークーラー１０９のみを通る。また、第１
のインタークーラー切す替えバルブ１１０ａがバイパス
通路１０５ｃ側に開かれ第２のインタークーラー切り替
えバルブ１１０ｂが空冷インタークーラー１０８側に開
かれた状態では、機械式過給機２により圧縮された空気
は空冷インタークーラー１０８のみを通過する。なお、
第１６図のフローは、制御弁１０７によるバイパス制御
をも含むものである。

スタートすると、まず、エンジン状態検知手段の出力に
よって、エンジン水温が所定値より低いかどうかを判定
する。そして、所定値より低水温ということであれば、
制御弁１０７によりリリーフ通路＋０６側を開き、機械
式過給機２および両インタークーラー１０８．１０９を
バイパスして吸気を行わせる。また、低水温でなければ
、次いて、水冷インタークーラー１０９が正常かとうか
、つまり、クーラー水量が所定値より低いとか、クーラ
ー水温が所定値より低い（凍結）とかの異常が起きてい
ないかどうかを見て、異常であれば、空冷インタークー
ラー１０８を選択する。また、正常であれば、つぎに吸
気温が極低温かどうかを見て、極低温であれば、水冷イ
ンタークーラー１０９に切り替え、吸気を暖める。

水冷インタークーラー１０９が正常であり、吸気温か極
低温ということでなければ、つぎに、超高負荷かどうか
を見て、超高負荷であれば空冷インタークーラー１０８
と水冷インタークーラー１０９を両方効かせる。また、
超高負荷ということてないときは、つぎに、車速か低速
かとうかを見て、低速てなければ、空冷インタークーラ
ー１０８を効かせる。また、低速のときは、高負荷かど
うかを見て、高負荷であれば水冷インタークーラー１０
９を効かせ、高負荷でなければ、燃焼性を良くするため
に空冷インタークーラー１０８に切り替える。

（発明の効果） 本発明は以上のように構成されているので、走行安定性
の良い４輪駆動状態で過給領域を広げ、車両の動力性能
を積極的に高めることができる。

また、前輪および後輪への駆動力配分比に応じて過給領
域を変更し、あるいは最高過給圧を変更することて、駆
動力配分に応じて車両の動力性能を高め、また、駆動力
配分比の変化に起因する運転フィーリングの悪化を防止
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のシステム図、第２図は第１
図の実施例の特性図、第３図は同フローチャート、第４
図は他の実施例のシステム図、第５図は第４図の実施例
の特性図、第６図はさらに他の実施例のシステム図、第
７図は第６図の実施例の特性図、第８図は同フローチャ
ート、第９図は第６図に係るさらに他の実施例の特性図
、第１Ｏ図は同フローチャート、第１１図は第６図に係
るもう一つの実施例の特性図、第１２図は同フローチャ
ート、第１３図は上記各実施例における吸気冷却システ
ムの一例を示すシステム図、第１４図は同フローチャー
ト、第１５図は同吸気冷却システムの他の例を示すシス
テム図、第１６図は同フローチャートである。 ｌ：自動車、２：機械式過給機、３：過給機作動手段、
４：前輪、５・後輪、６：駆動方式切換機構、７二制御
手段、８：駆動方式検知手段、９：過給領域変更手段、
１０・駆動力配分制御装置、ｌｌ：駆動力配分比検知手
段、Ｉ２　過給機作動切換ライン変更手段、１３：過給
圧変更手段。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）過給機と該過給機を所定の過給領域で作動させる
   過給機作動手段を有するエンジンを搭載するとともに、
   ２輪駆動と４輪駆動を切り換える駆動方式切換機構を備
   えた４輪駆動車において、駆動方式を検知する駆動方式
   検知手段と、該駆動方式検知手段の出力を受け、４輪駆
   動時には２輪駆動時より前記過給機の作動領域を低負荷
   側へ広げるよう前記過給領域を変更する過給領域変更手
   段を設けたことを特徴とする４輪駆動車のエンジン出力
   制御装置。
2. （２）過給機と該過給機を所定の過給領域で作動させる
   過給機作動手段を有するエンジンを搭載するとともに、
   前輪および後輪への駆動力配分を制御する駆動力配分制
   御手段を備えた４輪駆動車において、前記駆動力配分制
   御手段による駆動力配分比を検知する駆動力配分比検知
   手段と、該駆動力配分比検知手段の出力を受け、前記過
   給領域を規定する切換ラインを前記駆動力配分比に応じ
   て変更する切換ライン変更手段を設けたことを特徴とす
   る４輪駆動車のエンジン出力制御装置。
3. （３）過給機と該過給機の最高過給圧を変更する過給圧
   変更手段を有するエンジンを搭載するとともに、前輪お
   よび後輪への駆動力配分を制御する駆動力配分制御手段
   を備えた４輪駆動車において、前記駆動力配分制御手段
   による駆動力配分比を検知する駆動力配分比検知手段と
   、該駆動力配分比検知手段の出力を受け、前記最高過給
   圧を前記駆動力配分比に応じて変更する過給圧変更手段
   を設けたことを特徴とする４輪駆動車のエンジン出力制
   御装置。