JPH042529A - ４輪駆動式自動車 - 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】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、駆動力配分を制御できる４＠駆動式自動車に
関する。

［従来の技術］ ４輪駆動式自動車において、従来より、前輪側に伝達さ
れるトルクと、後輪側に伝達されるトルクの比とを運転
状態に応じて制御するように構成された駆動力伝達装置
が種々知ら九でいる。

例えば、センターデフにＶ　ＣＵ　（ビスカス・カップ
リング・ユニット）等の差動制限装置を付設して、セン
ターデフの回転数差を適当に規制するようにした駆動力
伝達装置も開発されている。

そして、このような駆動力伝達装置によって、車両の走
行状態等に応じて、種々の制御を行なうことが考えられ
る。

［発明が解決しようとする課題］ ところで、上述のような従来の駆動力伝達装置では、種
々の制御を行なう場合、制御にかかる各アクチュエータ
ごとに制御条件を設定し、複数の制御をほぼ独立して行
なうようにしていいる。

このような制御では、制御間に干渉が発生し、各制御が
目的とする作動および期待される走行状態の改善が得ら
れないという不具合がある。

本発明は、ト述の課題に鑑み創案さ九たもので、制御間
の干渉を回避し、確実で安定した制御結果を得ら扛るよ
うにした、４輪駆動式自動車を提供することを目的とし
ている。

［課題を解決するための手段］ このため、本発明の４輪駆動式自動車は、エンジンの出
力トルクを前輪と後輪とに伝達して車両を駆動する４輪
駆動式自動車において、該出力トルクを該前輪と該後輪
とに配分する差動装置と、該差動装置に付設されてその
差動を拘束することにより該前輪と該後輪とへのトルク
配分状態を変更しうる駆動力配分制御手段と、該エンジ
ンの出力を人為的に調整する人為的エンジン出力調整装
置と、該人為的エンジン出力調整装置とは別個に独立し
て該エンジン出力を制御しうるエンジン出力制御手段と
をそなえるとともに、該駆動力配分制御手段および該エ
ンジン出力制御手段を通じて車両の走行状態および運転
状態に対応した複数種類の制御を行ないうるコントロー
ラが設けられて、該コン１−ローラにおける該複数の制
御に優先順位が設定されていることを特徴としている。

［作　用］ 上述の本発明の４輪駆動式自動車では、コントローラが
、駆動力配分制御手段およびエンジン出力制御手段を通
じて、車両の走行状態および運転状態に対応した複数種
類の制御を、設定された優先順位にしたがって順次行な
う。

［実施例コ 以下、本発明の実施例について説明すると、第１〜１７
図は本発明の一実施例としての４輪駆動式自動車を示す
もので、第１図はその構成を請求項の内容に対応させて
示す制御系の基本ブロック図、第２図はその全体構成図
、第３図はその油圧系の構成を示す説明図、第４図はそ
の各制御状態の関係を示すブロック図、第５図はその作
動効果を説明するためのグラフ、第６〜１３図はいずれ
もその制御系の作動を説明するための問題解析図、第１
４〜１７図はいずれもその作動を説明するためのグラフ
である。

本実施例の構成を示す第１〜３図において、符号２はエ
ンジンであって、同エンジン２の出力はトルクフンバー
タ４及び自動変速機６を介して出力軸８に伝達される。

出力軸８の出力は、中間ギア１０を介して前輪と後輪と
のエンジントルクを所要の状態に配分する作動装置とし
ての遊星歯車式差動装置１２に伝達される。

この遊星歯車式差動装置１２の出力は、一方において減
速歯車機構１９．前輪用の差動歯車装置１．４を介して
車軸１７Ｌ、１７Ｒから左右の前輪１６．１−８に伝達
され、他方においてベベルギヤ機構１５．プロペラシャ
フト２０及びベベルギヤ機構２１．後輪用の差動歯車装
置２２を介して車軸２５Ｉ、、２５Ｒから左右の後輪２
４．２６に伝達される。遊星歯車式差動装置］−２は、
従来周知のものと同様にサンギア１２ａ、同サンギア１
２ａの外方に配置されたプラネタリギア１２ｂと、同プ
ラネタリギア１．２　ｂの外方に配置されたリングギア
１２ｃとを備え、プラネタリギア］、　２　ｂを支持す
るキャリア１２ｄに自動変速機６の出力軸８の出力が入
力され、サンギア１２ａは前輪用出力軸２７および減速
歯車機構１．９を介して前軸用差動歯車装置１４に連動
され、リングギア１２ｃは後輪用出力軸２９およびベベ
ルギヤ機構１５を介してプロペラシャフト２０に連動さ
れている。

また、遊星歯車式差動装置１４には、その作動を拘束す
ることにより前輪と後輪とのエンジンの出力トルクの配
分を変更しうる駆動力配分制御手段としての油圧多板ク
ラッチ２８が付設されている。

すなわち、油圧多板クラッチ２８は、サンギヤ１２ａ　
（又はリングギア１２ｃ）とキャリア］−２ｄとの間に
介装されており、自身の油圧室に作用される圧力によっ
て摩擦力が変わり、サンギヤ］２ａ（又はリングギア１
２　ｃ　）とキャリヤ１２　ｄとの差動を拘束するよう
になっている。

したがって、遊星歯車式差動装置１２は、油圧多板クラ
ッチ２８を完全フリーの状態からロックさせた状態まで
適宜制御することにより、前輪側及び後輪側へ伝達され
るトルクを、前輪：後輪が約３３：６７程度から５０　
：　５０の間で制御することができる。具体的には、油
圧多板クラッチ２８の油圧室内の圧力がゼロで完全フリ
ーの状態のときは、前輪：後軸が３３　：　６７程度で
あり（前軸系と後輪系との負荷バランス等によって異な
るが一般的にはこの程度の値となる）、油圧室内の圧力
が設定圧（９ｋｇ／ａｌｔ）とされて油圧多板クラッチ
２８がロック状態にあって、差動制限が実質的にゼロと
なると、前輪：後輪が５０　：　５０となって直結状態
となる。

また、符号３０はステアリングホイール３２の中立位置
からの回転角度、即ち操舵角θＳを検出する操舵センサ
、３４ａ、３４ｂはそれぞれ車体の前部および後部に作
用する横方向の加速度Ｇ　Ｆ　。

ＧＲを検出する横加速度センサ、３６は車体に作用する
前後方向の加速度ＧＸを検出する前後加速度センサ、３
８はエンジン２のスロットル開度０Ｔを検出するスロッ
トルセンサ、３９はエンジン２のエンジンキースイッチ
、４０．４２．４４．４６はそれぞれ左前輪］６、右前
輪１８、左後輪２６、右後輪２８の回転速度を検出する
車輪速センサであり、これらスイッチ及び各センサの出
力はコントローラ４８に入力されている。

符号５０はアンチロックブレーキ装置であり、このアン
チロックブレーキ装置５０はブレーキスイッチ５０Ａと
連動して作動する。つまり、ブレーキペダル５１の踏込
時にブレーキスイッチ５０Ａがオンとなると、これに連
動してアンチロックブレーキの作動信号が出力されて、
アンチロックブレーキ装置５０が作動する。また、アン
チロックブレーキの作動信号が出力されるときには同時
にその状態を示す信号がコントローラ４８に入力される
ように構成されている６また、５２はコントローラ４８
の制御信号に基づき点灯する警告灯である。

なお、コントローラ４８は、図示しないが後述する制御
に必要なＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、インタフェイス等を
備えている。

符号５４は油圧源、５６は同油圧源５４と油圧多板クラ
ッチ２８の油圧室との間に介装されてコントローラ４８
からの制御信号により制御される圧力制御弁系（以下、
圧力制御弁と略す）である。

また、この自動車には自動変速機がそなえられており、
符合１１０は自動変速機のシフｌ−レバー１１０Ａの選
択シフトレンジを検出するシフトレバ−位置センサ（シ
フトレンジ検出手段）であり、この検出情報もコントロ
ーラ４８に送られる。

なお、油圧多板クラッチ２８に関する油圧系の詳細は第
３図に示しである。

即ち、第３図に示すように、リザーバは自動変速機６の
ものを兼用しており、同リザーバ６内のオイルを吸引す
るポンプ５８はその吐出口からチエツク弁６０及び圧力
制御弁６２を介して油圧多板クラッチ２８の油圧室に接
続されている。圧力制御弁６２は、油圧多板クラッチ２
８の油圧室とポンプ５８とを連通する第］−位置と、該
油圧室と自動変速機６のリザーバとを連通ずる第２位置
とをとることができる。

チエツク弁６０と圧力制御弁６２との間の通路には設定
圧（９ｋｇ／ｌｉ）で開弁してオイルを自動変速機６の
リザーバへ逃すリリーフ弁６４が設けられ、またこの通
路にはアキュムレータ６６及び圧力スイッチ６８が接続
されている。圧力スイッチ６８の検出信号はコントロー
ラ４８に入力されている。なお、ポンプ５８を駆動する
モータ５８ａはコントローラ４８の制御信号により制御
される。

次に、エンジン出力制御手段としての１−ラクションコ
ントロールシステム１０］について説明する。すなわち
、エンジン２は、アクセルペダルｊ１２の踏み込み量に
応じて開度が制御される主スロットル弁］−０２をそな
えており、アクセルペダル］１２および連結策等ととも
にアクセルペダル系エンジン出力調整装置（人為的エン
ジン出力調整装置）を構成している。そして、アクセル
ペダル系エンジン出力調整装置と独立して制御されるエ
ンジン出力制御手段としての副スロットル弁１Ｏ３が、
エンジン２の吸気通路内において主スロットル弁１０２
と直列的に設けられている。この副スロツトル弁１０３
はモータにより駆動され、モータは後輪速センサ４４，
４６前輪速センサ４０．４２、エンジン回転数センサ１
０４、エンジン負荷センサ１０５等の検知結果にもとづ
き駆動制御される。

このようなトランクションコントロールシステム１０１
によるエンジン出力の制御を、以下、駆動力制御（又は
エンジン出力制御）Ｂと称する。

一方、油圧多板クラッチ２８により遊星歯車式差動装置
１２の差動を拘束する制御を、以下、駆動力配分制御（
又はセンターデフ制御）Ａと称する。

次に、コントローラ４８の作動、即ち同コントローラ４
８による制御内容を第４〜１８図に示すブロック図およ
び問題解析図（Ｐ　Ａ　Ｄ　；　ＰｒｏｂｌｅｍＡｎａ
ｌｙｓｉｓ　Ｄｉａｇｒａｍ）に従って説明する。

ところで、上述のセンターデフ制御Ａとエンジン出力制
御Ｂとは、まずセンターデフ制御Ａを行なって、更に制
御が必要とされると、センターデフ制御Ａに加えて、エ
ンジン出力制御Ｂが実行される。ただし、制御の種類に
よっては、エンジン出力制御Ｂは行なわず、センターデ
フ制御Ａのみを行なう。

センターデフ制御Ａとエンジン出力制御Ｂとを行なう場
合には、第６図に示すように、まず、コントローラ４８
において、制御に必要なＲＡＭ内の所要メモリ領域をク
リアする等の初期処理が行われる（ステップａｌ）。

ついで、１５ｍ５ごとにサンプリングが行われ（ステッ
プａ２）、各センサからのデータ入力が行われ（ステッ
プａ３）、センサの出力信号に応じてセンターデフ制御
Ａを行うかどうかが判断さ九（ステップａ４）、センタ
ーデフ制御Ａを行うべき状況にあると判断した場合は、
駆動力配分制御手段２８の圧力制御弁６２へ制御信号が
出力され、センターデフ制御Ａ、つまり、油圧室へ油圧
が供給されて油圧多板クラッチ２８により遊星歯車式差
動装置１ｉ１２の差動を拘束するセンターデフ制御Ａを
行なう（ステップａＳ）。

ここで、エンジン出力制御Ｂを行うかどうかの判断は、
後述の各制御種類に応じて決定されるが、各制御におい
ては、センターデフ制御Ａにより得られる車両駆動状態
の改善が不足するかどうかがコントローラ４８で判断さ
れ（ステップａ６）、センターデフ制御Ａのみの制御で
は不足な場合にエンジン出力制御Ｂが行われる（ステッ
プａ７）ように構成されている。

ところで、エンジン出力制御Ｂはいわゆる１−ラクショ
ンコントロールであり、コントローラ４８からトラクシ
ョンコントロールシステム１０１へ制御信号が出力され
、エンジンの出力を所要の状態に減じる。

トラクションコントロールでは、通常、車両が急発進ま
たは急加速してスリップ状態となったとき、後車輸速セ
ンサ４４，４６と前車輸速センサ４０．４２とにより前
後車軸間の回転速の差を読み取り、かつエンジン回転数
センサ１０４、エンジン負荷センサ］、　０５によりエ
ンジン２の運転状態を検知して演算を行ない、演算結果
に対応したモータの作動を行なわせて、副スロツトル弁
１゜３を閉方向に駆動させる。

これにより、エンジンへの流入空気量を制御してエンジ
ンの回転トルクをおさえスリップを制止させる。

しかしながら、本実施例ではトラクションコントロール
に先立ち、センターデフ制御Ａにより前後輪間の駆動力
配分を調整して前後輪の空転を止める作動を行なう。

これにより、車輪が空転するような低摩擦路の走行時に
おいても車輪の空転を停止させることができる。

また、このセンターデフ制御Ａのみで車輪の空転が停止
しない場合、エンジン２の出力を低下させるエンジン出
力制御Ｂが行なわれ、確実に車軸の空転が停止される。

上述の空転の停止は実験により確認されており、フィー
リングよく車輪の空転が確実に停止される利点がある。

すなわち、第５図は、本実施例における装置の直線状低
摩擦路における実験結果を示しており、同図において、
曲線Ｌ１は車体の実速度の変化を示し、曲線Ｌ２〜Ｌ４
は空転車軸の車輪速を車速換算して示し、このうち曲線
Ｌ２はセンターデフ・フリーの状態のもの、曲線Ｌ３は
センターデフ制御Ａを行なった場合のもの、曲線１，４
はセンターデフ制御Ａのエンジン出力制御Ｂを併せて行
なった場合のものである。そして、領域■はセンターデ
フ制御Ａにより車輪の空転が抑制された領域、領域■は
エンジン出力制御Ｂにより車輪の空転抑制された領域を
示している。

このように、センターデフ制御Ａの作動のあとにエンジ
ン出力制御Ｂを作動させ、面制御を併せることにより１
例えば制御開始後１秒足らずの間に、空転がほとんど解
消される。

なお、問題解析図（ＰＡＤ）において、ステップａ４．
ａ６におけるような判断ステップについては右上端がＹ
ＥＳルート、右下端がＮＯルートを示しており、次の処
理が接続されていないものについては、スタートとエン
ドとを結ぶ基本ラインに復帰するものとして表示されて
いる。

また、ステップａ７のような次処理の指定されていない
ステップについては、そのステップの処理の後、スター
トとエンドとを結ぶ基本ラインに復帰するものとして表
示されている。

ところで、センターデフ制御Ａに付加してエンジン出力
制御Ｂを行なうのは、−ト述のような車輪の空転に関わ
る制御が主なものとなり、車輪の空転に関わらない制御
の場合、センターデフ制御Ａのみを行なう。

本実施例において行なわれる制御は、その優先順位に記
述すると、ブレーキＯＮ制御［制御（１）］、高速走行
制御［制御（２）］　、駆動力大制御［制御（３）］、
スピン制御［制御（４）］−ドリフト制御［制御（５）
］、縦スリップ制御［制御（６）］、直結４ＷＤ制御［
制御（７）］があり、これらの制御は第４図に示すよう
に、相互に関係している。

なお、第４図中のセンターデフフリーは、ブレーキＯＮ
制御［制御（１）］および高速走行制御［制御（２）］
に相当する。

このうち、車輪の空転に関わる制御は、スピン制御［制
御（４）］、ドリフト制御［制御（５）コ、縦スリップ
制御Ｃ制御（６）コであり、これらの制御については、
前述のように、センターデフ制御Ａに付加してエンジン
出力制御Ｂを行なう場合があるが、他の制御［制御（１
）〜（３）、（７）］については、センターデフ制御Ａ
のみが行なわれる。

以下、これらの各制御（１）〜（７）について順次説明
する。

（１）ブレーキＯＮ制御 第１，２図に示すように、本実施例ではブレーキペダル
５１の踏み込みに応じて作動する制動手段（ブレーキ）
５０Ｂに、制動手段５０Ｂにおける制動力を所要の状態
に制限するブレーキ制限装置としてのアンチロックブレ
ーキ装置５０が装備されている。

このアンチロックブレーキ装置５０は、ブレーキスイッ
チ５０ＡがＯＮ状態になると作動状態となり、このアン
チロックブレーキの作動信号を受けたコントローラ４８
によって、車輪速センサ４０．４２，４４．４６の検出
信号等に基づいた制御によってアンチロックブレーキ装
置５０が作動する。

一方、駆動力配分制御手段としての多板クラッチ２８は
、ブレーキペダル５１が踏み込まれていないブレーキス
イッチ５０ＡのＯＦ　Ｆ状態においては、通常の作動を
行なうが、ブレーキペダル５１が踏み込まれてブレーキ
スイッチ５０ＡがＯＮ状態になるとともにコントローラ
４８から多板クラッチ２８へ作動停止信号、つまり、油
圧供給停止信号が出力されて、多板クラッチ２８の結合
が禁止される。

すなわち、作動停止信号は、多板クラッチ２８の油圧室
の油圧がＯとなるように圧力制御弁５６の作動を規制す
るもので、ブレーキスイッチ５０ＡのＯＮ時には、セン
ターデフがフリーとなる。

以下、この状態をセンターデフ・フリーと称する。

このとき、車両は遊星歯車式差動装置ｊ２の駆動力配分
を通じて運転されることとなる。

この動作に関して行なわれるコントローラ４８内の処理
について説明すると、第７図に示すように、１５ｍ５ご
とのサンプリングによりブレーキスイッチ５０Ａの状態
が入力され（ステップｂｌ）、ブレーキスイッチ５０Ａ
がＯＮ状態にあるかどうかが判断される（ステップｂ２
）。ブレーキスイッチ５０ＡがＯＮ状態にあると、ブレ
ーキ制御フラグが「１」とされる（ステップｂ３）。

次いで、ブレーキ制御フラグが「１」かどうかが判断さ
れて（ステップｂ４）、ブレーキ制御フラグが「１」の
ときには、ブレーキスイッチ５０ＡがＯＦＦ状態になっ
ているかどうかが判定され（ステップｂ５）、ブレーキ
スイッチ５０ＡがＯＦＦ状態になっていれば、ブレーキ
制御フラグが「０」とされる（ステップｂ６）。

次いで、ブレーキ制御フラグが「］」かどうかの判断（
ステップｂ７）の後、ブレーキ制御フラグが「１」のと
きには、センターデフ・フリーの制御（ステップｂ８）
として、多板クラッチ２８の結合作動を解除させる解除
信号の出力が、コン１−ローラ４８から多板クラッチの
圧力制御＃５Ｇへ向は行なわれる。

そして、トラクションコントロールシステム１０１を非
作動状態にする処理（ステップｂ９）が行なわれる。

したがって、ブレーキスイッチ５０ＡがＯＮ状態にある
と、ステップｂｌ、ｂ２．ｂ３．ｂ４゜ｂ５．ｂ７．ｂ
８．ｂ９の順に進んで、センターデフ・フリー制御Ａと
、トラクションコントロールシステム１０１を非作動状
態にする処理とが行なわれる。

一方、ブレーキスイッチ５０ＡがＯＦ　Ｆ状態に切り替
わると、ステップｂｌ、ｂ２．ｂ４．ｂ５゜ｂ６の順に
進んで、ステップｂ６で、ブレーキ制御フラグがｒＯＪ
に切り換えられる。

これにより、センターデフ・フリーの状態（ステップｂ
８）、トラクションコントロールオフの状態（ステップ
ｂ９）が解除され、遊星歯車式差動装置１２および多板
クラッチ２８が通常の作動に復帰する。

」−述のような制御により、アンチロックブレーキシス
テム１．０１の作動時には、駆動力配分制御手段２８の
作動を制限して、制御の干渉を回避することができ、ア
ンチロックブレーキシステム１０］−の性能が十分に発
揮される。

すなわち、駆動力配分制御手段１２．２８は、現在の走
行状態に対応して駆動力配分の制御を行なうため、制動
に適した配分状態とならない場合が予想され、危険回避
にも好ましくないが、このブレーキスイッチを行なうこ
とにより、制動が優先されるため、安全性が十分に確保
される。

（２）高速走行制御 第１図に示すように、本実施例では、車速検量手段とし
て車輪速センサ４２，４０，４４，４６が各車輪１６，
１８，２４．２６に付設されており、これらの出力信号
として自動車の走行速度がコントローラ４８へ入力され
るようになっている。

コントローラ４８は駆動力配分制御手段としての多板ク
ラッチ２８および圧力制御弁５６へ作動イ言号を出力す
る。

ところで、自動車の高速走行時に多板クラッチ２８を作
動させたままで低速走行時と同様に走行すると、前輪側
へトルクが流れ、ひきずられる状態どなって、動力循環
を招来する。

このため、駆動力配分制御手段としての多板クラッチ２
８の作動を停止させ、前述のセンターデフ・フリーの状
態にして後輪側への配分トルクを増大することが望まし
い。

また、高速走行時には多板クラッチ２８内の作動油によ
り遠心油圧が発生し、所定以上の高速域では前述のセン
ターデフ・フリーの状態に制御できなくなって、センタ
ーデフはある程度拘束された状態になる。

このような状態において、安定した高速走行を行なうた
め、また、高速を脱した場合に他の制御を遅滞なく行な
うために、多板クラッチ２８は油圧を供給しないセンタ
ーデフ・フリーの状態にしておくことが望ましい。

したがって、本制御は、高速走行時にセンターデフ・フ
リーとすることを基本としている。

そして、このセンターデフ・フリーへの移行は。

車速Ｖが所定高速Ｖ。に確実に達すると判断される時点
で予め行なわれる。

すなわち、 ■。＝遠心油圧によりセンターデフ・フリーにならない
車速（定数） Ｔｏ：直結４ＷＤからセンターデフ・フリーになるのに
要する時間（定数） Ｖ　：車速 ａ　：車体加速度 とすると、 車速Ｖが所定高速Ｖ。に達することが確実な速度Ｖ′は
。

Ｖ　’　＝＝Ｖ、−ＴｏＸ　ａ であり、ｖ＞ｖ　’となったときにセンターデフ・フリ
ーとすればよい。

したがって、この時点で、多板クラッチ２８の作動解除
信号がコントローラから圧力制御弁５６へ出力される。

この動作に関し、コントローラ４８内の処理について説
明すると、第８図に示すように、１５ｍ５ごとのサンプ
リングにより車輪速センサ４２゜４０．４４，４６の出
力信号が入力され（ステップｆ１）、車速ｖｉが演算さ
れるとともに、加速度ａがａ　”　（Ｖｉ　　Ｖｉ−＋
）　／　Ｔにより算出される（ステップｆ２）。

ここで、 Ｖｉは今回のサンプリングによる車速、Ｖ　ｉ−１は前
回のサンプリングによる車速、Ｔはサンプリング時間（
１５ｍｓ） である。

ついで、前述の値ｖ′が算出され（ステップｆ３）、現
在の車速ＶｉがＶ′より大きいかどうか判断される（ス
テップｆ４）。

Ｖｊ＞Ｖ　’の場合には、高速制御フラグが「１」とさ
れ（ステップｆ５）、Ｖ’をｖ″として記憶する（ステ
ップｆ６）。

ついで、高速制御フラグが「１」であるかどうかを判断
しくステップｆ７）、高速制御フラグが「１」であれば
、■が前回のＶ″より小さいかどうかを判断する（ステ
ップｆ８）。

車速が減少してい九ばＶが前回のｖ″より小さくなるの
で、ステップｆ９へ進み、車速か減少していなければ■
が前回のｖ″より小さくないので、ステップｆ１４へ進
む。

ステップｆ９へ進むと、タイマセットされているか判断
し、タイマセットされていなければタイマセットしくス
テップｆ１．ｏ）、タイマセラ１−されていればタイマ
の値がある値を超えているか判断する（ステップｆ１１
）。そして、タイマの値がある値を超えていれば、高速
制御フラグを「Ｏ」として（ステップｆ１２）、タイマ
をクリヤする（ステップｆ１３）。

一方、ステップｆ１４へ進んだ場合も、タイマをクリヤ
する。

さらに、ステップｆ１５では、高速制御フラグが「１」
であるかどうかの判断をして、高速制御フラグが「１ｊ
であれば、センターデフをフリーにする信号（つまり、
多板クラッチ２８の結合作動解除信号）の出力が行なわ
れる（ステップｆ１６）。

したがって、加速走行時に、車速ｖｊがＶ′より大きく
なると、ステップｆ４から、ステップｆ５、ｆ６．ｆ７
．ｆ８．ｆ１４と進んで、ステップｆ１４でタイマリセ
ットし、さらに、ステップｆ１５．ｆ１６と進んで、ス
テップｆ１−６で、センターデフをフリーとする。

このような制御は、加速走行している間、続行される。

この場合において、高速走行を続ける間、ステップｆ１
４よりタイマがクリアされ、リセットされ続ける。

そして、車速■が減じ、前回のＶ″よりＶが小さくなる
と、ステップｆ８でＹＥＳルートをとり、ステップｆ９
を介しステップｆｌｏでタイマがリセットされる。

このとき、はじめは、タイマはある値より大きくないた
め、ステップｆｌｌからｆ１５．ｆ１６と進んで、高速
制御フラグをｒＱ」とすることなく、センターデフ・フ
リーの状態が継続される。

そして、ステップｆｉｌにおいて、タイマのカラント値
が所定のある値を超えるまでこのような状態が続けられ
、タイマのカウント値が所定のある値を超えると高速制
御フラグが「Ｏ」に変更され（ステップｆ１．２）、タ
イマがクリアさ′ｈ（ステップｆ１３）で、センターデ
フが通常の作動状態に復帰する。

ところで、上述のタイマカウントは、チャタリングの防
止のためであり、所定時間以上減速状態にあることを確
認した場合に高速走行制御をキャンセルすることを意図
している。

このチャタリングの防止は、高速制御フラグを「１」と
する車速を例えば１４０ｋｍ／ｈとし、高速制御フラグ
を「０」に復帰させる車速を１１００ｋ／ｈとして、高
速制御に移行する車速と解除する車速とに差を設けるよ
うにして、行なってもよい。

なお、本制御において、エンジン出力制御Ｂは行なわな
い。

このような高速制御登行なうことにより、前輪側へトル
クがひきずられる状況が回避され、動力循環が回避され
て、最高速走行を向上させることができる。

また、高速走行状態を脱したとき、センターデフ等の各
種制御を遅滞なく行なえる。

（３）駆動力大制御 第２図に示すように、本実施例では、シフトレンジ検出
手段としてシフトレバ−位置センサ１１０が装備される
とともに、エンジン２のスロットル開度ＯＴを検出する
スロットルセンサ３８が設けられており、これらの検出
信号がコントローラ４８へ入力されるようになっている
。

コントローラ４８は駆動力配分制御手段としての多板ク
ラッチ２８および圧力制御弁５６へ作動信号を出力する
。

ところで、車両の走行時において、ドライバーが大きな
駆動力を欲しいと思っているとき、駆動力配分制御手段
の装備にかかわらず、直結４輪駆動状態で運転を行なう
ことが望ましい。

したがって、本制御は、ドライバーが大きい駆動力を欲
しいときとして、シフトレンジがＬレンジまたはＲレン
ジにある場合であって、スロットル開度がキックダウン
領域にある場合を選択し、この場合において、多板クラ
ッチ２８を完全結合状態とすることにより、遊星歯車式
差動装置１２の差動を許容しないようにして、直結４輪
駆動状態にすることを内容としている。

この制御に関し、コントローラ４８内の処理について説
明すると、第９図に示すように、１５ｍ５ごとのサンプ
リングによりシフトレンジ検出手段としてのシフトレバ
−位置センサ１１０とスロットルセンサ３８からの入力
信号が読み込まれ（ステップｄ１）、シフトレバ−がＬ
レンジまたはＲレンジにあるかどうか（ステップｄ２）
、スロットル開度がキックダウンの領域にあるかどうか
（ステップｄ３）の各条件がそれぞれ判断される。

同条件を満たす場合には、駆動力大制御フラグがｒｌＪ
に変更され（ステップｄ４）、ステップｄ５．ｄ６．ｄ
ｌｏを経て、ステップｄｌｌに進んで、多板クラッチ２
８を完全結合状態とする直結４ＷＤ制御が行なわれる。

これは、コントローラ４８から圧力制御弁５６へ油圧供
給位置への作動信号を出力し、油圧室の油圧を高めるこ
とにより行なわれる。

このときには、駆動力を減じる制御であるトラクション
コントロール（エンジン出力制御Ｂ）は解除される（ス
テップｄ１２）。

一方、運転状態が変わって、シフトレンジがＬレンジで
もＲレンジでもなくなった場合はステップｄ６からステ
ップｄ７へ進み、スロットル開度が５０％以下になった
場合には、ステップｄ８がらステップｄ９へ進んで、各
ステップｄ７．ｄ９で、駆動力大制御フラグを「０」に
復帰する。この場合、ステップｓｌｌ、ｓ１２へは進ま
ないので、直結４ＷＤ状態が解除さ紅、駆動力大制御状
態から通常の状態へ復帰する。

上述のような制御により、ドライバーが大きな駆動力を
欲するときは、直結４ＷＤ走行となって、各軸を通じて
確実に駆動力が発揮されるようになり、所望の動力性能
が得られる。

（４）スピン制御 本制御は、シフトレバ−位置センサ１１０の出力信号お
よび操舵角センサ３ｏの出力信号に基づき、シフトレバ
−がＬレンジまたはＲレンジになく、且つ、スピン条件
が成立していることを条件に行なわれる。

スピン条件は、ハンドル角θＨの角速度ＯＨ′とヨー角
加速度とから走行状態が所要の領域にあるかどうかを判
断する。

上述の条件が満足される場合、前述の駆動力配分制御（
センターデフ制御）Ａによって、センターデフの作動を
拘束するとともに、エンジン出力制御Ｂのフィードバッ
ク制御が行なわれる。

本制御によれば、スピンが回避され、運転不能が回避さ
れる。

また、スピン条件不成立、且つ、車輪空転条件不成立で
あるとともに、シフトレンジがＲ，Ｌレンジにないか横
加速度に関する条件が不成立であるかの状態になると、
本制御は解除される６（５）ドリフト制御 本制御は、レバー位置センサ１１０の出力信号および横
加速度センサ３４ａ、３４ｂの検出信号に基づき、シフ
トレンジがＲ，Ｌレンジにないこと、および横加速度に
おいて所要の条件が成立していることを条件に行なわれ
る。

本制御では、センターデフ制御Ａが解除され、エンジン
出力制御Ｂが、フィードバック制御により行なわれる。

本制御によれば、ドリフトを検知、運転不能を回避する
ことができる。

本制御は、シフトレンジがＲ，Ｌレンジである場合、又
は、横加速度において所要の条件が不成立になるととも
に主スロットル弁１０２の開度と副スロツトル弁１０３
の開度とが一致した場合に、解除される。

（６）縦スリップ制御 本制御は、レバー位置センサ１．１０の出力信号および
スロットルセンサ３８および車輪速センサ４０．４２，
４４，４６の検出信号に基づき、シフトレンジがＲ，Ｌ
レンジでないこと、エンジンの運転がアイドル状態でな
いこと、車輪の空転条件が成立していることという条件
をいずれも満たしているときに行なわれる。

本制御では、センターデフ制御Ａが行なわれるとともに
エンジン出力制御Ｂも行なわれる。

本制御によれば、前輪速と後輪速との差により車輪の空
転を検知し、運転性を向上させることができる。

本制御は、スピン条件が不成立であることおよび空転条
件が不成立であることを満たすとともに、アイドル状態
であるか、シフトレンジがＲ，Ｌレンジであるか、ハン
ドル角θＨが大きいかのいずれかが満だされたときに解
除される。

（７）直結４ＷＤ準備制御 第２図に示すように、本実施例では、遊星歯車式差動装
置１２を拘束して駆動力配分状態を制御するため、油圧
式多板クラッチ２８が装備されているが、他の特別な制
御（１）〜（６）を行なわない通常の走行時には多板ク
ラッチ２８は完全に結合しない中間結合状態に制御され
る。

ところで、この中間結合に際し、多板クラッチ２８内の
作動油には、車両走行に伴い遠心油圧が発生する。

また、多板クラッチ２８内の摩擦板（クラッチディスク
）はリターンスプリングにより付勢されており、このリ
ターンスプリング力により遠心油圧に抗して中間結合状
態を実現する。

ところで、多板クラッチ２８内の遠心油圧Ｐ□は、第１
４図のグラフに示すように、車速Ｖの増加に対応して高
まる特性を持っており、車速Ｖによってはリターンスプ
リング力Ｆｓより大きい場合もあるし、小さい場合もあ
る。

したがって、多板クラッチ２８は、遠心油圧Ｐ１がリタ
ーンスプリング力ＦＳより大きい場合、直結状態になり
、小さい場合、センターデフ・フリーの状態になる。

このように車速■に対応してセンターデフ・フリーとな
る油圧が異なるため、圧力制御弁５６における制御油圧
を一定にした場合には、定車速時にはセンターデフ・フ
リーになるものの、車速が上昇すると直結状態になって
しまう可能性がある。

そこで、多板クラッチ２８の制御油圧は、車速■に対応
した補正油圧））１によって補正を施すようにしている
。

また、第１５図に示すように、エンジントルクＴｅに対
応して駆動力の配分比が変化するため、本制御では、エ
ンジントルクＴｅに対応させて、所要の駆動力配分比に
制御するための油圧Ｐ２を演算によって又は予め記憶さ
れたマツプに基づいて求め、この油圧Ｐ２を基本にして
所要の制御を行なう。

さらに、第１６図に示すように、ステアリングホイール
３２の中立位置からの回転角度、すなわち、ハンドル角
ｏＨに対応して、タイトコーナーブレーキング現象を回
避するため、制御油圧を油圧Ｐ、に対応する分だけ差し
引く補正を行なう。

そして、エンジントルクに対応した所要の駆動力配分比
を得るための油圧Ｐ２は、変速段の状態に応じても変化
するため、第１７図に示すような特性にもとづき、各変
速段に対応した油圧Ｐ２を求め、制御油圧の基本とする
に の制御に関し、コントローラ４８内の処理について説明
すると、第１０図に示すように、］、５５ｍごとのサン
プリングにより、ハンドル角ｅ　ｌ（が操舵センサ３０
から、車速■が車輪速センサ４０．４２，４４．４６か
ら、スロットル開度がスロットルセンサ３８から、エン
ジン回転数Ｎｅがエンジン回転数センサ１０４から、変
速段１８が変速段センサ１３０から、それぞれコントロ
ーラ４８へ入力される（ステップｅｌ）。

次いで、他の制御則が検知されない通常走行時であるか
どうかが判断され（ステップｅ２）、ステップｅ３〜ｅ
６において、多板クラッチ２８における制御油圧が演算
される。

すなわち、ステップｅ３で、車速■に対応した補正油圧
Ｐ工が求められる。ステップｅ４で、エンジントルクＴ
ｅおよび変速段ｉ３に対応して、第１５図に一点鎖線で
示す４：６の駆動力配分比を得られるような油圧Ｐ２が
求められる。ステップｅ５で、タイトコーナブレーキを
回避するための補正油圧Ｐ３がハンドル角θＨに対応し
て求められる。

ステップｅ６では、こ、１１．らの演算結果から、多板
クラッチ２８に与えるべき制御油圧Ｐが、Ｐ　＝　ＦＳ
−Ｐ１＋　Ｐ２−　Ｐ。

により求められる。

ここで、Ｆｓはリターンスプリング力を示す。

そして、制御油圧Ｐを発生させるためのデユーティ−Ｄ
が、例えばＤ＝ｆ　（Ｐ）等の関係から求められ（ステ
ップｅ７）、このデユーティ−Ｄに対応する制御信号が
圧力制御弁５６へ出力される（ステップｅ８）。

これにより、多板クラッチ２８は所要の中間結合状態と
なり、ドライバーが運転しやすい駆動力配分比（この例
では、前輪４：後輪６の比）の状態で通常の運転が行な
われる。

このときには、車速Ｖ、エンジントルクＴｅ。

変速段ｉ５が変化しても自動的に制御油圧Ｐが調整され
、ステアリングホイール３２を急激に回転させても、タ
イトコーナーブレーキングが回避される。

ところで、上述の（１）〜（７）の制御はコントローラ
４８により統合された状態でその番号の順に優先されて
実行される。

すなわち、第１１図に示すように、コントローラ４８に
おいて、対応するＲＡＭのクリアセット等が初期設定と
して行なわ九（ステップＳｌ）、次いで、１５　ｍ　ｓ
ごとのサンプリングループが実施される（ステップＳ２
）。

このサンプリングループは、入力仕様Ａ１と、入力仕様
に基づいて行なわれる計算仕様Ａ２と、計算仕様の結果
に基づいて行なわれる出力仕様Ａ３とからなる。

入力仕様Ａ１では、車軸速入力■１、ハンドル角入力■
２、Ｇセンサ入力■３、その他の入力１４等が行なわれ
る。

計算仕様Ａ２では、データ計算ｃ］、検知処理Ｃ２，解
除Ｃ３、判定処理ｃ４の各処理が順次行なわれ、さらに
、操作仕様Ｃ５が行なわれる。

データ計算Ｃ］については、図中に右側に記載の各計算
が行なわれる。操作仕様Ｃ５については、センターデフ
制御用の油圧（ＳＱＬ）の計算およびエンジン出力（Ｅ
ＮＧ出力）の計算が行なわれる。

出力仕様Ａ３では、操作仕様Ｃ５での計算結果に基づい
て、エンジン出力（ＥＮＧ出力）を調整するための副ス
ロツトル弁１０３の駆動や、センターデフ制御用の油圧
多板クラッチの油圧（Ｓ０１−４）による駆動が行なわ
れる。

ところで、検知処理Ｃ２は、第１２図に示すように、ブ
レーキＯＮ制御Ｃ２１〜縦スリップ制御Ｃ２６の各制御
条件について入力データおよび算出データが合致してい
るかどうかが順に検討され、合致が検知された時には該
当する各制御のフラグＫＥＮＩ〜ＫＥＮ６が「１」とな
り、非検知時には「０」の状態が継続される。

また、解除処理Ｃ３は、ブレーキＯＮ制御Ｃ３１〜縦ス
リップ制御Ｃ３６の各制御に関する解除条件について、
入力データおよび算出データが合致しているかどうかが
順に検討され、合致が検知された時には該当する各制御
の解除フラグＫＡ１１〜ＫＡＩ６が「１−」となり、非
検知時にはＫＡ■〕〜Ｋ　Ａ　Ｉ　６の「０」の状態が
継続される。

次いで、判定処理Ｃ４は、第１３図（ａ）（１））に示
す流れにしまたがって行なわれ、ＫＥＮ１〜ＫＥＮ６お
よびＫＡＩＩ〜ＫＡＩ６の値により、行なうべき制御の
種類を示す制御フラグＨＡＮが１〜７のいずれかに決定
される。

なお、フラグＨＡ　Ｎは、１〜７のいずれかを採り、フ
ラグＨＡＮの各数値１〜７はそれぞれ制御（１）〜（７
）（図中のステップＤ１〜Ｄ７が相当する）に対応する
。

これにより、各フラグＨＡＮの値に基づいて、第１２図
に示すように、各制御（１）〜（７）が行なわれる。

ところで、第１３図（ａ）、（ｂ）において、ステップ
Ｂ１は、前回フラグＨＡ　Ｎが１の制御であった場合に
、今回の制御の種類（フラグＨＡ　Ｎの種類）が決定さ
れる流れが記載されており、他のステップ８２〜Ｂ７に
ついても、それぞれ前回フラグＨＡＮが２〜７制御であ
った場合における同様の記載となっている。

このように、各ステップＢ１〜Ｂ７において、前回のフ
ラグＨＡＮから、今回のフラグＨＡＮがＨＡＮ＝１〜７
のいずれか一つに決定される。

したがって、ある種の制御を行なうべき状況が続く場合
、］、、　Ｂ　ｍ　ｓごとの区切られた制御を複数回継
続させ、異なる状況になった場合、１５ｍ５の区切りを
転換時期として制御種類が変更される。

このようなシステムで制御を行なうことにより、ＨＡＮ
＝１〜７の各種制御が数字の若い方を優先させて行なわ
れる。

これにより、各種制御が階層構造となり、制御間の干渉
が防止される。

［発明の効果コ 以上詳述したように、本発明の４輪駆動式自動車によれ
ば、エンジンの出力トルクを前輪と後輪とに伝達して車
両を駆動する４輪駆動式自動車において、該出力トルク
を該前輪と該後輪とに配分する差動装置と、該差動装置
に付設されてその差動を拘束することにより該前輪と該
後輪とへのトルク配分状態を変更しうる駆動力配分制御
手段と、該エンジンの出力を人為的に調整する人為的エ
ンジン出力調整装置と、該人為的エンジン出力調整装置
とは別個に独立して該エンジン出力を制御しうるエンジ
ン出力制御手段とをそなえるとともに、該駆動力配分制
御手段および該エンジン出力制御手段を通じて車両の走
行状態および運転状態に対応した複数種類の制御を行な
いうるコントローラが設けられて、該コントローラにお
ける該複数の制御に優先順位が設定されているという簡
素な構成で、車両の運転状態に対応して、複数の制御が
重なる場合でも、設定された優先順位にしたがって制御
が行なわれるため、各制御間の干渉がなく、走行状態の
改善が確実に安定して行なわれる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１〜１７図は本発明の一実施例としての４輪駆動式自
動車を示すもので、第１図はその構成を請求項の内容に
対応させて示す制御系の基本ブロツク図、第２図はその
全体構成図、第３図はその油圧系の構成を示す説明図、
第４図はその各制御状態の関係を示すブロック図、第５
図はその作動効果を説明するためのグラフ、第６〜１３
図はいずれもその制御系の作動を説明するための問題解
析図（ＰＡＤ）　、第１４〜１７図はいずれもその作動
を説明するためのグラフである。 ２　・−・・エンジン、４−・−トルクコンバータ、６
・−自動変速機、８−・出力軸、１０−中間ギア、１２
−・・差動装置としての遊星歯車式差動装置、１２　ａ
　−サンギア、１２ｂ−・プラネタリギア、１２ｃ〜・
リングギア、１２　ｄ　・−キャリア、１４　・−差動
歯車装置、１５−・−ベベルギヤ機構、１６−前輪、１
７Ｌ。 １７Ｒ−車軸、１８・−前軸、２０−プロペラシャフト
、２１−ベベルギヤ機構、２２−・差動歯車装置、２４
−後輪、２５Ｌ、２５Ｒ・・−車軸、２８・−油圧多板
クラッチ、３０−操舵センサ、３２−・−ステアリング
ホイール、３４ａ、３４ｂ・・・横加速度センサ、３８
−スロットルセンサ、３９−・・エンジンキースイッチ
、４０，４２，４４，４６−・車輪速センサ、４８−コ
ントローラ、５０−・・アンチロックブレーキ装置、５
０Ａ・−・ブレーキスイッチ、５０　Ｂ−ブレーキ（制
動手段）、５１−ブレーキペダル、５２−警告灯、５４
・−・油圧源、５６−・圧力制御弁系（圧力制御弁）、
５８−ポンプ、６０−・−チエツク弁、６２・−圧力制
御弁、６４−・−リリーフ弁−６６−アキュームレータ
、６８−・−圧力スイッチ、１０１−エンジン出力制御
手段としてのトラクションコントロールシステム、１０
２・−・主スロットル弁（人為的エンジン出力調整装置
としてのアクセルペダル系エンジン出力調整装置）、１
０３・・・副スロツトル弁、１０４−エンジン回転数セ
ンサ、１０５−エンジン負荷センサ、１１０−シフトレ
ンジ検出手段としてのシフトレバ−位置センサ、１　］
、　ＯＡ−シフトレバ−１］、　３０−　変速段センサ
、Ａ・−駆動力配分制御（センターデフ制御）、Ｂ・−
駆動力制御（エンジン出力制御）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. エンジンの出力トルクを前輪と後輪とに伝達して車両を
   駆動する４輪駆動式自動車において、該出力トルクを該
   前輪と該後輪とに配分する差動装置と、該差動装置に付
   設されてその差動を拘束することにより該前輪と該後輪
   とへのトルク配分状態を変更しうる駆動力配分制御手段
   と、該エンジンの出力を人為的に調整する人為的エンジ
   ン出力調整装置と、該人為的エンジン出力調整装置とは
   別個に独立して該エンジン出力を制御しうるエンジン出
   力制御手段とをそなえるとともに、該駆動力配分制御手
   段および該エンジン出力制御手段を通じて車両の走行状
   態および運転状態に対応した複数種類の制御を行ないう
   るコントローラが設けられて、該コントローラにおける
   該複数の制御に優先順位が設定されていることを特徴と
   する、４輪駆動式自動車。