JPH055689B2 - - Google Patents

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所定の制御
条件により制御させるようにした四輪駆動車の駆
動力配分制御装置に関する。

（従来の技術） 従来の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57−80926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、前輪の回転数を検出する手段
と、後輪の回転数を検出する手段と、両検出手段
の検出結果を比較する手段と、比較手段からの比
較結果により４輪駆動の切換えを指示する指示手
段とを具備し、前隣と後輪の回転数の差が所定以
上になつたとき２輪駆動から４輪駆動へ切換えを
指示することができるものであつた。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、このような従来の駆動力配分制
御装置にあつては、回転数検出手段が誤検出値を
出力していたり、また、一方の検出手段が非作動
であることにより、前輪と後輪との回転数差が所
定以上になつた場合においても２輪駆動から４輪
駆動への切換えを指示するものであつたため、本
来は２輪駆動状態での走行が好ましい場合にも、
前後輪へ駆動力が等配分される４輪駆動状態のま
まとなつてしまい、駆動力が伝達されるパワート
レイン系に常に大きな負荷が加わつたり、駆動直
結によりタイトコーナブレーキング現象が発生し
たりするという問題点があつた。

（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、前後輪１，２への駆動力伝
達系の途中に設けられたトランスフア３と、該ト
ランスフア３を作動させるアクチユエータ４と、
前後輪の駆動力伝達系のそれぞれに設けた回転セ
ンサ５，６からの回転信号，を入力し、この
回転信号，に基づいて前記アクチユエータ４
に対して制御信号を出力する制御手段７と、を
備えた四輪駆動車の駆動力配分制御装置におい
て、前記回転センサ５，６の異常を検出する異常
検出手段８を設け、該異常検出手段８に異常を示
す回転信号，が入力された場合には、アクチ
ユエータ４に対して２輪駆動状態にする制御信号
を出力する制御手段７とした。

（作用） 従つて、本発明の四輪駆動車の駆動力配分制御
装置では、上述のような手段としたことで、回転
センサが故障により異常を示す信号出力を行なつ
た場合には、トランスフアへの４輪駆動方向の駆
動力配分制御を中止し、２輪駆動状態に固定する
ことができる。

そして、このように回転センサの故障時は、２
輪駆動車の状態にすることで、正常・異常にかか
わらず、回転信号に基づいて駆動力配分制御を行
なう場合のように、パワートレイン系に常に大き
な負荷が加わつたり、タイトコーナブレーキング
現象が発生したりすることがない。

（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つて、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、第２図〜第５図に示す実施例についてそ
の構成を説明する。

１０は駆動力配分装置であつて、第２図に示す
ように、駆動入力軸１１、トランスミツシヨン１
２、入力軸１３、後輪側駆動軸１４、多板摩擦ク
ラツチ１５、オイルポンプ１６、圧油吐出管１
７、オイル吸入管１８、リザーブタンク１９、ギ
ヤトレーン２０、前輪側駆動軸２１を備えてい
る。

上記駆動入力軸１１は、エンジン及びクラツチ
を経過した駆動力が入力される軸である。

上記トランスミツシヨン１２は、前記駆動入力
軸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ヤ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。

上記入力軸１３は、トランスフアとしての多板
摩擦クラツチ１５へ前記トランスミツシヨン１２
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、前記入力軸１３と同
芯上に直結させたもので、入力軸１３からの回転
駆動力がそのまま伝達される。

上記多板摩擦クラツチ１５は、クラツチ締結圧
により前輪側への伝達駆動力の変更が可能なクラ
ツチで、前記入力軸１３及び後輪側駆動軸１４に
固定させたクラツチドラム１５ａと、該クラツチ
ドラム１５ａに回転方向係合させたリフクシヨン
プレート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ツチハブ１５ｃと、該ク
ラツチハブ１５ｃに回転方向係合させたフリクシ
ヨンデイスク１５ｄと、交互に配置されるフリク
シヨンプレート１５ｂとフリクシヨンデイスク１
５ｄとの一端側に設けられるクラツチピストン１
５ｅと、該クラツチピストン１５ｅと前記クラツ
チドラム１５ａとの間に形成されるシリンダ室１
５ｆと、を備えている。

上記オイルポンプ１６、リザーブタンク１９内
のオイルをオイル吸入管１８から吸入し、加圧さ
せて圧油吐出管１７に供給するポンプで、この圧
油吐出管１７は前記シリンダ室１５ｆに連通さ
れ、オイルポンプ１６からの加圧油供給時は、ク
ラツチ締結圧をクラツチピストン１５ｅに付与し
て、フリクシヨンプレート１５ｂとフリクシヨン
デイスク１５ｄとを圧接させ、入力軸１３からの
駆動力を前輪側へ伝達させる。

上記ギヤトレーン２０は、前記クラツチハブ１
５ｃに設けられた第１ギヤ２０ａと、中間シヤフ
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
つて構成され、多板摩擦クラツチ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、車両の前輪に回転駆動
力を伝達させる軸である。

尚、第３図はトランスフアの具体例を示したも
ので、トランスフアケース２２の中に前記多板摩
擦クラツチ１５やギヤ類やシヤフト類が納められ
ている。

第３図中１５ｇはデイシユプレート、２３はリ
ターンスプリング、２４は制御圧油入力ポート、
２５は制御圧油路、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ピニオン、
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、３２はスラストベアリン
グ、３３は継手フランジである。

４０は駆動力配分制御装置であつて、車速セン
サ５０、前輪側回転センサ４１、後輪側回転セン
サ４２、イグニツシヨンスイツチ４３、比例定数
設定手段４４、コントロールユニツト４５、バル
ブソレノイド４６、電磁比例制御リリーフバルブ
４７、分岐ドレーン油路４８を備えている。

車速センサ５０は、車速を検出し、車速信号ｖ
を出力するセンサで、前記スピードメータ用ピニ
オン２８等に設けられている。

前輪側回転センサ４１及び後輪側回転センサ４
２は、それぞれ前輪側駆動軸２１及び後輪側駆動
軸１４の途中に設けられたもので、軸に固定され
た回転板と回転板の孔位置に配置された光電管及
び光電素子と、による回転センサ等を用い、この
両回転センサ４１，４２からは軸回転に応じたパ
ルス信号による回転信号nf，nrが出力される。

上記イグニツシヨンスイツチ４３は、キーシリ
ンダにキーを差し込み、エンジン始動位置まで回
動させることで閉じ、ON信号ｉを出力する。

上記比例定数設定手段４４は、前後輪の回転数
差ΔNが運転者の操作状態や路面摩擦係数等に影
響されることから、これらの影響要素に対応させ
ることができるように設けられたものである。

尚、前輪側への伝達トルクΔTは、第５図に示
すように、回転数差ΔNの関数として次式のよう
にあらわされ、比例定数Ｋを変更させることで、
伝達トルクΔTと回転数差ΔNとの関係も変える
ことができる。

ΔT＝Ｋ・func（ΔN）Ｋ：比例定数 具体的は比例定数設定手段４４としては、手動
ダイヤルスイツチ等を用いて運転者が適宜に設定
できるものであつてもよいし、路面摩擦係数セン
サ等を用いて自動的に比例定数Ｋの変更を行なう
ような手段であつてもよい。

上記コントロールユニツト４５は、前記車速セ
ンサ５０からの車速信号ｖと前記回転センサ４
１，４２からの回転信号nf，nrとイグニツシヨン
スイツチ４３からのON信号ｉと比例定数設定手
段４４からの比例定数信号ｋを入力し、基本的に
は前後輪の駆動軸２１，１４の回転数差ΔN（Nr
−Nf）を演算し、回転数差ΔNが大きくなるに従
つて駆動力配分を４輪駆動状態に近づける制御信
号ｃを前記バルブソレノイド４６に出力するもの
で、第４図に示すように、カウント回路４５１，
４５２、クロツク回路４５３、RAM４５４、
ROM４５５、CPU４５６、制御信号発生回路４
５７を備えている。

カウント回路４５１，４５２は、それぞれの回
転センサ４１，４２から入力される回転信号nf，
nrをデジタル信号に変換し、CPU４５６での演
算処理が行なえる信号とする回路である。

上記クロツク回路４５３は、時間指示を行な
い、CPU４５６での演算処理を所定時間毎に行
なわせるための回路である。

上記RAM４５４（ランダム・アクセス・メモ
リ）は、書込み読出しのできるメモリで、この
RAM４５４には、CPU４５６で演算処理が行な
われている間に入力される回転信号nf，nrのカウ
ント数を一特的に記憶させておく回路である。

上記ROM４５５（リード・オンリー・メモ
リ）は読出し専用のメモリで、このROM４５５
には、第５図の実線に示すように、回転数差ΔN
と前輪側への伝達トルクΔTとの基本関係が表
（テーブル）の形で予め記憶されていて、CPU４
５６で回転数差ΔN（ΔN＝Nr−Nf）が演算され
た後、テーブルルツクアツプが行われる。また、
このROM４５５には、前輪側回転数Nf及び後輪
側回転数Nr、終減速比及び車輪外径に基づく車
輪周速度に対応するそれぞれの演算車速Vf^*、
Vr^*の演算式と、この演算車速Vf^*、Vr^*と車速
信号ｖによる実際車速Ｖとの誤差車速ΔVf、ΔVr
の演算式（ΔVf＝Vf^*−Ｖ、ΔVr＝Vr^*−Ｖ）と、
この誤差車速ΔVf、ΔVrの誤差許容値となる設定
値Ａ（通常のスリツプでは発生し得ない値を設定
するもので、例えばＡをΔN≒180rpm相当の20
Kg／ｈに設定する）と、車速センサ５０の異常判
断演算式ΔVfr＝ΔVf−ΔVrと、が記憶されてい
て、実施例では、車速センサ５０と両回転センサ
４１，４２を異常検出手段とし、ΔVf＞Ａ、ΔVr
＞Ａの判断（車速センサ５０の異常による場合も
含む）により異常検出を行なつている。

上記CPU４５６（セントラル・プロセシン
グ・ユニツト）は、演算処理を行なう中央処理装
置で、このCPU４５６では、誤差車速ΔVf、
ΔVrの演算や、前後輪の回転数差ΔNの演算や、
RAM４５４及びROM４５５からの読み出し等
を行ない、その結果信号を制御信号発生回路４５
７に出力する。

上記制御信号発生回路４５７は、アクチユエー
タであるバルブソレノイド４６に対し、CPU４
５６からの結果信号に応じた制御信号ｃを出力す
る回路である。

上記バルブソレノイド４６は、圧油吐出管１７
からリザーブタンク１９へ分岐連通させた分岐ド
レーン油路４８の途中に設けた電磁比例制御リリ
ーフバルブ４７を駆動させるアクチユエータで、
制御信号ｃの出力がない場合は、チエツク油路４
９からの油圧で前記リリーフバルブ４７が開き、
クラツチ開放状態となるが、制御信号ｃの出力が
ある場合は、前記リリーフバルブ４７が閉じ方向
に移動し、オイルポンプ１６からの吐出圧を制御
信号ｃに応じた油圧となす。尚、クラツチ締結圧
Ｐは次式であらわされる。

Ｐ＝ΔT／（μ・Ｓ・2n・Rm） μ；クラツチ板の摩擦係数 Ｓ；ピストンへの
圧力作用面積 ｎ；フリクシヨンデイスク枚数
Rm；フリクシヨンデイスクのトルク伝達有効半
径 次に、実施例の作用を説明する。

(イ) 両回転センサが正常の場合 制御作動の流れを、第７図のフローチヤート
図により説明すると、両回転センサ４１，４２
に故障がなく、正常な回転信号nf，nrが出力さ
れている場合は、ステツプ100→ステツプ101→
ステツプ102→ステツプ103→ステツプ104→ス
テツプ105→ステツプ106→ステツプ107→ステ
ツプ108と進み、ステツプ108においては、ステ
ツプ107で演算された最終的な補正演算による
伝達トルクΔTに応じたクラツチ圧が得られる
制御信号ｃが出力される。

尚、このプログラム実行開始は、イグニツシ
ヨンスイツチ４３からのON信号ｉによりなさ
れ、ステツプ100では、入力信号が読み込まれ、
ステツプ101及びステツプ102では、両回転セン
サ４１，４２の異常判断の基礎となる演算がな
され、ステツプ103及びステツプ104では、両回
転センサ４１，４２の異常判断がなされ、ステ
ツプ105〜ステツプ107では駆動力配分制御に必
要な演算及びテーブルルツクアツプがなされ
る。

この正常状態における駆動力配分制御によつ
て、前後輪の回転差が生じない走行時はほぼ後
輪駆動状態となり、前後輪の回転差が生じる急
加速時や制動時や低摩擦係数路走行時等では、
その回転差の大きさに応じて前輪側駆動力配分
が増大する４輪駆動状態となる。

尚、駆動力配分制御作用は、第６図に示すよ
うに、前後輪の回転数差の発生度合に応じて
徐々に駆動力配分が変化するものであるため
に、例えば旋回時にステア特性が急変すること
もなく、さらに駆動ロスを生じることもない。

(ロ) 両回転センサが異常の場合 制御作動の流れは、ステツプ100→ステツプ
101→ステツプ102→ステツプ103（→ステツプ
104）→ステツプ109→ステツプ110→ステツプ
111と進み、ステツプ111においては、クラツチ
圧を解除し後輪駆動状態にする制御信号ｃが出
力される。

尚、ステツプ103及びステツプ104では、それ
ぞれの回転センサ４１，４２から出力されてい
る回転信号nf，nrに異常がないかどうかの判断
がなされ、ステツプ109では車速センサ５０の
異常で、ΔVf＞ＡまたはΔVr＞Ａとの判断がな
された場合のチエツクがなされる。

従つて、車速センサ５０からの車速信号ｖが
異常である場合には、ステツプ103またはステ
ツプ104からステツプ109→ステツプ111へと進
み、回転信号nf，nrが異常である場合と同様に
後輪駆動状態にする制御信号ｃが出力される。

また、ステツプ110では、車速信号ｖによる
実際車速ＶがＶ＞０かどうか、つまり車速セン
サ５０が作動しているか否かのチエツクがなさ
れ、車速センサ５０の非作動に起因してΔVf＞
Ａ、ΔVr＞Ａと誤つた判断をした場合には、
正常な駆動力配分制御を行なう。この時の作動
の流れは、ステツプ103またはステツプ104か
ら、ステツプ109→ステツプ110→ステツプ105
→ステツプ106→ステツプ107→ステツプ108へ
と進む。

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
る設計変更等があつても本発明に含まれる。

例えば、実施例では後輪駆動車をベースにした
４輪駆動車を示したが、前輪駆動車をベースにし
たものであつてもよい。尚、その場合、回転数差
ΔNはNf−Nrとして演算すればよい。

また、実施例では、車輪の回転数を検知するセ
ンサに加えて、車速センサを設けているが、車速
センサは必ずしも必要とするものではなく、例え
ば、Nf−Nrが通常のスリツプやスピンでは発生
し得ない値を出力し続けたことを検知して回転セ
ンサの異常としてもよい。

また、実施例では、伝達トルクΔTと回転数差
ΔNの関係を、粘性クラツチの特性が得られるよ
うに設定したものであるが、特にこの関係に限る
必要はない。

また、クラツチ締結圧の制御手段も、実施例の
電磁比例式リリーフバルブに限らず、他の手段を
用いてもよい。

また、回転センサの取付位置も、前輪側及び後
輪側の駆動伝達系に設けたものであれば、実施例
の取付位置に限定されない。

また、実施例では、トランスフアとして前後輪
への駆動力配分比を徐々に変化させることのでき
る可変トルククラツチを用いた例を示したが、ド
グクラツチ等を用い、２輪駆動−４輪駆動を
ON・OFF的に切り換えるトランスフアを備えた
ものにも適用できる。

尚、その場合の前輪側トルクΔTと回転数差
ΔNとの制御マツプは、ΔN＝Ｂ（但し、Ｂ＜Ａ）
を超える回転差が生じるとドグクラツチが作動
し、２輪駆動から４輪駆動に切換わるように設定
されたものであればよい。

（発明の効果） 以上説明してきたように、本発明の四輪駆動車
の駆動力配分制御装置にあつては、回転センサの
異常を検出する異常検出手段を設け、該異常検出
手段に異常を示す回転信号が入力された場合に
は、アクチユエータに対して２輪駆動状態にする
制御信号を出力する制御手段としたため、回転セ
ンサが故障により異常を示す信号出力を行なつた
場合には、トランスフアへの４輪駆動方向の駆動
力配分制御を中止し、２輪駆動状態に固定するこ
とができ、正常・異常にかかわらず、回転信号に
基づいて駆動力配分制御を行なう場合のように、
パワートレイン系に常に大きな負荷が加わつた
り、タイトコーナブレーキング現象が発生したり
することがないという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の四輪駆動車の駆動力配分制御
装置を示すクレーム概念図、第２図は実施例の駆
動力配分制御装置を示す全体図、第３図は実施例
装置のトランスフアを示す断面図、第４図は実施
例装置のコントロールユニツトを示すブロツク線
図、第５図は実施例装置のコントロールユニツト
において予め記憶させている回転数差と伝達トル
クとの関係を示すグラフ、第６図は実施例装置に
おける回転数差と駆動力配分比との関係を示すグ
ラフ、第７図は実施例装置のコントロールユニツ
トにおける制御作動の流れを示すフローチヤート
図である。 １……前輪、２……後輪、３……トランスフ
ア、４……アクチユエータ、５，６……回転セン
サ、７……制御手段、８……異常検出手段、，
……回転信号、……制御信号。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 前後輪への駆動力伝達系の途中に設けられた
   トランスフアと、該トランスフアを作動させるア
   クチユエータと、前後輪の駆動力伝達系のそれぞ
   れに設けた回転センサからの回転信号を入力し、
   この回転信号に基づいて前記アクチユエータに対
   して制御信号を出力する制御手段と、を備えた四
   輪駆動車の駆動力配分制御装置において、前記回
   転センサの異常を検出する異常検出手段を設け、
   該異常検出手段に異常を示す回転信号が入力され
   た場合には、アクチユエータに対して２輪駆動状
   態にする制御信号を出力する制御手段としたこと
   を特徴とする四輪駆動車の駆動力配分制御装置。