JPH07164902A - 四輪駆動車両の前輪駆動制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 増速機構部を備えた四輪駆動車両に於いて、
増速機構部の作動規制を円滑にする。 【構成】 車速センサを設けて車速を検出し、一定の車
速以上では前輪の増速機構部が作動しないように規制す
る制御部を設ける。そして、増速機構部の作動規制制御
を開始した後は、車両が一定値より低下した場合でも、
車両の旋回終了時まで作動規制制御を継続し、増速機構
部が断続的に作動するのを防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は四輪駆動車両の前輪駆動
制御装置に関するものであり、特に、前輪の増速機構部
を備えた四輪駆動車両の前輪駆動制御装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】四輪駆動車両は、直進時には前二輪と後
二輪を略同じ周速度となるように駆動している。この状
態で車両を旋回させると旋回性能が悪いため、車両旋回
時には前輪の駆動を停止して後輪のみを駆動させ、旋回
性能を向上させた旋回時二輪駆動方式のものや、車両旋
回時に前輪を後輪より増速して駆動し、旋回速度を短縮
させた旋回時前輪増速四輪駆動方式のものが知られてい
る。

【０００３】そして、旋回時前輪増速四輪駆動方式は、
車輪の操舵角を検出して車両の旋回を感知し、前輪駆動
系に設けた増速機構部を自動的に作動させて、前輪の周
速度を後輪より約２倍程度に増速して旋回を行う。ま
た、一般道路等を走行中に高速で車両を旋回させたと
き、前記増速機構部が作動すると車両が急激に旋回して
危険であるため、変速装置が高速位置にシフトされてい
るときには、前記増速機構部が作動しないように規制す
る手段を設けてある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の旋回時前輪増速
四輪駆動方式は、前述したように、高速で旋回するとき
に増速機構部が作動しないような規制手段が設けられて
いる。然し、該規制手段は変速装置が高速位置にあると
きに働くため、例えば、低負荷作業に於いて燃費及び騒
音の低減を図るため、変速装置を高速位置にし、スロッ
トルを絞って車速を調整するような運転をした場合は、
該規制手段が働いて増速機構部が作動せず、旋回性能が
良好でないという欠点がある。

【０００５】これを防止するためには、車速の高低によ
って前記増速機構部の作動を規制すれば良いが、車両旋
回時に車速が変動すると前記増速機構部が断続的に作動
し、運転が円滑に為されないという不具合が生じる。そ
こで、増速機構部を備えた四輪駆動車両に於いて、増速
機構部の作動規制を円滑に行うために解決すべき技術的
課題が生じてくるのであり、本発明はこの課題を解決す
ることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために提案されたものであり、車両旋回時に前輪を
後輪より増速して駆動する増速機構部を備えた四輪駆動
車両に於いて、車速を検出する手段を設けるとともに、
一定の車速以上では前記増速機構部の作動を規制する手
段を設け、該規制手段による制御開始後は車両の旋回終
了時まで、前記増速機構部の作動規制を継続するように
した四輪駆動車両の前輪駆動制御装置を提供するもので
ある。

【０００７】

【作用】車速を検出する手段によって常時車速を計測
し、一定の車速以上では増速機構部が作動しないように
規制手段により制御して、高速旋回時での急激な旋回動
作を防止する。そして、該規制手段の制御開始後は、車
速が低下した場合であっても、車両の旋回終了時まで前
記増速機構部の作動規制を継続し、低速域での車速の変
動で増速機構部が断続的に動作するのを防止する。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に従って詳述
する。図１はトラクタ等の四輪駆動車両の伝動系及び制
御系のブロック図であり、エンジンの動力は主クラツチ
及び変速装置を経て後輪へ伝達される。また、後輪へ伝
動する途中で動力を分岐し、増速機構部を介して前輪へ
動力を伝達する。図示は省略するが、該増速機構部には
直結クラッチと増速クラッチとが設けられており、制御
部からの指令によって何れかのクラッチがオンとなる。
例えば、直結クラッチがオンであれば、後輪の駆動力が
そのまま前輪へ伝達されて通常の四輪駆動となり、増速
クラッチがオンであれば、後輪の駆動力は変速ギヤによ
り略２倍の回転となって前輪へ伝動され、前輪が後輪よ
り増速された四輪駆動となる。また、双方のクラッチが
オフであれば中立状態となり、後輪の駆動力が前輪へ伝
達されずに後輪のみの二輪駆動となる。

【０００９】而して、前記増速機構部内の変速ギヤに近
接して前軸回転センサ及び後軸回転センサを設け、夫々
の回転部の回転数を読み取って制御部へ入力する。ま
た、車速検出センサを設け、車両の実際の速度または理
論速度（以下、「車速」という）を読み取るとともに、
操舵角センサを設けて前輪の操舵角を読み取る。尚、前
軸及び後軸の回転を読み取り、之等の検出値から車速を
算出するようにしてもよい。更に、運転席の操作パネル
近傍にモード切替スイッチを設け、該モード切替スイッ
チにより通常の四輪駆動走行モード、前輪増速機能を備
えた作業モード等の各モードを選択できるようにし、モ
ニタにより現在のモードがどのモードであるかを表示す
る。

【００１０】次に、本発明の前輪駆動制御方法を図２の
フローチャートに従って説明する。先ず、操舵角センサ
にて前輪の操舵角を読み取り、所定の操舵角α以上であ
るか否かを判別する（ステップ１０１）。四輪駆動車両
が直進走行中や緩旋回走行中の場合は、前輪の操舵角が
αより小であるため、後述する増速規制フラグがオンで
あればそれをクリアし（ステップ１０２）、ステップ１
０３乃至１０７の前進増速規制制御へ進む。

【００１１】ここで、ステップ１０３では前後輪同期中
であるか否かを判別し、前輪及び後輪の周速度が異なる
ときは後輪のスリップ状態を確認する（ステップ１０
４）。後輪にスリップが発生している場合は四輪駆動と
するために４ＷＤ設定し（ステップ１０７）、後輪にス
リップが発生していない場合は直進状態か否かを判別し
て（ステップ１０５）、車両が直進状態であれば前述同
様に４ＷＤ設定し（ステップ１０５→１０７）、車両が
緩旋回中であれば後輪のみの二輪駆動とするために２Ｗ
Ｄ設定して（ステップ１０６）、車両の旋回性能を向上
させる。尚、ステップ１０３にて前後輪が同期中である
ときにはステップ１０６へジャンプし、後輪のみの２Ｗ
Ｄ設定となる。２ＷＤ設定または４ＷＤ設定した後は、
ステップ１０８へ進み、制御を継続する場合はステップ
１０１へ戻る。

【００１２】一方、ステップ１０１にて四輪駆動車両が
操舵角α以上で急旋回したときは、ステップ１０９へ進
んで増速規制フラグがオンであるか否かを判別する。該
増速規制フラグがオフであるときは、ステップ１１０へ
進んで車速センサにて車速を読み取り、車速が所定速度
Ｖ以上であるか否かを判別する。車速が所定速度Ｖより
低下したときは、前述した増速機構部が作動するように
前輪増速設定となり（ステップ１１２）、急旋回してい
るときの前輪の周速度を後輪より約２倍程度に増速し
て、車両の旋回速度を短縮させる。

【００１３】これに対して、ステップ１１０にて読み取
った車速が所定速度Ｖ以上のときは、増速規制フラグを
オンにして（ステップ１１１）、前述したステップ１０
３乃至１０７の前進増速規制制御へ進む。また、ステッ
プ１０９にて増速規制フラグがオンであるときも、ステ
ップ１０３へジャンプして前進増速規制制御を実行す
る。

【００１４】即ち、前輪の操舵角がα以上であり、且
つ、車速が所定速度Ｖ以上であって増速規制制御が実行
された場合は、増速規制フラグがオンとなっているた
め、車速が所定速度Ｖより低下したときであっても、車
両の旋回終了時まで増速規制制御が継続される。依っ
て、車両が急旋回中に車速が変動しても、前記増速機構
部が断続的に作動することがなく、車両の旋回が極めて
円滑となる。

【００１５】図３は運転席の操作パネル１１を示し、各
種計器類が取り付けられている。該操作パネル１１の近
傍位置にモード切替スイッチ１２を設けるとともに、前
後輪の駆動状態を表示するモニタ１３を設ける。図４は
前記モード切替スイッチ１２の拡大図であり、四輪駆動
車両の走行モードを次のように切り替え自在にする。通
常の走行モードをスイッチポジションの中央位置に設
け、該走行モードの右側位置に前輪増速機能を有した作
業モードを設けるとともに、該走行モードの左側位置に
常時四輪駆動状態にロックする４ＷＤモードを設ける。
最も多用する走行モードをスイッチポジションの中央に
配置してあるため、スイッチの操作性が向上するととも
に、スイッチの操作ミスを防止して安全性を確保するこ
とができる。

【００１６】図５は前記モニタ１３の拡大図であり、前
輪ランプ１４と後輪ランプ１５の点灯により前後輪の駆
動状態を表示するようにしてある。車両が後輪のみの二
輪駆動状態のときは、前輪ランプ１４は消灯して後輪ラ
ンプ１５が点灯する。また、四輪駆動状態のときは、前
輪ランプ１４と後輪ランプ１５の双方が点灯する。そし
て、四輪駆動時に後輪にブレーキを掛けた場合、ブレー
キを備えていない前輪にも後輪の制動力が作用するが、
このときには前輪ランプ１４が点滅状態となる。更に、
前輪増速状態のときは、前輪ランプ１４が四輪駆動時と
は異なる他の色（例えば赤色）で点灯する。

【００１７】斯くして、車両の走行状態をリアルタイム
でオペレータに認識させることができ、オペレータが適
切な運転操作を行えるようになる。ここで、前述した前
軸回転センサ及び後軸回転センサによって前輪と後輪の
周速度を計測し、前後輪の周速比に基づいて後輪のみの
二輪駆動、四輪駆動、前輪増速の四輪駆動の何れかを自
動設定するように駆動制御を行う場合、車両が超低速域
になると前記回転センサによる前後軸の回転数の計測が
できなくなり、前輪駆動制御が制御不能となる。このた
め、前後輪の周速度が検出不能である超低速域に於いて
は、安全性を考慮して四輪駆動状態にロックしている。
然し、例えば倉庫内等の狭隘な場所に於いて、超低速域
にて切り返し運転を行うときには、通常の四輪駆動状態
では旋回性能が悪化するという問題があった。

【００１８】図６及び図７は、前後輪の周速度が検出不
能である場合を考慮に入れた前輪駆動制御のフローチャ
ートであり、切替スイッチにより手動で前輪増速モード
にした場合は図６に示す前輪増速制御が行われ、該切替
スイッチを前輪増速モード以外にした場合は図７に示す
前輪駆動制御が行われる。最初に、図６に従って前輪増
速制御ルーチンについて説明する。先ず、操舵角センサ
にて前輪の操舵角を読み取り、所定の操舵角α以上であ
るか否かを判別する（ステップ２０１）。前輪の操舵角
がαより小であるときはステップ２０２へ進み、車速検
出が可能であるか否かを判別する。車速検出が可能であ
るときは、図２にて説明したステップ１０３乃至１０７
の前輪増速規制制御と同様の制御をステップ２０３乃至
２０７にて行い、２ＷＤ設定（ステップ２０６）または
４ＷＤ設定（ステップ２０７）を行う。また、車速が超
低速域になった場合は、前述したように車速検出が不可
能になるため、安全性を考慮して４ＷＤ設定となる（ス
テップ２０２→２０７）。

【００１９】一方、ステップ２０１にて前輪の操舵角が
α以上となり、車両を急旋回したときはステップ２０８
へジャンプし、増速機構部が作動するように前輪増速設
定する。然るときは、前輪の周速度を後輪より約２倍程
度に増速して、車両の旋回速度を短縮させることができ
る。そして、ステップ２０６乃至２０８にて駆動方式を
設定した後は、ステップ２０９へ進み、制御を継続する
場合はステップ２０１へ戻る。

【００２０】これに対して、切替スイッチを前輪増速モ
ード以外にした場合は、図７に示す前輪駆動制御が行わ
れる。同図に於いて、先ず車速検出が可能であるか否か
を判別する（ステップ３０１）。車速検出が可能である
ときは、前述した前輪増速制御ルーチンに於けるステッ
プ２０３乃至２０７の制御と同様にして、ステップ３０
２乃至３０６の制御を行い、２ＷＤ設定（ステップ３０
５）または４ＷＤ設定（ステップ３０６）を行う。

【００２１】一方、車両が超低速域になって車速検出が
不可能となったときはステップ３０１から３０７へ進
み、前輪の操舵角を読み取って所定の操舵角α以上であ
るか否かを判別する。前輪の操舵角がαより小であると
きは直進または緩旋回状態であり、それほど高い旋回性
能を要求されないので、ステップ３０６へ進んで４ＷＤ
設定となる。また、ステップ３０７にて前輪の操舵角が
α以上となったときはステップ３０８へジャンプし、前
輪増速設定する。即ち、車両が超低速域となって車速検
出が不可能となったときであっても、切り返し運転等を
行う場合は前輪増速運転となり、車両の旋回性能が向上
する。

【００２２】尚、本発明は、本発明の精神を逸脱しない
限り種々の改変を為すことができ、そして、本発明が該
改変されたものに及ぶことは当然である。

【００２３】

【発明の効果】本発明は上記実施例に詳述したように、
一定の車速以上のときは増速機構部の作動を規制して、
高速旋回時での急激な旋回動作を防止する。そして、規
制制御開始後は、車速が低下した場合でも該規制制御を
継続するため、低速域での車速の変動に対して増速機構
部が断続的に動作することを防止できる。

【００２４】斯くして、四輪駆動車両に於ける前輪増速
の作動規制が円滑に為されるようになり、旋回性能並び
に安全性が向上する等、諸種の効果を奏する発明であ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例である四輪駆動車両の伝動系
及び制御系のブロック図。

【図２】前輪駆動制御方法の一例を示すフローチャー
ト。

【図３】運転席の操作パネルの正面図。

【図４】モード切替スイッチの拡大図。

【図５】モニタの拡大図。

【図６】前輪駆動制御方法の他の実施例を示し、前輪増
速制御ルーチンのフローチャート。

【図７】前輪駆動制御方法の他の実施例を示し、前輪駆
動制御ルーチンのフローチャート。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両旋回時に前輪を後輪より増速して駆
   動する増速機構部を備えた四輪駆動車両に於いて、車速
   を検出する手段を設けるとともに、一定の車速以上では
   前記増速機構部の作動を規制する手段を設け、該規制手
   段による制御開始後は車両の旋回終了時まで、前記増速
   機構部の作動規制を継続するようにしたことを特徴とす
   る四輪駆動車両の前輪駆動制御装置。