JPH0790707B2 - 前後輪係合機構の制御機能付き４輪駆動車 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はタイトコーナーブレーキング現象の発生を防止
するようにした前後輪係合機構を制御する機能付き４輪
駆動車に関する。

〔従来の技術〕

一般に、自動車走行においては、前輪駆動の方が後輪駆
動に比て直進安定性が良いが、コーナリング時には、戻
ろうとするタイヤにハンドルで力を加えなければならな
いので、前輪駆動の場合曲がりにくい傾向がある。その
点、後輪駆動の方が曲がり易いが、駆動力が強すぎる
と、回り過ぎてしまう欠点がある。そこで、前輪と後輪
半々位の力で駆動するのが自動車走行上理想的であり、
その点、４輪駆動車は極めて優れている。ところで、自
動車の左右の車輪は、コーナリングの際に旋回半径が異
なるので、この影響を吸収し、スムーズにコーナリング
を行うために、旋回半径の差に応じて左右の車輪の回転
数差を吸収する機構、すなわちデフ機構（フロントデ
フ、リアデフ）を備えている。この旋回半径の差は、前
輪と後輪との間にも生じるので、４輪駆動車において
は、旋回半径の差に応じて前輪と後輪の回転数差を吸収
する機構、すなわちセンターデフ機構を備えたものが提
案されている。

しかしながら、このセンターデフ機構は、前輪と後輪の
トルクを均等な比率に分配する機能を有するため、駆動
力伝達限界は、前輪あるいは後輪のうちの駆動力の低い
方の値にバランスすることとなる。例えば、前輪の一方
が空転すると、駆動エネルギーはそこに逃げてしまい、
後輪の駆動力は極めて小さくなってしまう。このため、
センターデフ付４輪駆動車は、センターデフ無し４輪駆
動車に比べて、路面摩擦係数が低い時などに、伝達駆動
力が劣ることがある。このことは、例えば加速時のよう
に大きな駆動力を発生させた時に、駆動力を充分に路面
に伝達できず、前輪あるいは後輪のスリップ（空転）な
どの現象として現れる。

このような悪影響を防止するために、従来、前輪と後輪
間の差動制限をセンターデフを介することなく直結させ
るロック機構を設け、加速時或いは悪路走行時のような
大きな駆動力を必要とする時は、センターデフ機構を手
動でロックさせ、大きな駆動力を必要としない通常走行
時には、手動でロックを解放していた。

第５図はエンジンをフロント側に載置したセンターデフ
付フルタイム式４輪駆動車の駆動力伝達機構を説明する
ための図である。この駆動力伝達機構では、エンジンか
らの動力が自動変速機30内に配置されたトルクコンバー
タ31、主変速機32、及び副変速機33に伝達され、その出
力が駆動歯車34、次いで該駆動歯車34を介して前輪駆動
軸36に伝達され、前輪が駆動される。ここで、フロント
デフ装置35は、前輪の右側車輪と左側車輪の間の差動機
構である。一方、後輪駆動用プロペラシャフト37は傘歯
車38を介して、前後輪の間の差動機構であるところのセ
ンターデフ装置39に連結され、該センターデフ装置39は
後輪伝達装置40に結合されている。さらに、該センター
デフ装置39と並列的にセンターデフロック用クラッチ41
を配置している。従って、油圧回路42によって該クラッ
チ41の結合状態を制御することによって、センターデフ
のロックが制御される。

一般に、４輪駆動車としては、上記のようにセンターデ
フ付のフルタイム式４輪駆動車に対してセンターデフな
しのパートタイム式４輪駆動車がある。これは、通常は
前輪又は後輪のどちらかを駆動し、雪道等の駆動力が必
要な場合に適宜残りの車輪を駆動軸にクラッチ等を介し
て直結させて２輪駆動と４輪駆動との切り換えを断続的
に行うものである。

ところで、このようなセンターデフ付のフルタイム式４
輪駆動車にあっては、操向車輪の操舵角の大きさとセン
ターデフのロック制御とが無関係となっているため、例
えば悪路走行時センターデフをロックし、悪路脱出後、
摩擦係数の大きな通常の道路に戻ってセンターデフのロ
ックを解放せずに大きな操舵角で旋回しようとすると、
前輪側の回転数が後輪側の回転数よりも大きくなること
ができず、前輪側に負トルクが発生し、タイトコーナブ
レーキング現象が生ずる。

そこで従来、操舵角が所定値以上であり、且つセンター
デフ機構がロックされている場合には、センターデフ機
構のロックを解放するようにした４輪駆動車が提案され
ている（特開昭59−206228号）。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、操舵角が所定値以上となった場合にセン
ターデフ機構のロックを解放する方法では、例えば雪道
などでハンドルを所定角以上回すと、常にセンターデフ
機構がフリーになり、非常にスリップし易くなると言う
問題が生ずる。

本発明は上記問題点を解決するためのもので、タイトコ
ーナブレーキング現象の発生を防止すると共に、スリッ
プの発生を未然に防止し得る前後輪係合機構の制御機能
付き４輪駆動車を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

そのために本発明の前後輪係合機構の制御機能付き４輪
駆動車は、前後輪係合機構の係合度を制御することによ
って前輪と後輪との間の差動制限を直結からスリップ領
域を通して解放まで制御可能な４輪駆動車であって、前
輪トルク検出手段と、操舵角検出手段と、内臓メモリに
記憶した各操舵角に対応して設定された参照トルク値か
ら検出操舵角に対応した参照トルク値を読みだして検出
トルク値と比較し、比較結果に応じた制御信号を出力す
る電子制御手段と、電子制御手段により制御され、前後
輪係合機構を駆動する駆動手段とを備え、前記駆動手段
は、検出トルク値が参照トルク値より小さいとき、前後
輪係合機構の係合を解放する方向に駆動するよう前記電
子制御手段により制御されることを特徴とする。

〔作用及び効果〕

本発明の前後輪係合機構の制御機能付き４輪駆動車は、
前後輪係合機構の係合度を制御することによって前輪と
後輪との間の差動制限を直結からスリップ領域を通して
解放まで制御可能な４輪駆動車において、前輪トルクと
操舵角を検出し、内臓メモリに記憶した各操舵角に対応
して設定された参照トルク値から検出操舵角に対応した
参照トルク値を読みだして検出トルク値と比較し、検出
トルク値が参照トルク値より小さいとき、前後輪係合機
構の係合を解放する方向に制御することによりタイトコ
ーナブレーキング現象の発生を防止すると共に、スリッ
プの発生を未然に防止することができ、また各操舵角に
対応して設定された参照トルク値を操舵角が大きいとき
は大きく、操舵角が小さいときは小さくすることによ
り、操舵角が大きいときは早めに前後輪係合機構の係合
を解放する方向に制御することにより解放に伴うショッ
クを少なくすることができると共に、操舵角が小さいと
きのエンジンブレーキをタイトコーナブレーキングと誤
判断することがなくなる。

〔実施例〕

以下、図面を参照しつつ実施例を説明する。

第１図は本発明によるセンターデフ付フルタイム式４輪
駆動車の制御装置の全体構成を示す図、第２図は横軸を
操舵角、縦軸を前輪トルクとしたセンターデフロック解
放曲線を示す図、第３図は第２図の解放曲線を電子制御
装置のメモリに記憶させるためにデータ化した図、第４
図は制御フローを説明するためのフローチャートであ
る。図中、１はステアリングセンサ、２は前輪トルクセ
ンサ、３は電子制御装置、４は油圧回路、５は摩擦係合
要素からなるセンタークラッチである。図において、ス
テアリングセンサ１はハンドルに、トルクセンサ２は前
輪に取りつけ、各センサで検出した操舵角、前輪トルク
は電子制御装置３に入力される。電子制御装置３は、第
２図の操舵角に対応するセンターデフロック解放曲線上
の各トルク値データを内臓メモリに記憶している。セン
タークラッチ５は、その係合度を制御することによって
前輪と後輪との間の差動制限を直結からスリップ領域を
通して解放まで制御可能である。

次に作用を説明すると電子制御装置４は、第４図に示す
制御フローのステップで、検出した前輪トルクを読み
込み、ステップで、検出した操舵角を読み込む。ステ
ップでは、ステップで読み込んだ操舵角に対応する
メモリ内に記憶しているトルク値Ａを読み出す。ステッ
プで前輪トルクがＡより大きいかどうか判断する。NO
の場合にはタイトコーナブレーキング現象が発生してい
ると判断して、ステップで油圧回路４を制御し、セン
タークラッチ５の油圧を下げてセンターデフのロックを
解放する方向に制御する。YESの場合にはタイトコーナ
ブレーキング現象は発生していないと判断する。

第２図のセンターデフロックの解放曲線は、操舵角が大
きいときは参照トルク値を大きくすることにより、少し
でもトルクが減少した場合には負トルクが発生したと判
断して早目にセンターデフロックを解放し、ロックを解
放した時のショックを少なくしている。また操舵角が小
さいときは参照トルク値を小さくすることにより、多
少、トルクが減少してもタイトコーナブレーキング現象
は発生してないと判断するようにして、例えばエンジン
ブレーキをタイトコーナブレーキングと誤判定しないよ
うにしている。

なお、上記実施例ではフルタイム式４輪駆動車について
述べたが、本発明による前後輪係合機構の制御機能付き
４輪駆動車は、パートタイム式４輪駆動車にも適用する
ことができる。この場合、前後輪係合機構として、前者
はセンターデフの差動制限機構のクラッチが制御される
のに対し、後者では前輪と後輪とを直結するクラッチが
制御される。また、このクラッチは、電磁式その他係合
度を制御することによって前輪と後輪との間の差動制限
を直結からスリップ領域を通して解放まで制御可能にな
ったものであればよい。

以上のように本発明によれば、操舵角だけでなく前輪ト
ルクもタイトコーナーブレーキング発生の判断基準にし
ているため、操舵角が大きいときにタイトコーナーブレ
ーキングの起こらない場合があるスリップしやすい路面
で、前後輪係合機構の係合を解放することがなくなり、
スリップの発生を防止することができる。また前輪トル
クと比較する参照トルク値を操舵角の小さい時は小さ
く、操舵角の大きいときは大きくするため、操舵角の小
さいときのエンジンブレーキをタイトコーナーブレーキ
ングと誤判断することがなると共に、操舵角が大きいと
きは前後輪係合機構の係合を早めに解放することとなる
ので、係合の解放に伴うショックを少なくすることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による前後輪係合機構の制御機能付き４
輪駆動車の全体構成を示す図、第２図は横軸を操舵角、
縦軸を前輪トルクとしたセンターデフロック解放曲線を
示す図、第３図は第２図の解放曲線を電子制御装置のメ
モリに記憶させるためにデータ化した図、第４図は本発
明の前後輪係合機構の制御機能付き４輪駆動車のフロー
チャートを示す図、第５図はエンジンをフロント側に載
置したセンターデフ付フルタイム式４輪駆動車の駆動力
伝達機構の説明図である。 １……ステアリングセンサ、２……トルクセンサ、３…
…電子制御装置、４……油圧回路、５……センタークラ
ッチ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 龍田 貢 愛知県安城市藤井町高根10番地 アイシ ン・ワーナー株式会社内 (56)参考文献 特開 昭59−206228（ＪＰ，Ａ)

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】前後輪係合機構の係合度を制御することに
   よって前輪と後輪との間の差動制限を直結からスリップ
   領域を通して解放まで制御可能な４輪駆動車であって、
   前輪トルク検出手段と、操舵角検出手段と、内臓メモリ
   に記憶した各操舵角に対応して設定された参照トルク値
   から検出操舵角に対応した参照トルク値を読みだして検
   出トルク値と比較し、比較結果に応じた制御信号を出力
   する電子制御手段と、電子制御手段により制御され、前
   後軸係合機構を駆動する駆動手段とを備え、前記駆動手
   段は、検出トルク値が参照トルク値より小さいとき、前
   後輪係合機構の係合を解放する方向に駆動するよう前記
   電子制御手段により制御されることを特徴とする前後輪
   係合機構の制御機能付き４輪駆動車。
2. 【請求項２】前記各操舵角に対応して設定された参照ト
   ルク値は、操舵角が大きいときは大きく、操舵角が小さ
   いときは小さいことを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載の前後輪係合機構の制御機能付き４輪駆動車。
3. 【請求項３】前記前後輪係合機構は、完全に係合したと
   きセンターデフ装置をロックするセンタークラッチであ
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２項記
   載の前後輪係合機構の制御機能付き４輪駆動車。
4. 【請求項４】前記駆動手段は、油圧回路であることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項又は第２項記載の前後輪
   係合機構の制御機能付き４輪駆動車。