JPS624632A - ４輪駆動車用パワ配分制御装置 - 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】 〔概　要〕 前輪軸および後輪軸にそれぞれ前輪デフと後輪デフとを
有するとともにそれぞれのデフを介して前輪軸と後輪軸
とを駆動する駆動軸にセンタデフを設けた４輪駆動車Ｌ
：おいて、各デフのそれぞれ（：出力軸の両側にそれぞ
れ電磁パワダブレーキを配したパワコントローラを設け
、各車輪速がそれぞれの車輪Ｃ二ついて推定されたスリ
ップ基準速度を超えたとき、スリップ輪側の電磁パウダ
ブレーキを動作させるように制ａｔ行うこと（：よって
。

４輪駆動車における車輪のスリップを防止する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は４．［Ｋ動車用のパフ配分制ａ装置に係り、特
に走行状態【；応じて４輪のそれぞれに対する駆動パワ
を友化させるようζ；制御を行うことによって、スムー
ズな走行性能が得られるよう１；シた４輪駆動車用パワ
配分制砒装置に関するものである。

４輪駆動車にＨいては、通常、前輪軸および後輪軸（＝
それぞれ差動ギヤ（デフ）を設け、旋回時１；おける外
輪と１７３ｆ！との回転数の差を調整することによって
、スムーズに旋回できるようにしている。

しかしながら旋回中においては、前輪の回転半径の万が
後輪の回転半径より大きくなるため、前後輪軸？同一速
度で駆動すると、後輪ｇ；ブレーキング現象が発生する
。そのため前輪軸と後輪軸の間にさら（ニデフ（センタ
デフ）を設けて、前後輪軸間の回転数の差を吸収する方
法が用いられている。

本発明はこのようなセンタデフを有する４輪駆動単にお
ける、４輪への駆動パワ配分の制御を行う装置を提供し
ようとするものである。

〔従来の技術〕 ４輪駆動車においてセンタデフを設けた場合は、４輪中
の１輪でもスリップを始めると、他の３輪金部に駆動パ
ワが伝達されなくなる。

この問題を回避するため、従来は各デフにリミツテツド
・スリップ・デフ（ＬＳＤ　）を使用する方法が行われ
ていた。リミツテツド・スリップ・デフは、デフの両側
の出力軸の回転速度の差を一定の値に制限するよ５と二
、スリップ側の回転ｔロックするものであり、こｎ：二
よって前述のような１輪スリップ時他の３憧に＠妨パワ
の伝達ができなくなる現象を抑えることかでさる。リミ
ツテツド・スリップ・デフには自励的（ニスリップ側の
回転ｔロックするパワロック方式と、ボタンまたはレバ
ーの操作によってロックする手動ロック方式とがある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

センタデフを有する４輪駆動車において、リミツテツド
・スリップ・デフを設けてデフロックを行うと、前輪軸
と後輪軸との回転数の差が制限されるため、前後輪の回
転速度の差（＝基づく前述の旋回時の後輪のブレーキン
グが再び発生するという問題があり、従ってデフロック
を行うことなくスリップ発生時スリップしていない車輪
への駆動パワ伝達を有効に行うことができる装置が要望
されている。

〔問題点を解決するための手段〕

＠１図は本発明の原理的構成を示したものである。

１０１はパワコントローラであって、各デフの出力軸の
両側にそれぞれ電磁パワダブレーキを配してなり、前輪
デフと後輪デフおよびセンタデフのそれぞれに設けられ
ている。

１０２はステアリングセンサであって、ステアリングハ
ンドルの切れ角を検出する。

１０５は車輪速センサであって、各車輪の速度を検出す
る。

１０４は制御手段であって、各車輪に対して検出された
車輪速とステアリング切れ角とからそれぞれの車輪にＨ
けるスリップ基準速度乞求め、各車輪速がそれぞれのス
リップ基準速度を超えたことによってスリップ輪を判定
し、この判定されたスリップ輪側の電磁パワダブレーキ
を動作させるようにパフコントローラを制」する。

〔作　用」 ステアリングセンｆによって検出されたステアリングハ
ンドル切れ角と、車輪速センサによって検出された各車
輪の速度とから各車輪のスリップ基準速度を推定し、各
車輪速がそれぞれのスリップ基準速度？超えたことによ
ってスリップ輪を判定し、スリップ輪が検出されたとき
スリップ輪側の電磁パウダブレーキ？効作させるように
劃−を行うので、車輪スリップが生じたとき、スリップ
輪へのパフ伝達乞減らし、他の輪へのパワ伝達乞増や丁
ことにより、４輪駆動式における旋回時のスリップが防
止され、有効な駆動力が得られる。

〔実施例〕 第２図は本発明の一実施例の構成を示したものである。

同図Ｃ：ｌいて１はステアリングセンナであって、ステ
アリングハンドルの切れ角の信号を発生する。２はスト
ップスイッチであって、プレー今操作が行われたことｔ
示す信号を発生する。

６はスロットルポジションセンサであって、アクセルが
踏み込まれて加速中であることｔ示す信号を発生する。

４，５，６，７はそれぞれ前左車輪速センサ、前古車輪
速センナ、後左車輪速センナ、後右車輪速センサであっ
て、それぞれの車輪における速度を示す信号全発生する
。８は゛電子制御二二ツ）　（ＥＣＵ）であって、これ
らの各信号入力に基づいて後述する所要の演算を行って
、前左右輪パワコントローラ９．＠後輪パワコントロー
ラ１０゜後左右輪パワコントローラ１１のそれぞれに対
する制御出力を発生する。

第６図は４輪駆動車における駆動系の構成を示したもの
である。同図において２１はエンジンであってその出力
はトランスミッション２２ｆｒ：経て変速されたのち、
センタデフ２６を経て前軸駆動軸２４と後軸駆動軸２５
に分配される。さらに前軸駆動軸２４の駆動パワは、前
軸デフ２６ヲ経て前右車軸２７Ａと前左車軸２７Ｂに分
配され、それぞれ前右車輪２８Ａと前左車輪２８Ｂに伝
達される。一方後軸駆動軸２５の駆動パワは、後軸デフ
２９　Ｙ経て後右車軸５０Ａと後左車軸５０Ｅに分配さ
れ、それぞれ後右車輪３１Ａと後左車輪５１Ｅに伝達さ
れる。またセンタデフ２５．前軸デフ２６．後軸デフ２
９の出力側には、それぞれ前左石輸パワコントローラ９
２前後輪パワコントローラ１０．後左右輪パワコントロ
ーラ１１か設けられている。

前左右輪パワコントローラ９１前後輪パワコントローラ
１０．後左右輪パワコントローラ１１は同一構成を有し
ている。第４図は前左右輪パワコントローラ９を例示し
ｚものであって、デフ２６に接続された前右車軸２７Ａ
、前左車軸２７Ｅにそれぞれ設けられた電磁パウダブレ
ーキ５５Ａ　、　５５Ｂを具えている。電磁パウダブレ
ーキ５５Ａ　、　５５Ｅは、それぞれ前右車軸２７Ａ、
前左車軸２７Ｂに固定された回転円板５６Ａ　、　５６
Ｅと、ボディに固定された固定円板３７Ａ、　５７Ｂと
？具えており、それぞれの回転円板と固定円板の間隙に
は鉄粉５８Ａ　、　５８Ｅが充填されているとともに、
固定円板側にそれぞれコイル６９Ａ。

５９Ｅｋ具えている。

磁磁パウダブレーキ５５Ａ　、　５５Ｂは、砥子制副ユ
ニット８からそれぞれリレー４０Ａまたは４０Ｂｋ経て
、コイル５９Ａま之は５９Ｅ　ｋ励磁されたとき、鉄粉
５８Ａまたは５８Ｂの吸着力（；よってそれぞれ回転円
板５６Ａと固定円板５７Ａ、または回転円板５６Ｂと固
定円板５７Ｂが結合されて、摩擦力Ｃ二よって前右車軸
２７ＡまＫは前左車軸２７Ｂにブレーキがか＼るように
なっている。この場会前軸駆動軸２４から伝達される駆
動パワは一定なので、例えば電磁パワダブレーキ５５Ａ
が動作したときは、反対側の前左車軸２７ＢＣ二より多
くの駆動パフが伝達される。同様に電磁パワダブレーキ
５５Ｅが動作したときは、反対側の前右車軸２７Ａによ
り多くの駆動パフが伝達される。

第５図は砥子制硼ユニット８におけるスリップ制ａｔ示
すフローチャートである。

まずストップスイツｔ２の状態を読み込み（ステップＳ
１）、次にスロットルポジションセンサ３の信号乞読み
込み（ステップＳ２　）、さらにステアリングセンナ１
の出力を読み込んだのち（ステップＳ６）、各車輪速セ
ン−９−４〜７の出力に基づいて、各車輪における速度
全演算する（ステップＳ４Ｊ。

次に後述するようにして基準速度丁なわち車体の推定速
度を求める（ステップＳ５　）。さらに各車輪速度を微
分して、それぞれの車輪に３ける加速度ン演算する（ス
テップＳ６　）。次にこれらの各情報に基づいてスリッ
プ輪があるか否かの判定を行い（ステップ、Ｓｒ７　）
、スリップ輪が検出されたときは後述するように各パワ
コントローラ９〜１１に対するパワ制ａｋ行う（ステッ
プＳｇ）。

なお、ストップスイツｙ−２がオンのとき丁なわち通常
のブレーキング中はスリップ輪の判定は行わない。これ
はブレーキング中は、スリップ（加速スリップ）は生じ
ないものとするためである。

またアクセルオツの状態でもスリップ（加速スリップ）
は庄じないものとする。第５図のフローにおいて、スト
ップスイッチの状態読み込みと、スロットルボジンヨン
センサの信号読み込みとは、このような除外条件の設定
の之めＣ二行われる。

基準速度の演算は各車輪速の平均値を求めることによっ
て行われるが、この際最大および最小速度の２輪を除外
し、中間の２の値の平均ｔとる。

これは最大速度の車輪はスリップを生じており、最小速
度の車輪はブレーキング状態にある可能性があるからで
ある。

スリップ輸の判定は各車輪についてスリップ基準速度を
算出し、各車輪の速度がそれぞれのスリップ基準速度を
超えたとき、スリップを生じているものとすることによ
って行う。この場合の各車輪のスリップ基準速度は、ス
テアリングセンナ１刀１らのステアリング切れ角の情報
に基づいて、次のようにして定める。

Ｖｓｙ＋−ｉ’　・（１＋　Ｋ１α）−Ａ　　　　　　
　　−（１）ＶＳＦ畳＝Ｖ＊（１−に、α）−Ａ　　　
　　　　　　　・・・（２）Ｖｊ　Ｒ忰＝Ｖ・（１＋　
Ｋ、α）・Ａ　　　　　　　　　・・・（５）ＶＳＲ養
＝Ｖ・（１Ｋｓα）・Ａ　　　　　　　　　・・・（４
）ここでＶは前述の基準速度すなわち車体の推定速度で
あり、Ｋ１．に２は車体の形状によって定まる定数、α
はステアリング切れ角である。Ａはスリップ率を定める
定数であって、例えば１．１０〜１．１５の値が選ばれ
る。（１）　、　（２）式は前輪に対して適用されるも
のであり、斧はＲ（右輪）またＬ（左輪）とし、外輪の
とき（１）式を、内輪のとき（２）弐を適用する。同様
に（３）　、　（４）式は後輪ζ二対して適用されるも
のであり、外輪のとき（３）弐ｔ、内輪のとき（４）式
を適用する。

このようＣ二して４輪中の１輪でもスリップ輪と判定さ
れ之とき、パフ制御が開始される。パワ制御はそれぞれ
のパフコントローラを動作させることによって行われる
が、この場合の制御モードをスリップ輪の加速度に応じ
て段階的に異ならせる。

第６図は車輪の加速度を示したものであって、ＯＧは加
速度が加わらない場合すなわち正常走行状態を示し、Ｇ
１．Ｇ２はスリップ輪の加速度であって、Ｇ１はブレー
キング状態で減速中の負の一定」速度を、Ｇ２はスリッ
プ状態で加速中の一定加速度を示している。

第１表はこれらの加速度値に対応する制御モード全示し
たものである。

第　１　表 ここて科は前輪（Ｆ）、後輪（Ｒ）と左車輪（Ｌ）。

右車輪（Ｒ）の別？示している。第１表におけるデユー
ティ比ＤＩ　、Ｄ２　、Ｄ５　、Ｄ４は、電磁パワダブ
レーキのオン時間とオフ時間の比を示し、例えば次のよ
うに定めるものとする。

第　　２　　表 第１表および第２表によって規定されるモードでは、前
左右輪パワコントローラ９．後左右倫パワコントローラ
１１に対する制御が行われ、これＣ二よって前軸デフ２
６．後軸デフ２９の左右の車輪速のバランスが調整され
る。

またセンタデフ２３の前後におけるパワ配分は、第３表
に示すモードによって行われる。

第　　５　　表 デユーティ比Ｇ’１．Ｃ２，Ｃ５，Ｃ４は例えばｓ４表
のように定めるものとし、前後軸に同時（ニスリップが
発生しているときは、前後輪パワコントローラ１０の制
御は行わず、第１表および第２表に示された左右輪のバ
ランスｔとる制御のみｔ行う。

第　　４　　表 上表から明らかなようＣ；、後輪は一般１ニスリップし
Ｃ：＜いので、後輪に対するデユーティ比は前輪Ｃ二比
べて小さく選ばれている。

〔発明の効果〕

以上説明したよう≦；本発明によｎば、各デフのそれぞ
れに出力軸の両側ζ：それぞれ゛電磁パウダブレーキを
配したパワコントローラを設け、各車輪速がそれぞれの
車輪について推定されたスリップ基準速度を超えたとき
、スリップ輪画の電磁パワダブレーキｔ＃ｈ作させるよ
うに制ａを行うので、車輪スリップが生じたとき、スリ
ップ輪へのパフ伝達を減らし、他の輪へのパワ伝達を増
やすことにより、４輪駆動車における旋回時のスリップ
が防止され、有効な駆動力が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理的構成を示す図、第２肉は本発明
の一実施例の構成を示す図、第３図は４輪駆動車におけ
る駆動系の構成を示す因、 ′ｔ＠４図はパワコントローラの構成例を示す図。 第５図は砥子制御ユニットにおけるｍ半スリップ制御を
示すフロ ーチャート、 第６図は車輪の加速を示す図である。 １・・・ステアリングセンサ、 ２・・・ストップスイッチ、 ６・・・スロットルポジションセンサ。 ４・・・前座車輪速センサ、 ５・・・前布車輪速センサ、 ６・・・後左車輪速センサ、 ７・・・後右車輪速センサ、 ８・・・−子制御ユニット、 ９・・・前左右輪パワコントローラ、 １０・・・前後輪パワコントローラ、 １１・・・後左右輪パワコントローラ 特許出願人　　富士通テン株式会社 代理人　弁理士　玉蟻久五部（外１名）本発明の原理的
構成を示す図 第　　１　　図 本発明の一実施例の構成を示す図 ４８　　　　Ｑ　　　　Ｉ！Ｉ＋ 駆動系の構成を示す図 １ｓ３図 ボディ パワコノトローラを示す図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 前輪軸および後輪軸にそれぞれ前輪デフと後輪デフとを
   有するとともにそれぞれのデフを介して前輪軸と後輪軸
   とを駆動する駆動軸にセンタデフを設けた４輪駆動車に
   おいて、 前記前輪デフと後輪デフおよびセンタデフのそれぞれに
   、各デフの出力軸の両側にそれぞれ電磁パウダブレーキ
   を有してなるパワコントローラを設けるとともに、 ステアリングハンドルの切れ角を検出するステアリング
   センサと、 各車輪の速度を検出する車輪速センサとを設け、各車輪
   に対して検出された車輪速とステアリング切れ角とから
   それぞれの車輪におけるスリップ基準速度を求め、各車
   輪速がそれぞれのスリップ基準速度を超えたことによつ
   てスリップ輪を判定し、該判定されたスリップ論が属す
   る電磁パウダブレーキを動作させるようにパワコントロ
   ーラを制御することを特徴とする４輪駆動車用パワ配分
   制御装置。