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JP2003312289A - ４輪駆動車 - Google Patents

４輪駆動車

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JP2003312289A
JP2003312289A JP2002121056A JP2002121056A JP2003312289A JP 2003312289 A JP2003312289 A JP 2003312289A JP 2002121056 A JP2002121056 A JP 2002121056A JP 2002121056 A JP2002121056 A JP 2002121056A JP 2003312289 A JP2003312289 A JP 2003312289A
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JP
Japan
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road
low
wheels
wheel
clutch
Prior art date
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Pending
Application number
JP2002121056A
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English (en)
Inventor
Fukami Imai
深見 今井
Masaaki Wakao
昌亮 若尾
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyoda Koki KK
Original Assignee
Toyoda Koki KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyoda Koki KK filed Critical Toyoda Koki KK
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Priority to EP03009235A priority patent/EP1359044B1/en
Priority to US10/420,891 priority patent/US6845838B2/en
Priority to DE60329434T priority patent/DE60329434D1/de
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 タイトコーナーブレーキング現象を防止しつ
つ低μ路での走破性、安定性を高め得る４輪駆動車を実
現する。 【解決手段】 タイトコーナーの際には（Ｓ１８：Ｙｅ
ｓ）、低μ路か否かを判断する（Ｓ２２）。ここで、低
μ路ではないと判断した際は（Ｓ２２：Ｎｏ）、クラッ
チ１９の係合力Ｔを低減することでタイトコーナーブレ
ーキング現象の発生を防止する。一方、低μ路であると
判断した際は（Ｓ２２：Ｙｅｓ）、前後輪の回転差ΔＴ
に応じてクラッチ１９の係合力Ｔを高め、４輪に駆動力
を分配することで、雪上路、砂路等の低μ路で低速、急
旋回する際にも優れた走破性、安定性を実現する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、４輪駆動車であ
って、原動機の発生する駆動力を前輪又は後輪に直接的
に伝達するとともに、駆動力をトルク分配用クラッチを
介して他方の輪に伝達し、車両の走行状態に対応してト
ルク分配用クラッチの係合力を制御して、前輪及び後輪
に駆動力を分配する４輪駆動車に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、上記４輪駆動車として、たとえ
ば、前輪と後輪の回転差に基づいて、トルク分配用クラ
ッチの係合力を可変制御するものが知られている。図７
は、そのような４輪駆動車において用いられる制御マッ
プの一例である。縦軸のＴは係合力を示し、横軸のΔＮ
は前後輪の回転差を示す。ところで、加速時、ならびに
雪道や凍結路などのいわゆる低μ路における発進時で
は、図７において一点鎖線Ａで示すマップを用いて加速
時や発進時における上記係合力Ｔを強くすることによ
り、安定した加速や発進を行うことができる。
【０００３】しかし、上記係合力を強くすると、低速大
舵角で旋回する場合に前後輪間で発生する回転差を吸収
できず、いわゆるタイトコーナーブレーキング現象（ブ
レーキがかかったように曲がり難くなる現象）が発生し
てしまう。このため、上記係合力の勾配が急なマップＡ
の他に、勾配が緩やかなマップＢを用意し、操舵角セン
サ等により大舵角が検出された際には、タイトコーナー
と判断し、マップＢを使うことにより上記タイトコーナ
ーブレーキング現象の発生を防いでいる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、雪上路や砂路
等のスリップの発生し易い路面上においても、上述した
ようにタイトコーナーと判断した際には、制御マップを
Ｂに切り替え係合力を低下させるため、走破性、安定性
が低下していた。
【０００５】そこで、この発明は、タイトコーナーブレ
ーキング現象を防止しつつ低μ路での走破性、安定性を
高め得る４輪駆動車を実現することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段、作用および発明の効果】
この発明は、上記目的を達成するため、請求項１に記載
の発明では、原動機の発生する駆動力を前輪又は後輪に
直接的に伝達するとともに、前記駆動力をトルク分配用
クラッチを介して他方の輪に伝達し、車両の走行状態に
対応して前記トルク分配用クラッチの係合力を制御する
４輪駆動車において、大舵角旋回か否かを判断するタイ
トコーナー判断手段と、大舵角旋回と判断された際に、
前記トルク分配用クラッチの係合力を低減又は固定させ
るタイトコーナーブレーキング防止手段と、低μ路か否
かを判断する低μ路判断手段と、低μ路と判断された際
に、前記タイトコーナーブレーキング防止手段による前
記トルク分配用クラッチの係合力低減又は固定を行わな
い低μ路手段とを備えることを技術的特徴とする。
【０００７】本発明の４輪駆動車では、低μ路か否かを
判断し、低μ路と判断した際に、タイトコーナー（大舵
角旋回）においてもトルク分配用クラッチの係合力低減
又は固定によるタイトコーナーブレーキング現象の防止
を行わしめない。このため、雪上路、砂路等の低μ路で
低速、急旋回する際にも、４輪へ適切に駆動力が分配さ
れ、優れた走破性、安定性を実現できる。
【０００８】請求項２では、タイトコーナー判断手段
が、４輪車輪速より回転半径を演算して大舵角旋回（タ
イトコーナー）か否かを判断し、低μ路判断手段が、４
輪車輪速の前輪及び後輪の回転差から低μ路かどうかを
判断する。このため、センサ等を追加することなく低μ
路か否かを正確に判断することができる。
【０００９】請求項３では、スロットル開度が低く、前
輪及び後輪の回転差が大きいときに低μ路と判断するた
め、センサ等を追加することなく低μ路か否かを判断す
ることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の４輪駆動車の実施
形態について図を参照して説明する。図１は、本発明の
第１実施形態の４輪駆動車の構成の概略を示す説明図で
ある。 ４輪駆動車１０は、前輪ＦＴ１、ＦＴ２にエン
ジン１２からの駆動トルクが与えられると共に、走行状
況に応じて該駆動トルクが調整されて後輪ＲＴ３、ＲＴ
４に伝達される。エンジン１２の片側に組み付けられた
トランスミッション１４には、フロントデフ１５が組み
込まれ、エンジン１２からの動力をアクスルシャフト１
６に出力し、前輪ＦＴ１、ＦＴ２を駆動させると共に、
プロペラシャフト１８へ出力する。プロペラシャフト１
８は、カップリング２０を介してリヤデフ２５に連結し
ている。カップリング２０は、クラッチ１９を備え、ト
ルクの伝達を調整し得るように構成されている。該クラ
ッチ１９は、電子制御回路５０からの信号により制御さ
れ、伝達トルクを調整できるように構成されている。
【００１１】該カップリング２０からの駆動力は、リヤ
デフ２５及びアクスルシャフト２６を介して後輪ＲＴ
３、ＲＴ４を駆動させる。前輪ＦＴ１、ＦＴ２及び後輪
ＲＴ３、ＲＴ４には、車輪速度を検出する車輪速センサ
Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４が配設されている。
【００１２】電子制御回路５０は、上述したようにカッ
プリング２０を制御する。該電子制御回路５０は、種々
の演算・制御を行うＣＰＵ５２と、制御プログラムを保
持するＲＯＭ５４と、ＣＰＵの作業領域として用いられ
るＲＡＭ５６と、入出力回路５８とを備え、車輪速セン
サＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４からの出力に基づき、前後輪
のスリップ状況を検出して、カップリング２０のトルク
伝達力を制御する。
【００１３】該電子制御回路５０の入出力回路５８は、
アクセルペダル６４に取り付けられたアクセルペダルセ
ンサ６４ａからのアクセル操作信号を入力するように構
成されている。
【００１４】次に、ＣＰＵ５２がカップリング２０を制
御するコンピュータプログラムを実行する際に参照する
係合力制御マップについて、その構成を示す図３を参照
して説明する。係合力制御マップは、図３（Ａ）に示す
通常プレトルクマップ、通常モード用マップ、図３
（Ｂ）に示すタイトプレトルクマップ、タイトモード用
マップから構成される。各プレトルクマップは、トルク
Ｔ1、スロットル、車速をパラメータとし、各係合力制
御マップは、縦軸に係合力Ｔ2を横軸に回転差ΔＮをそ
れぞれ設定して構成されている。通常プレトルクマップ
と通常モード用マップとを組み合わせ通常時の制御を、
また、タイトプレトルクマップとタイトモード用マップ
とを組み合わせタイト時の制御を行う。
【００１５】図３（Ａ）に示す通常モード用マップは、
４輪駆動車１０が通常走行する際に用いる係合力制御マ
ップであり、回転差ΔＮに応じて増加する特性となって
いる。つまり、前後輪のスリップが大きいほど係合力Ｔ
を大きくすることができるため、原動機の発生する駆動
力の後輪への配分を多くすることができるので、前輪の
スリップを防止して安定した加速および発進を行うこと
ができる。
【００１６】図３（Ｂ）に示すタイトモード用マップ
は、４輪駆動車１０がタイトコーナ旋回時に用いる係合
力制御マップであり、回転差ΔＮの増加の割合に対して
係合力Ｔは緩やかに増加する特性となっている。つま
り、大きな操舵角で旋回する場合にタイトモード用マッ
プを用いることにより、旋回時の回転差ΔＮが大きくな
った場合であっても、係合力Ｔを小さくすることができ
るため、前述したタイトコーナーブレーキング現象の発
生を防止することができる。
【００１７】次に、ＣＰＵ５２が参照する低μ判定マッ
プの構成を図４を参照して説明する。本実施形態では、
低μ路か否かを、低μ判定マップを用いて前後輪の回転
差ΔＮ、車速、スロットル開度の３つのパラメータから
判断する。スロットル開度に対して車速が低い際に、回
転差ΔＮが相対的に大きいと低μ路と判断し、スロット
ル開度に対して車速が高い際に回転差ΔＮが相対的に小
さいと高μ路と判断する。
【００１８】次に、ＣＰＵ５２が係合力Ｔを制御するた
めに実行する処理の流れについて、それを示す図２のフ
ローチャートを参照して説明する。電子制御回路５０の
ＣＰＵ５２は、車輪速センサＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４か
ら、前輪ＦＴ１、ＦＴ２、及び後輪ＲＴ３、ＲＴ４の回
転速度ω1 、ω2 、ω3 、ω4 を入力し（Ｓ１２）、回
転速度ω1 、ω2 、ω3 、ω4から回転半径を演算する
（Ｓ１４）。次に、回転速度ω1 、ω2 、ω3 、ω4か
ら前後輪の回転差ΔＴを演算する（Ｓ１６）。そして、
Ｓ１４で求めた回転半径が予め設定された回転半径（例
えば１０ｍ）よりも小さいかにより、大舵角旋回か否か
を判断する（Ｓ１８）。
【００１９】ここで、大舵角旋回（タイトコーナー）で
は無い場合には（Ｓ１８：Ｎｏ）、図３（Ａ）を参照し
て上述した通常モード用マップを用いて、クラッチ１９
の係合力Ｔを決定し（Ｓ２４）、クラッチ１９側へ制御
信号を出力する（Ｓ２８）。
【００２０】一方、大舵角旋回（タイトコーナー）の際
には（Ｓ１８：Ｙｅｓ）、アクセルペダル６４に取り付
けられたアクセルペダルセンサ６４ａからのアクセル操
作信号を入力し、スロットル開度を検出する（Ｓ２
０）。そして、図４を参照して上述した低μ判定マップ
を参照し、上述した車速、スロットル開度、前後輪の回
転差ΔＴから低μ路か否かを判断する（Ｓ２２）。
【００２１】ここで、低μ路ではないと判断した際は
（Ｓ２２：Ｎｏ）、図３（Ｂ）を参照して上述したタイ
トモード用マップを用いて、クラッチ１９の係合力Ｔを
決定し（Ｓ２６）、クラッチ１９側へ制御信号を出力す
る（Ｓ２８）。即ち、クラッチ１９の係合力Ｔを低減す
ることでタイトコーナーブレーキング現象の発生を防止
する。
【００２２】一方、低μ路であると判断した際は（Ｓ２
２：Ｙｅｓ）、図３（Ａ）を参照して上述した通常モー
ド用マップを用いて、クラッチ１９の係合力Ｔを決定し
（Ｓ２４）、クラッチ１９側へ制御信号を出力する（Ｓ
２８）。即ち、前後輪の回転差ΔＴに応じてクラッチ１
９の係合力Ｔを高め４輪に駆動力を分配することで、雪
上路、砂路等の低μ路で低速、急旋回する際にも優れた
走破性、安定性を実現する。
【００２３】[第２実施形態]引き続き、第２実施形態に
係る４輪駆動車について説明する。上述した第１実施形
態では、ＣＰＵ５２が低μ路か否かを判断した。これに
対して、第２実施形態では、車両にオートマチックトラ
ンスミッションの変速パターンを選択するための走行モ
ードの切り替えスイッチが備えられ、この切り替えスイ
ッチ内に雪道走行モードが設けられている。駆動力分配
を制御するＣＰＵ５２は、この雪道走行モードの設定に
より、低μ路か否かを判断する。
【００２４】第２実施形態でのＣＰＵ５２による係合力
Ｔを制御するために実行する処理の流れについて図５の
フローチャートを参照して説明する。図５中で、Ｓ１２
〜Ｓ１６での処理は図２を参照して上述した第１実施形
態と同様であるため説明を省略する。ＣＰＵ５２は、大
舵角旋回（タイトコーナー）あるか否かを判断し（Ｓ１
８）、大舵角旋回では無い場合には（Ｓ１８：Ｎｏ）、
図３（Ａ）を参照して上述した通常モード用マップを用
いて、クラッチ１９の係合力Ｔを決定し（Ｓ２４）、ク
ラッチ１９側へ制御信号を出力する（Ｓ２８）。
【００２５】一方、大舵角旋回（タイトコーナー）の際
には（Ｓ１８：Ｙｅｓ）、雪道走行モードが設定されて
いるか否かを判断する（Ｓ２２）。雪道走行モードが設
定されていない際は（Ｓ２２：Ｎｏ）、図３（Ｂ）を参
照して上述したタイトモード用マップを用いて、クラッ
チ１９の係合力Ｔを決定し（Ｓ２６）、クラッチ１９側
へ制御信号を出力する（Ｓ２８）。即ち、クラッチ１９
の係合力Ｔを低減することでタイトコーナーブレーキン
グ現象の発生を防止する。
【００２６】一方、雪道走行モードが設定されている際
は（Ｓ２２：Ｙｅｓ）、図３（Ａ）を参照して上述した
通常モード用マップを用いて、クラッチ１９の係合力Ｔ
を決定し（Ｓ２４）、クラッチ１９側へ制御信号を出力
する（Ｓ２８）。即ち、前後輪の回転差ΔＴに応じてク
ラッチ１９の係合力Ｔを高め４輪に駆動力を分配するこ
とで、雪上路、砂路等の低μ路で低速、急旋回する際に
も優れた走破性、安定性を実現する。
【００２７】[第３実施形態]引き続き、第３実施形態に
係る４輪駆動車について説明する。上述した第１実施形
態では、駆動力分配の電子制御回路５０のＣＰＵ５２が
低μ路か否かを判断した。これに対して、第３実施形態
では、駆動力分配の電子制御回路５０が、車両のＡＢＳ
（アンチブレーキスキッド）の制御装置から低μ路か否
かの情報を入手する。
【００２８】第３実施形態でのＣＰＵ５２による係合力
Ｔを制御するために実行する処理の流れについて図５の
フローチャートを参照して説明する。図５中で、Ｓ１２
〜Ｓ１６での処理は図２を参照して上述した第１実施形
態と同様であるため説明を省略する。ＣＰＵ５２は、大
舵角旋回（タイトコーナー）あるか否かを判断し（Ｓ１
８）、大舵角旋回では無い場合には（Ｓ１８：Ｎｏ）、
図３（Ａ）を参照して上述した通常モード用マップを用
いて、クラッチ１９の係合力Ｔを決定し（Ｓ２４）、ク
ラッチ１９側へ制御信号を出力する（Ｓ２８）。
【００２９】一方、大舵角旋回（タイトコーナー）の際
には（Ｓ１８：Ｙｅｓ）、ＡＢＳの制御装置からの路面
のμ情報を入力する（Ｓ１９）。路面が高μである際は
（Ｓ２２：Ｎｏ）、図３（Ｂ）を参照して上述したタイ
トモード用マップを用いて、クラッチ１９の係合力Ｔを
決定し（Ｓ２６）、クラッチ１９側へ制御信号を出力す
る（Ｓ２８）。即ち、クラッチ１９の係合力Ｔを低減す
ることでタイトコーナーブレーキング現象の発生を防止
する。
【００３０】一方、低μ路の際は（Ｓ２２：Ｙｅｓ）、
図３（Ａ）を参照して上述した通常モード用マップを用
いて、クラッチ１９の係合力Ｔを決定し（Ｓ２４）、ク
ラッチ１９側へ制御信号を出力する（Ｓ２８）。即ち、
前後輪の回転差ΔＴに応じてクラッチ１９の係合力Ｔを
高め４輪に駆動力を分配することで、雪上路、砂路等の
低μ路で低速、急旋回する際にも優れた走破性、安定性
を実現する。
【００３１】ここで、路面のμ情報は、ＡＢＳの制御装
置以外にも、エンジン制御用ＥＣＵ、オートマチックト
ランスミッション制御用のＥＣＵ等の他の制御装置や、
ナビゲーション装置の保持された情報をＣＡＮ、Ｂｅｅ
ｎ、Ｊ１８５０等の通信手段を通して取得することがで
きる。更に、道路情報の放送から雪道情報を得ることも
可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明第１実施形態の４輪駆動車を備えた４輪
駆動車の構成の概略を示す説明図である。
【図２】第１実施形態においてＣＰＵ５２が係合力Ｔを
制御するために実行する処理の流れを示すフローチャー
トである。
【図３】第１実施形態においてＣＰＵ５２が参照する係
合力制御マップの構成を示す説明図である。
【図４】第１実施形態においてＣＰＵ５２が参照する低
μ判定マップの構成を示す説明図である。
【図５】第２実施形態においてＣＰＵ５２が係合力Ｔを
制御するために実行する処理の流れを示すフローチャー
トである。
【図６】第３実施形態においてＣＰＵ５２が係合力Ｔを
制御するために実行する処理の流れを示すフローチャー
トである。
【図７】従来の４輪駆動車において用いられる制御マッ
プの一例を示す説明図である。
【符号の説明】
１０ ４輪駆動車 １２ エンジン（原動機） １４ トランスミッション １５ フロントデフ １８ プロペラシャフト １９ クラッチ ２０ カップリング（トルク分配用クラッチ） ２５ リヤデフ ５０ 電子制御回路 ５２ ＣＰＵ ６４ａ アクセルペダルセンサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3D043 AA03 AA04 AB01 AB17 EA02 EA16 EA42 EE02 EE07 EF02 EF09 EF14 EF19

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 原動機の発生する駆動力を前輪又は後輪
    に直接的に伝達するとともに、前記駆動力をトルク分配
    用クラッチを介して他方の輪に伝達し、車両の走行状態
    に対応して前記トルク分配用クラッチの係合力を制御す
    る４輪駆動車において、 大舵角旋回か否かを判断するタイトコーナー判断手段
    と、 大舵角旋回と判断された際に、前記トルク分配用クラッ
    チの係合力を低減又は固定させるタイトコーナーブレー
    キング防止手段と、 低μ路か否かを判断する低μ路判断手段と、 低μ路と判断された際に、前記タイトコーナーブレーキ
    ング防止手段による前記トルク分配用クラッチの係合力
    低減又は固定を行わない低μ路手段とを備えることを特
    徴とする４輪駆動車。
  2. 【請求項２】 前記タイトコーナー判断手段は、４輪車
    輪速より回転半径を演算して大舵角旋回か否かを判断
    し、 前記低μ路判断手段は、前記４輪車輪速より求めた前輪
    及び後輪の回転差から低μ路か否かを判断することを特
    徴とする請求項１の４輪駆動車。
  3. 【請求項３】 前記低μ路判断手段は、スロットル開度
    が低く、前記前輪及び後輪の回転差が大きいときに低μ
    路と判断することを特徴とする請求項１又は請求項２の
    ４輪駆動車。
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