JPH0818503B2 - 4-wheel drive vehicle with front and rear wheel engagement mechanism - Google Patents
4-wheel drive vehicle with front and rear wheel engagement mechanismInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 前車輪及び後車輪の回転数比よりスリップを検出して
前後輪係合機構を制御するスリップ防止制御可能な4輪
駆動車に関する。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a four-wheel drive vehicle capable of slip prevention control that detects slip from the rotation speed ratio of front wheels and rear wheels to control front and rear wheel engagement mechanisms.
一般に、自動車走行においては、前輪駆動の方が後輪
駆動に比し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。Generally, when driving a car, front-wheel drive has better straight-line stability than rear-wheel drive, but when cornering, the tires trying to return must apply force with the steering wheel, so front-wheel drive is less likely to bend. Tend. In that respect, the rear-wheel drive is more likely to bend, but if the driving force is too strong, it has the drawback of overturning. Therefore, it is ideal for driving the vehicle to drive the front wheels and the rear wheels with a force of about half and half, and in this respect, the four-wheel drive vehicle is extremely excellent.
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。By the way, since the turning radii of the left and right wheels of the automobile are different during cornering, this effect is absorbed, and in order to perform smooth cornering, the difference in rotational speed between the left and right wheels is absorbed according to the difference in turning radius. A mechanism, that is, a differential mechanism (front differential, rear differential) is provided. Since this difference in turning radius also occurs between the front wheels and the rear wheels, in a four-wheel drive vehicle, a mechanism that absorbs the difference in rotation speed between the front wheels and the rear wheels according to the difference in turning radius, that is, a center differential mechanism. The one with is proposed.
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、前輪或いは後輪のスリップ(空転)な
どの現象として現れる。However, since this center differential mechanism has a function of distributing the torques of the front wheels and the rear wheels in an equal ratio, the driving force transmission limit should be balanced with the lower value of the driving force of the front wheels or the rear wheels. Becomes For example, if one of the front wheels runs idle, the driving energy escapes there, and the driving force of the rear wheels becomes extremely small. Therefore, a four-wheel drive vehicle with a center differential is
Compared with a wheel drive vehicle, the transmission drive force may be inferior when the road surface friction coefficient is low. This appears as a phenomenon such as a slip (idling) of the front wheels or the rear wheels when the driving force cannot be sufficiently transmitted to the road surface when a large driving force is generated such as during acceleration.
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、手動でロックを解除していた。In order to prevent such an adverse effect, conventionally, a lock mechanism that directly connects the differential limitation between the front wheels and the rear wheels without using a center differential is provided, and a large driving force is required such as when accelerating or traveling on a rough road. In that case, the center differential mechanism was manually locked, and the lock was manually unlocked during normal running that does not require a large driving force.
第10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
トデフ機構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
センターデフ機構39に連結され、該センターデフ機構39
は後輪伝達装置40に結合されている。さらに、該センタ
ーデフ機構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の係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。FIG. 10 is a diagram for explaining a driving force transmission mechanism of a full-time four-wheel drive vehicle with a center differential in which an engine is mounted on the front side. In this drive force transmission mechanism, the power from the engine is transmitted to the torque converter 31, the main transmission 32, and the auxiliary transmission 33 arranged in the automatic transmission 30, and the output thereof is the drive gear 34 and then the drive gear. It is transmitted to the front wheel drive shaft 36 via 34, and the front wheels are driven. Here, the front differential mechanism 35 is a differential mechanism between the right wheel and the left wheel of the front wheels. On the other hand, the rear wheel drive propeller shaft 37 is connected via a bevel gear 38 to a center differential mechanism 39, which is a differential mechanism between the front and rear wheels.
Is coupled to the rear wheel transmission 40. Further, a center differential lock clutch is provided in parallel with the center differential mechanism 39.
41 are arranged. Therefore, the lock of the center differential is controlled by controlling the engagement state of the clutch 41 by the hydraulic circuit 42.
一般に、4輪駆動車としては、上記フルタイム式4輪
駆動車に対してパートタイム式4輪駆動車がある。これ
は、センターデフがなく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輪駆動との切換えを断続的に行うものである。Generally, as a four-wheel drive vehicle, there is a part-time four-wheel drive vehicle in addition to the full-time four-wheel drive vehicle. This is a two-wheel drive system that does not have a center differential and normally drives either the front wheels or the rear wheels, and when the driving force is required on a snowy road, etc., the remaining wheels are directly connected to the drive shaft via a clutch etc. And four-wheel drive are switched intermittently.
ところで、従来、タイトコーナーブレーキング現象や
スリップを回避しようとする提案が、例えば特開昭57−
134330号公報になされている。これは、パートタイム式
4輪駆動車に関するものであり、前輪及び後輪の回転数
差よりスリップを検出して前輪と後輪とを接続するクラ
ッチの断続を制御し、前輪駆動と4輪駆動との自動切り
換えを行っている。具体的には、前輪及び後輪の各車輪
回転数を検出し、これらの回転数差が予め設定された値
より大きい場合には、前輪と後輪とを接続するクラッチ
を作動させ、前輪駆動から4輪駆動に切り換えてスリッ
プを回避しようとするものである。By the way, conventionally, a proposal for avoiding a tight corner braking phenomenon or a slip is disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 57-
No. 134330 is published. This relates to a part-time four-wheel drive vehicle, in which slip is detected from the rotational speed difference between the front wheels and the rear wheels to control the on / off of a clutch that connects the front wheels and the rear wheels, thereby driving the front wheels and the four wheels. Is automatically switched. Specifically, the wheel rotation speeds of the front wheels and the rear wheels are detected, and when the rotation speed difference is larger than a preset value, the clutch connecting the front wheels and the rear wheels is operated to drive the front wheels. To switch from four-wheel drive to slip.
しかしながら、上記従来の技術では、スリップ判断の
精度が悪く、むしろ、実際にスリップが発生していても
それを検出できず、逆にスリップが発生する走行状態で
はないのにスリップを検出するような誤判断が行われる
という問題がある。すなわち、スリップしない限界の回
転数差は、一般に第9図のlに示すように車速が小さい
領域ではステアリング角の影響を受けて車速と共に増大
し、車速が約20km/h付近からは遠心力が大きくなるため
急速に減少するという関係がある。そのため、上記従来
の技術のように、回転数差の設定値を一定例えば基準線
Lに設定して、スリップの判断を行うと、斜線部の領域
で誤判断を行うことになる。However, in the above-mentioned conventional technique, the accuracy of the slip determination is poor, and rather, the slip cannot be detected even if the slip actually occurs, and conversely, the slip is detected even though the vehicle is not in the traveling state in which the slip occurs. There is a problem that erroneous decisions are made. That is, the rotational speed difference that does not cause slippage generally increases with the vehicle speed under the influence of the steering angle in a region where the vehicle speed is low, as shown by l in FIG. 9, and the centrifugal force is increased when the vehicle speed is around 20 km / h. There is a relation that it becomes large and decreases rapidly. For this reason, if the set value of the rotational speed difference is set to a fixed value, for example, the reference line L and the slip is determined as in the conventional technique described above, an erroneous determination is made in the shaded area.
本発明は、上記の問題点を解決するものであって、前
輪の回転数及び後輪の回転数から精度良くスリップを検
出でき、前後輪係合機構を効果的に制御できる前後輪係
合機構を備えた4輪駆動車を提供することを目的とする
ものである。The present invention solves the above-mentioned problems, and can detect a slip accurately from the rotation speed of the front wheels and the rotation speed of the rear wheels, and can effectively control the front and rear wheel engagement mechanism. An object of the present invention is to provide a four-wheel drive vehicle equipped with.
そのために本発明は、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前後輪係合機構を備え
た4輪駆動車において、設定された係合度で前後輪係合
機構を駆動する係合手段、車両の走行状態を検出する検
出手段、及び低車速域において一定の回転数比とするス
リップ限界値を予め設定して記憶し前記検出手段の検出
信号から回転数比を求めて該回転数比が前記スリップ限
界値より大きいとき前記前後輪係合機構の係合度を高く
するように前記係合手段を制御する制御手段を備えたこ
とを特徴とするものである。Therefore, the present invention provides a four-wheel drive vehicle including front and rear wheel engagement mechanisms in which the differential degree between the front wheels and the rear wheels can be controlled from direct connection to release through a slip region by controlling the degree of engagement. , An engaging means for driving the front and rear wheel engaging mechanism with a set degree of engagement, a detecting means for detecting a traveling state of the vehicle, and a slip limit value for setting a constant rotation speed ratio in a low vehicle speed range are preset and stored. And a control means for controlling the engagement means so as to increase the degree of engagement of the front and rear wheel engagement mechanism when the rotation speed ratio is obtained from the detection signal of the detection means and the rotation speed ratio is larger than the slip limit value. It is characterized by having.
本発明の前後輪係合機構を備えた4輪駆動車では、低
車速域においては前後輪の回転数比のスリップ限界値が
一定となることに着目することによって、スリップ限界
値として一定の回転数比を設定して記憶し、回転数比が
スリップ限界値より大きいとき前後輪係合機構の係合度
を高くしているので、低車速域において制御を簡単なも
のとしながら車輪のスリップ防止を確実に行うことがで
きる。In the four-wheel drive vehicle equipped with the front and rear wheel engaging mechanism of the present invention, by paying attention to the fact that the slip limit value of the rotation speed ratio of the front and rear wheels becomes constant in the low vehicle speed range, the rotation speed becomes constant as the slip limit value. The speed ratio is set and stored, and when the rotation speed ratio is greater than the slip limit value, the degree of engagement of the front and rear wheel engagement mechanisms is increased.Therefore, in the low vehicle speed range, wheel slip prevention is performed while simplifying control. It can be done reliably.
以下、実施例を図面を参照しつつ説明する。 Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings.
第1図は本発明の前後輪係合機構を備えた4輪駆動車
の1実施例を説明するためのブロック構成図、第2図は
スリップ発生限界の回転数比を示す図、第3図はステア
リング角によるスリップ限界の回転数比を示す図、第4
図は車速によるスリップ限界の回転数比を示す図であ
る。FIG. 1 is a block configuration diagram for explaining one embodiment of a four-wheel drive vehicle equipped with front and rear wheel engagement mechanisms of the present invention, FIG. 2 is a diagram showing a rotational speed ratio at a slip occurrence limit, and FIG. Is a diagram showing the rotational speed ratio of the slip limit according to the steering angle,
The figure is a diagram showing the rotation speed ratio of the slip limit depending on the vehicle speed.
第1図において、1はステアリングセンサー、2は前
輪回転センサー、3は後輪回転センサー、4は車速セン
サー、5〜8はインターフェース、9は制御装置(コン
ピュータ)、10はソレノイド駆動回路、11は調圧ソレノ
イドを示す。インターフェース5〜8は、各センサーの
出力信号を制御装置9で処理可能な信号にするものであ
り、例えばセンサーの出力信号がアナログ信号である場
合にはA/D変換処理を行い、センサーの出力信号がパル
ス信号である場合には波形成形処理を行う。制御装置9
は、各センサーの出力信号を入力して演算処理し、スリ
ップの判定を行ってソレノイド駆動回路10を制御するも
のであり、例えば処理プログラムやスリップの判定に必
要なテーブルなどを格納するメモリと演算処理手段とを
備えたコンピュータである。In FIG. 1, 1 is a steering sensor, 2 is a front wheel rotation sensor, 3 is a rear wheel rotation sensor, 4 is a vehicle speed sensor, 5-8 are interfaces, 9 is a control device (computer), 10 is a solenoid drive circuit, and 11 is The pressure regulating solenoid is shown. The interfaces 5 to 8 convert the output signal of each sensor into a signal that can be processed by the control device 9. For example, when the output signal of the sensor is an analog signal, A / D conversion processing is performed to output the sensor output. If the signal is a pulse signal, waveform shaping processing is performed. Control device 9
Is for controlling the solenoid drive circuit 10 by inputting the output signal of each sensor and performing arithmetic processing to make a slip determination. For example, a memory for storing a processing program and a table necessary for slip determination and an arithmetic operation. And a processing means.
次に制御装置9で行うスリップ判定の処理を説明す
る。本発明の制御装置では、第2図に示すように車速が
凡そ20km/h付近までは前後輪の回転数比r(Nf/Nr)が
1<r<1+α(ただしα<1)、さらに車速が大きく
なったところでは1<r<曲線aの領域(イ)から外れ
るとスリップと判定する。なお、αの値は第3図に示す
グラフに基づいて設定され、曲線aは第4図に示すグラ
フに基づいて設定される。すなわちステアリング角を0
゜から720゜まで変化させた場合におけるスリップ限界
の回転数比は、ステアリング角が大きくなると旋回半径
の差が大きくなるため第3図に示すようにステアリング
角と共に大きくなり、車速を徐々に上げた場合における
スリップ限界の回転数比は、車速が増し遠心力が増すと
車輪でのグリップ力が小さくなるため第4図に示すよう
に凡そ20km/h付近の車速より急激に小さくなる。これら
の図から明らかなようにスリップ限界の回転数比は、車
速が凡そ20km/h付近を越えると車速に大きく依存する
が、それより小さい車速ではステアリング角に依存す
る。第2図に示すαの値は、ステアリング角すなわち第
3図によって決まることになり、ステアリング角720゜
でのスリップ限界の領域を示している。従って、例えば
ステアリング角が510゜でのαの値は0.1になり、ステア
リング角が360゜でのαの値は0.05になる。このような
スリップ判定の処理を行うため、制御装置9では、第3
図及び第4図に示すマップ(テーブル)をメモリに格納
している。Next, a slip determination process performed by the control device 9 will be described. In the control device of the present invention, as shown in FIG. 2, the rotation speed ratio r (N f / N r ) of the front and rear wheels is 1 <r <1 + α (where α <1) until the vehicle speed is about 20 km / h. When the vehicle speed further increases, slipping is determined if the vehicle speed deviates from the region (a) of 1 <r <curve a. The value of α is set based on the graph shown in FIG. 3, and the curve a is set based on the graph shown in FIG. That is, the steering angle is 0
The rotational speed ratio of the slip limit when changing from ゜ to 720 ゜ increases with the steering angle as shown in Fig. 3 because the difference in turning radius increases with increasing steering angle, and the vehicle speed is gradually increased. In this case, the slip limit rotation speed ratio becomes sharply smaller than the vehicle speed around 20 km / h as shown in FIG. 4 because the grip force at the wheels becomes smaller as the vehicle speed increases and the centrifugal force increases. As is clear from these figures, the slip limit rotation speed ratio greatly depends on the vehicle speed when the vehicle speed exceeds about 20 km / h, but depends on the steering angle at a lower vehicle speed. The value of α shown in FIG. 2 is determined by the steering angle, that is, FIG. 3, and indicates the slip limit region at the steering angle of 720 °. Therefore, for example, when the steering angle is 510 °, the value of α is 0.1, and when the steering angle is 360 °, the value of α is 0.05. In order to perform such slip determination processing, the control device 9 uses the third
The maps (tables) shown in FIGS. 4 and 5 are stored in the memory.
第5図は制御装置の具体的な機能構成を示すブロック
図、第6図は制御装置による処理の流れの例を示す図で
ある。FIG. 5 is a block diagram showing a specific functional configuration of the control device, and FIG. 6 is a diagram showing an example of a processing flow by the control device.
第5図において、21は車速演算部、22はステアリング
角演算部、23は前輪回転数演算部、24は後輪回転数演算
部、25は車速による回転数比設定部、26はステアリング
角による回転数比設定部、27は回転数比演算部、28はス
リップ領域判定部、29は油圧設定部を示す。車速による
回転数比設定部25は、第4図に示すマップ(テーブル)
を有しこのマップから車速に対応する回転数比を求める
ものであり、ステアリング角による回転数比設定部26
は、第3図に示すマップを有しこのマップからステアリ
ング角に対応する回転数比を求める(車速が大きい場合
には無視できる大きな値とする)ものであり、これらの
回転数比のうち小さい方の回転数比を選択するのがスリ
ップ領域判定部28である。そして、油圧設定部29は、ス
リップ領域判定部28で得られた回転数比と回転数比演算
部27で得られた実際の前後輪の回転数比とを比較し、実
際の前後輪の回転数比が、スリップ領域にある場合には
クラッチの油圧を増加させてセンターデフをロックし、
スリップ領域にない場合にはクラッチの油圧を減少させ
てセンターデフのロックを解除する。In FIG. 5, 21 is a vehicle speed calculation unit, 22 is a steering angle calculation unit, 23 is a front wheel rotation speed calculation unit, 24 is a rear wheel rotation speed calculation unit, 25 is a vehicle speed rotation speed ratio setting unit, and 26 is a steering angle. A rotation speed ratio setting unit, 27 is a rotation speed ratio calculating unit, 28 is a slip region determining unit, and 29 is a hydraulic pressure setting unit. The vehicle speed rotation speed ratio setting unit 25 is a map (table) shown in FIG.
This is to obtain the rotation speed ratio corresponding to the vehicle speed from this map.
Is to obtain a rotation speed ratio corresponding to the steering angle from the map shown in FIG. 3 (set it to a large value that can be ignored when the vehicle speed is high). It is the slip area determination unit 28 that selects the one rotation speed ratio. Then, the oil pressure setting unit 29 compares the rotation speed ratio obtained by the slip area determination unit 28 with the actual rotation speed ratio of the front and rear wheels obtained by the rotation speed ratio calculation unit 27, and determines the actual rotation of the front and rear wheels. If the number ratio is in the slip range, increase the oil pressure of the clutch to lock the center differential,
When it is not in the slip range, the oil pressure of the clutch is reduced to unlock the center differential.
上記の構成により、前後輪の回転数比、車速及びステ
アリング角が入力されると、ステアリング角と車速で決
まる限界の回転数比の最大値と最小値をメモリから取り
出し、前後輪の回転数比と比較する。前後輪の回転数比
が、限界の回転数比の最大と最小値の間に入っていなけ
れば、スリップと判定し、前後輪の差動を制限(センタ
ーデフをロック)する方向に制御する。なお、限界の回
転数比の最大値は、ステアリング角による最大値と車速
による最大値のうち小さい方である。With the above configuration, when the rotation speed ratio of the front and rear wheels, the vehicle speed, and the steering angle are input, the maximum and minimum values of the rotation speed ratio, which are the limits determined by the steering angle and the vehicle speed, are retrieved from the memory and the rotation speed ratio of the front and rear wheels is calculated. Compare with. If the rotation speed ratio of the front and rear wheels does not fall between the maximum and minimum values of the limit rotation speed ratio, it is determined to be slip and the differential between the front and rear wheels is limited (center differential is locked). The maximum value of the limit rotation speed ratio is the smaller one of the maximum value by the steering angle and the maximum value by the vehicle speed.
以上に述べたスリップ防止制御を制御装置によるソフ
トウエアで行う場合の処理の例を示したのが第6図であ
る。この例は、回転センサーをトランスミッション及び
後輪に取り付け、トランスミッションの回転センサー出
力を前輪の回転数及び車速として使うようにしたもので
ある。以下、順を追って処理の流れを説明する。FIG. 6 shows an example of processing when the above-described slip prevention control is performed by software by the control device. In this example, the rotation sensor is attached to the transmission and the rear wheels, and the output of the rotation sensor of the transmission is used as the rotation speed of the front wheels and the vehicle speed. The flow of processing will be described below step by step.
まず、トランスミッションの回転周期を測定して回転
数Nfを求め、同様に後輪の回転周期を測定して回転数Nr
を求める。そして、回転数比r=Nf/Nrを求める(〜
)。First, the rotation cycle of the transmission is measured to obtain the rotation speed N f , and similarly, the rotation cycle of the rear wheels is measured to determine the rotation speed N r.
Ask for. Then, the rotation speed ratio r = N f / N r is calculated (~
).
次に、回転数Nfが60km/hより大きいか否かを調べ、YE
Sの場合にはステアリング角による限界の回転数比rmax
θを2.0(ステアリング角の影響を以降の処理で無視さ
せるための値)とし、NOの場合にはステアリング角θを
入力してステアリング角による限界の回転数比rmax θを
テーブルf1(θ)より読み出す。さらに車速による限界
の回転数比rmaxnをテーブルf2(Nf)より読み出す(
〜)。Next, it is checked whether the rotation speed N f is larger than 60 km / h, and YE
In the case of S, the limit speed ratio r max due to the steering angle
Let θ be 2.0 (a value for ignoring the influence of the steering angle in subsequent processing), and in the case of NO, input the steering angle θ and set the limit rotation speed ratio r max θ by the steering angle to the table f 1 (θ ). Further, the limit rotation speed ratio r maxn depending on the vehicle speed is read from the table f 2 (N f ) (
~).
続いて、ステアリング角による限界の回転数比rmax θ
と車速による限界の回転数比rmaxnとを比較し、前者が
大きい場合にはスリップを判定する限界の回転数比rmax
をステアリング角による限界の回転数比rmax θとし、前
者が小さい場合にはスリップを判定する限界の回転数比
rmaxを車速による限界の回転数比rmaxnとする。このス
リップを判定する限界の回転数比rmaxから実際の回転数
比r=Nf/Nrがスリップ判定の限界内にあるか否かを判
定し、YESの場合にはクラッチの油圧を減少させ、NOの
場合にはスリップを検出したものとしてクラッチの油圧
を増加させる(〜)。なおこの場合、第2図に示す
限界の回転数比rmax,rminに対して、測定誤差を考慮に
いれた値Δ1、Δ2を加減してもよい。Then, the limit rotation speed ratio r max θ depending on the steering angle
And the limit speed ratio r maxn depending on the vehicle speed are compared, and when the former is large, the limit speed ratio r max for judging slip is determined.
Is the limit speed ratio r max θ depending on the steering angle, and if the former is small, the limit speed ratio for slip determination
Let r max be the limit speed ratio r maxn depending on the vehicle speed. From the rotational speed ratio r max that is the limit for determining slip, it is determined whether the actual rotational speed ratio r = N f / N r is within the slip determination limit, and if YES, the clutch hydraulic pressure is reduced. If NO, it is assumed that slip has been detected and the oil pressure of the clutch is increased (~). In this case, the values Δ1 and Δ2 in consideration of the measurement error may be adjusted with respect to the limit rotational speed ratios r max and r min shown in FIG.
第7図は回転数比に応じてクラッチにより差動の制限
を行う場合の油圧の設定例を示す図、第8図は時間によ
りクラッチにより差動の制限を行う場合の油圧の設定例
を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing an example of setting the hydraulic pressure when the differential is limited by the clutch according to the rotational speed ratio, and FIG. 8 is an example of setting the hydraulic pressure when the differential is limited by the clutch depending on the time. It is a figure.
スリップを検出した場合において、急速にクラッチを
作動させたセンターデフをロックすると、駆動力の急増
による飛び出し現象やぶれが起こり、乗り心地、走行
性、操作性が悪くなる。そこで、第7図に示すように実
際の回転数比と限界の回転数比rmax,rminとの差δ(第
2図に示すA点の場合にはδ1、B点の場合には
δ2)、すなわちスリップ発生領域の深さに応じて油圧
Pを制御し、スリップが発生しはじめる領域から徐々に
クラッチの係合を強めることによって、乗り心地、走行
性、操作性の向上を図れる。また、第8図に示すように
時間Tと共に油圧Pを上げ、徐々にクラッチの係合を強
めることによって、乗り心地、走行性、操作性の向上を
図れる。第8図に示す油圧Pは、1kg/m2付近から係合を
開始し、4kg/m2付近で完全に係合するクラッチの例で示
したものである。When slip is detected, if the center differential, which has rapidly actuated the clutch, is locked, a sudden increase in driving force causes a pop-out phenomenon or blurring, which deteriorates riding comfort, running performance, and operability. Therefore, as shown in FIG. 7, the difference δ between the actual rotation speed ratio and the limit rotation speed ratios r max and r min (δ 1 in the case of point A shown in FIG. 2 and δ 1 in the case of point B). δ 2 ), that is, by controlling the hydraulic pressure P according to the depth of the slip occurrence region and gradually increasing the engagement of the clutch from the region where the slip begins to occur, it is possible to improve the riding comfort, running performance, and operability. . Further, as shown in FIG. 8, by increasing the hydraulic pressure P with time T and gradually strengthening the engagement of the clutch, it is possible to improve the riding comfort, running performance and operability. Hydraulic pressure P shown in FIG. 8 starts engagement from the vicinity of 1 kg / m 2, there is shown an example of a clutch fully engaged around 4 kg / m 2.
なお、本発明は、種々の変形が可能であり、上記の実
施例に限定されるものではない。例えば上記実施例で
は、前後輪係合機構をセンターデフ付フルタイム式4輪
駆動車に適用して説明したが、パートタイム式4輪駆動
車にも同様に適用可能である。この場合の前後輪係合機
構は、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
御可能になった機構であり、前者ではセンターデフロッ
ク用のクラッチ、後者では前輪と後輪とを直結させるセ
ンタークラッチである。具体的には、油圧クラッチでな
くても電磁式その他係合度を制御できるものであればよ
い。また、前輪回転センサー、後輪回転センサー、車速
(T/M回転)センサーを設けるようにしたが、これらの
いずれか2つを使い、この2つのセンサーから車速及び
前後輪の回転数比を求めるようにしてもよい。従って、
この場合には、トランスミッションとプロペラシャフト
にスピードセンサーを、ステアリングにステアリングセ
ンサーを取り付けるだけでもよい。ステアリングセンサ
ーをつけない場合は、ステアリング角を最大として、す
なわち第2図に示すマップを使ってスリップの判定を行
ってもよいし、ブレーキを操作中はスリップが発生し易
いという状況を勘案してブレーキの操作状態に応じてマ
ップを変えるようにしてもよい。The present invention can be modified in various ways and is not limited to the above embodiments. For example, in the above-described embodiment, the front and rear wheel engagement mechanism is applied to the full-time type four-wheel drive vehicle with a center differential, but it is also applicable to a part-time type four-wheel drive vehicle. The front and rear wheel engagement mechanism in this case is a mechanism that can control the differential limitation between the front and rear wheels from direct connection to release through the slip area by controlling the degree of engagement. The latter is a center clutch that directly connects the front and rear wheels. Specifically, it is not limited to the hydraulic clutch, and any electromagnetic type or any other device that can control the degree of engagement may be used. In addition, a front wheel rotation sensor, a rear wheel rotation sensor, and a vehicle speed (T / M rotation) sensor are provided. Using any two of these, the vehicle speed and the front-rear wheel rotation speed ratio are obtained. You may do it. Therefore,
In this case, a speed sensor may be attached to the transmission and the propeller shaft, and a steering sensor may be attached to the steering. When the steering sensor is not attached, the steering angle may be maximized, that is, the slip determination may be performed using the map shown in FIG. 2, or in consideration of the situation that slip is likely to occur during operation of the brake. You may make it change a map according to the operating state of a brake.
さらに、係合度の制御においても、第7図に示す特性
をP=kδ2(kは定数)その他の関数により置き換え
て前後輪の回転数比がゾーンから外れた距離に応じて前
後輪係合機構の係合度を制御すればよいし、スリップし
た時の油圧をスリップしはじめた時からの時間tの関
数、 油圧P=k2t2+k1t+k0 として決めるなど、前後輪係合機構の係合度を時間の関
数やテーブルなどを使って時間に応じて制御してもよ
い。Further, also in the control of the degree of engagement, the characteristics shown in FIG. 7 are replaced by P = kδ 2 (k is a constant) or another function, and the front and rear wheel engagement is performed in accordance with the distance that the rotational speed ratio of the front and rear wheels deviates from the zone. It suffices to control the degree of engagement of the mechanism, and determine the hydraulic pressure at the time of slipping as a function of the time t from the time of starting to slip, or the hydraulic pressure P = k 2 t 2 + k 1 t + k 0 . The degree of engagement may be controlled according to time using a function of time or a table.
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、ス
ピードセンサーとしては、従来の車速(T/M回転)セン
サーに加えて、前輪又は後輪のセンサーの追加のみでよ
いので、シンプルな構造となる。また、回転数比をスリ
ップの判断基準としているため、車速の影響を受けず、
低速でもスリップ検出精度を向上させることができる。
さらには、前後輪係合機構の係合度をスリップの程度や
時間に応じて制御するので、乗り心地、走行性、操作性
の向上を図れる。As is apparent from the above description, according to the present invention, as the speed sensor, in addition to the conventional vehicle speed (T / M rotation) sensor, only a front wheel or rear wheel sensor needs to be added, so that the structure is simple. Becomes In addition, since the rotation speed ratio is used as a criterion for slip, it is not affected by the vehicle speed,
The slip detection accuracy can be improved even at low speeds.
Furthermore, since the degree of engagement of the front and rear wheel engagement mechanism is controlled according to the degree of slippage and the time, it is possible to improve riding comfort, running performance, and operability.
第1図は本発明の前後輪係合機構を備えた4輪駆動車の
1実施例を説明するためのブロック構成図、第2図はス
リップ発生限界の回転数比を示す図、第3図はステアリ
ング角によるスリップ限界の回転数比を示す図、第4図
は車速によるスリップ限界の回転数比を示す図、第5図
は制御装置の具体的な機能構成を示すブロック図、第6
図は制御装置による処理の流れの例を示す図、第7図は
回転数比に応じてクラッチにより差動の制限を行う場合
の油圧の設定例を示す図、第8図は時間によりクラッチ
により差動の制限を行う場合の油圧の設定例を示す図、
第9図はスリップ限界の回転数差を説明するための図、
第10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。 1……ステアリングセンサー、2……前輪回転センサ
ー、3……後輪回転センサー、4……車速センサー、5
〜8……インターフェース、9……制御装置(コンピュ
ータ)、10……ソレノイド駆動回路、11……調圧ソレノ
イド、21……車速演算部、22……ステアリング角演算
部、23……前輪回転数演算部、24……後輪回転数演算
部、25……車速による回転数比設定部、26……ステアリ
ング角による回転数比設定部、27……回転数比演算部、
28……スリップ領域判定部、29……油圧設定部。FIG. 1 is a block diagram for explaining one embodiment of a four-wheel drive vehicle equipped with front and rear wheel engaging mechanisms of the present invention, FIG. 2 is a diagram showing a rotational speed ratio at a slip occurrence limit, and FIG. 6 is a diagram showing a slip limit rotation speed ratio according to a steering angle, FIG. 4 is a diagram showing a slip limit rotation speed ratio according to a vehicle speed, FIG. 5 is a block diagram showing a concrete functional configuration of a control device, FIG.
FIG. 7 is a diagram showing an example of the flow of processing by the control device, FIG. 7 is a diagram showing an example of hydraulic pressure setting when the differential is limited by the clutch according to the rotation speed ratio, and FIG. Diagram showing an example of hydraulic pressure setting when limiting the differential,
FIG. 9 is a diagram for explaining the rotational speed difference at the slip limit,
FIG. 10 is a diagram for explaining a driving force transmission mechanism of a full-time four-wheel drive vehicle with a center differential in which an engine is mounted on the front side. 1 ... Steering sensor, 2 ... Front wheel rotation sensor, 3 ... Rear wheel rotation sensor, 4 ... Vehicle speed sensor, 5
~ 8 ... Interface, 9 ... Control device (computer), 10 ... Solenoid drive circuit, 11 ... Pressure adjusting solenoid, 21 ... Vehicle speed calculation unit, 22 ... Steering angle calculation unit, 23 ... Front wheel speed Calculation unit, 24 ... Rear wheel rotation speed calculation unit, 25 ... Rotation speed ratio setting unit by vehicle speed, 26 ... Rotation speed ratio setting unit by steering angle, 27 ... Rotation speed ratio calculation unit,
28 …… Slip area determination unit, 29 …… Hydraulic pressure setting unit.
───────────────────────────────────────────────────── 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55−72420(JP,A) 実開 昭61−64029(JP,U) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Mitsugu Tatsuda 10 Takane, Fujii-cho, Anjo-shi, Aichi Aisin Warner Co., Ltd. (56) References JP-A-55-72420 (JP, A) -64029 (JP, U)
Claims (5)
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前後輪係合機構を備えた4輪駆動
車において、 設定された係合度で前後輪係合機構を駆動する係合手
段、 車両の走行状態を検出する検出手段、 及び低車速域において一定の回転数比とするスリップ限
界値を予め設定して記憶し前記検出手段の検出信号から
回転数比を求めて該回転数比が前記スリップ限界値より
大きいとき前記前後輪係合機構の係合度を高くするよう
に前記係合手段を制御する制御手段 を備えたことを特徴とする前後輪係合機構を備えた4輪
駆動車。1. A four-wheel drive vehicle equipped with front and rear wheel engaging mechanisms, wherein differential limitation between front wheels and rear wheels can be controlled from direct connection to release through a slip region by controlling the degree of engagement, Engagement means for driving the front and rear wheel engagement mechanism at a set degree of engagement, detection means for detecting the running state of the vehicle, and a slip limit value for maintaining a constant rotation speed ratio in the low vehicle speed range are preset and stored. Control means for controlling the engagement means so as to increase the degree of engagement of the front and rear wheel engagement mechanism when the rotation speed ratio is obtained from the detection signal of the detection means and the rotation speed ratio is larger than the slip limit value. A four-wheel drive vehicle equipped with front and rear wheel engaging mechanisms.
デフ機構を前後輪係合機構と並列に有することを特徴と
する特許請求の範囲第1項記載の前後輪係合機構を備え
た4輪駆動車。2. A front / rear wheel engaging mechanism according to claim 1, further comprising a center differential mechanism which absorbs a difference in turning radius between the front and rear wheels in parallel with the front / rear wheel engaging mechanism. 4-wheel drive vehicle.
角が大きくなると前記一定の回転数比の値が大きくなる
ようにスリップ限界値を設定したことを特徴とする特許
請求の範囲第1項ないし第2項いずれかに記載の前後輪
係合機構を備えた4輪駆動車。3. The control means sets a slip limit value such that the value of the constant rotation speed ratio increases as the steering angle increases in a low vehicle speed range. A four-wheel drive vehicle including the front and rear wheel engaging mechanism according to any one of items 1 to 3.
から求めた前後輪の回転数比がスリップ限界値として設
定した回転数比より大きくなったときの回転数比の差に
応じて前後輪係合機構の係合度を高くするように前記係
合手段を制御することを特徴とする特許請求の範囲第1
項ないし第3項いずれかに記載の前後輪係合機構を備え
た4輪駆動車。4. The control means controls the front-rear direction according to the difference between the rotational speed ratios when the rotational speed ratio of the front and rear wheels obtained from the detection signal of the detection means becomes larger than the rotational speed ratio set as the slip limit value. The first aspect of the present invention is characterized in that the engagement means is controlled so as to increase the degree of engagement of the wheel engagement mechanism.
A four-wheel drive vehicle including the front and rear wheel engagement mechanism according to any one of items 1 to 3.
から求めた前後輪の回転数比がスリップ限界値として設
定した回転数比より大きくなってからの時間に応じて前
後輪係合機構の係合度を高くするように前記係合手段を
制御することを特徴とする特許請求の範囲第1項ないし
第4項いずれかに記載の前後輪係合機構を備えた4輪駆
動車。5. The front and rear wheel engagement mechanism according to the time after the rotation speed ratio of the front and rear wheels obtained from the detection signal of the detection means becomes larger than the rotation speed ratio set as the slip limit value. A four-wheel drive vehicle equipped with the front and rear wheel engagement mechanism according to any one of claims 1 to 4, wherein the engagement means is controlled so as to increase the degree of engagement.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61154324A JPH0818503B2 (en) | 1986-06-30 | 1986-06-30 | 4-wheel drive vehicle with front and rear wheel engagement mechanism |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61154324A JPH0818503B2 (en) | 1986-06-30 | 1986-06-30 | 4-wheel drive vehicle with front and rear wheel engagement mechanism |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6311431A JPS6311431A (en) | 1988-01-18 |
JPH0818503B2 true JPH0818503B2 (en) | 1996-02-28 |
Family
ID=15581650
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61154324A Expired - Lifetime JPH0818503B2 (en) | 1986-06-30 | 1986-06-30 | 4-wheel drive vehicle with front and rear wheel engagement mechanism |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0818503B2 (en) |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5572420A (en) * | 1978-11-24 | 1980-05-31 | Aisin Warner Ltd | Four-wheel driving gear |
JPS6164029U (en) * | 1984-10-03 | 1986-05-01 |
-
1986
- 1986-06-30 JP JP61154324A patent/JPH0818503B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS6311431A (en) | 1988-01-18 |
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