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JP2541811B2 - ４輪駆動車輌 - Google Patents

４輪駆動車輌

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JP2541811B2
JP2541811B2 JP62079281A JP7928187A JP2541811B2 JP 2541811 B2 JP2541811 B2 JP 2541811B2 JP 62079281 A JP62079281 A JP 62079281A JP 7928187 A JP7928187 A JP 7928187A JP 2541811 B2 JP2541811 B2 JP 2541811B2
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Japan
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wheel
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torque
vehicle
wheels
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哲郎 浜田
栄樹 野呂
昇 芦川
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Honda Motor Co Ltd
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Honda Motor Co Ltd
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Priority to GB8807759A priority patent/GB2203396B/en
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D35/00—Fluid clutches in which the clutching is predominantly obtained by fluid adhesion
    • F16D35/005—Fluid clutches in which the clutching is predominantly obtained by fluid adhesion with multiple lamellae
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K17/00—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles
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    • B60K17/348—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles for driving both front and rear wheels, e.g. four wheel drive vehicles having differential means for driving one set of wheels, e.g. the front, at one speed and the other set, e.g. the rear, at a different speed
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    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
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    • B60—VEHICLES IN GENERAL
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    • B60W2520/10—Longitudinal speed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60W2520/105—Longitudinal acceleration
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Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は粘性カプリング等の可変トルク伝達特性を有
するトルク伝達手段を用いる４輪駆動車両に関するもの
である。
〈従来の技術〉 前車輪あるいは後車輪のいずれか一方の車軸の車輪の
みが転舵される車両の場合、旋回時に前輪と後輪との描
く軌跡が互いに異なるものとなることから、前後車軸間
に回転速度差が生ずる。そのため、前後車軸が互いに直
結されている４輪駆動車両に於いては、低速域にて急旋
回を行った時に走行が困難となる、所謂タイトターンブ
レーキ現象が発生することが知られている。
この問題を解消するために、例えば特開昭59−216766
号公報には、操舵角が所定値以上になった時に、４輪駆
動状態から２輪駆動状態に切替えるようにする技術が提
案されている。
〈発明が解決しようとする問題点〉 しかしながら、この技術によると、旋回時には４輪駆
動車両の利点が没却されてしまうという不都合がある。
このような従来技術の問題点に鑑み、本発明の主な目
的は、タイトターンブレーキなどの弊害を生ぜずに済
み、旋回時にあっても４輪駆動車両の利点を没却するこ
とが無いように改良された４輪駆動車両を提供すること
にある。
〈問題点を解決するための手段〉 このような目的は、本発明によれば、駆動源により直
接駆動される第一の車軸と、トランスファを介して駆動
源により駆動される第二の車軸とを備える４輪駆動車両
に於いて、第二の車軸の側の各車輪に個別に設けられた
可変トルク伝達特性を有するトルク伝達手段と、舵角検
出手段及びスロットル開度検出手段或いはアクセルペダ
ル踏み込み速度検出手段と、スロットル開度検出手段或
いはアクセルペダル踏み込み速度検出手段の検出値が所
定値以上の時には各車輪に個別に設けられた両トルク伝
達手段の伝達トルクを共に大きくし、スロットル開度検
出手段或いはアクセルペダル踏み込み速度検出手段の検
出値が所定値以下の時には舵角検出手段の検出値に応じ
て旋回円内側のトルク伝達手段の伝達トルクを旋回円外
側のトルク伝達手段の伝達トルクに比して小さくする制
御手段とが設けられることを特徴とする４輪駆動車両を
提供することにより達成される。
〈作用〉 一般に、非転舵輪の旋回円内側の車輪の軌跡半径は、
転舵輪の平均軌跡半径に対して特に大きな差を生ずる。
従って、非転舵輪の旋回円内側の車輪に駆動力を伝達す
るトルク伝達手段のトルク伝達率の転舵角に応じて低下
させることにより、タイトターンブレーキ現象の発生を
回避し、４輪駆動車両の利点を没却することなく好まし
い旋回特性を実現することが可能となる。この際、スロ
ットル開度或いはアクセルペダル踏み込み速度の情報を
トルク伝達率の可変制御に加味することにより、旋回円
内側の車輪の駆動力が無用に低下することが防止される
ので、アクセル操作という運転者の積極的な意志を車両
の運転特性に的確に反映させることができる。
〈実施例〉 以下、本発明の好適実施例を添付の図面について詳し
く説明する。
第１図は、本発明に基づく４輪駆動車両の全体構成を
示す図示的ブロック図である。図に於いて、エンジン１
の出力は、トランスファ即ち動力分配装置を内蔵する変
速機２を介して左右の前車軸３・４に伝達されると共
に、プロペラシャフト７及び差動装置８を介して左右後
車軸11・12に伝達される。前車軸３・４は、それぞれ左
右の前輪５・６を直接駆動するが、後車軸11・12は、そ
れぞれ粘性カプリング９・10を介して左右の後輪13・14
を駆動する。
各車輪５・６・13・14には、速度センサ15〜18が設け
られており、これらの出力は、車輪速度値としてCPU22
に供給される。またブレーキの作動を検出するブレーキ
センサ19、スロットル開度を検出するスロットル開度セ
ンサ20及び前輪舵角を検出する舵角センサ21が設けられ
ており、これらの各検出値も同じくCPU22に供給され
る。CPU22は、これらの信号に基づいてアクチュエータ2
3を制御し、両粘性カプリング９・10のトルク伝達率を
可変制御する。
粘性カプリング９・10のトルク伝達率の可変制御は、
粘性液体中で相対回転する複数のディスク間の距離を、
例えば油圧アクチュエータで変化させることによって行
われる。第２図は、このような可変トルク伝達率式の粘
性カプリング９の一例を示すものであり、車軸11は、車
輪13に実質的に直結されたケーシング31内に液密に挿通
されている。車軸11のケーシング31内に挿通された部分
の中間部には、スプライン11aが設けられており、該ス
プラインには、周方向には一体回転するが、軸方向には
相対摺動自在なように、複数のインナディスク32が嵌装
されている。またケーシング31の内周面にもスプライン
31aが設けられており、該スプラインには、複数のアウ
タディスク33が、軸方向に沿ってインナディスク32と交
互するように、かつケーシング31に対して周方向には一
体回転するが、軸方向には相対摺動自在なように嵌入さ
れている。そして互いに隣接するインナディスク32間に
は皿ばね34が挾設され、これらインナディスク32を互い
に離反する向きに付勢している。更に、ケーシング31の
一方の軸方向端部には、一対の油圧室34・35間に複動式
のピストン37が受容されており、該ピストン37により、
皿ばね34のばね力に抗してインナディスク32を軸方向に
押圧し得るようにしてある。
このようにして、油圧室34・35に供給される油圧を制
御して復動式のピストン37を軸方向に変位させることに
より、粘性液体中で相対回転する両ディスク32・33間の
空隙を小さくしてその入出力軸間の速度差に対する伝達
トルクを大きく（以下この状態をハードと呼ぶ）し、こ
の逆にディスク間の空隙を大きくしてその入出力軸間の
速度差に対する伝達トルクを小さく（以下この状態をソ
フトと呼ぶ）することができる。
第３図は、旋回時の各車輪の軌跡を示すものであり、
通常、前輪６・７が転舵されるのに対し、後輪13・14は
転舵されない。従って、車両の旋回中心Ｃは、概ね後輪
13・14の車軸の延長線上にある。従って、前輪５・６の
平均軌跡24に対する両後輪13・14の各軌跡25・26の半径
寸法差を比較すると、前輪平均軌跡24と旋回円内側の後
輪13の軌跡25との差Ａが、前輪の平均軌跡24と旋回円外
側の後輪14の軌跡26との差Ｂよりも大きくなる。即ち、
前後車軸が直結されているような４輪駆動車両に於いて
は、旋回円内側の後輪13の他の車輪に対する速度差が特
に大きくなり、所謂タイトターンブレーキ現象が発生す
る。
このような不都合が生じないようにするために、本発
明に於いては、旋回時には、旋回円内側の後輪13に動力
伝達を行う粘性カプリング９を舵角に応じてソフトにす
ることにより、円滑な旋回を行い得るようにしてある。
このように、旋回円内側の後輪の粘性カプリングをソフ
トにする舵角は、車速の関数として定めると良く、また
粘性カプリングをソフト化する過程も、非連続的に行う
こともできるが、舵角の大小に応じて徐々に変化するよ
うにして、粘性カプリングのトルク伝達特性の変化が目
立たないようにすることもできる。
次に第４図〜第６図のフローチャートに基づいて本実
施例に於けるCPU22の動作を説明する。
第４図に示されているように、ST1に於いて、並数並
びにフラグ等をクリアし、ST2に於いて、各速度センサ1
5〜18から速度信号fRR、fRL、fFR、fFLを読込む。そし
てST3に於いて速度が０、即ち停車時であることが検出
された場合は、ST4に於いて左右後輪の両粘性カプリン
グ９・10を共にハードにし、ST2へと戻る。他方、ST3に
於いて停車時でないことが検出された場合は、ST5に於
いて、各車輪の速度の最大値ＦMAXと最小値ＦMINとの比
が所定値Ｎ以上であるか否かを判別する。ここで所定値
以上の場合は、いずれかの車輪が空転していることが考
えられるので、ST4へ進んで両粘性カプリング９・10を
共にハードにする。またST5に於いて各車輪の最高速度
と最低速度との比がさほど大きくないと判定された場合
は、ST6へ進み、車速Ｖ及びマップとしてCPU22に記憶さ
れている舵角の所定値A0（Ｖ）を求める。次いでST7に
於いて舵角センサ21から舵角Ａを読込み、ST8に於いて
転舵方向を判別し、右旋回であればフラグＩを１とし
（ST9）、左旋回であればフラグＩを０とする（ST1
0）。
ST11に於いて、舵角Ａが所定値A0（Ｖ）以下であるこ
とが検出された場合は、ST4へ進んで両粘性カプリング
９・10を共にハードにし、舵角Ａが所定値A0（Ｖ）を越
えている場合は、ST12〜ST15に於いて、スロットル開度
センサ20の出力に基づき、スロットル開度θth、または
アクセルペダル踏込み速度ｄθth/dtが所定値Ｍ、Ｐを
越えているか否か、即ち加速中であるか否かを判別す
る。この処理は、車両の加速時にあっては、前輪のスリ
ップ率が高まることで前後輪間の速度差が吸収されるた
め、両後輪の粘性カプリングを共にハードにしても何ら
問題が生じないことに因る。ここで加速中と判定された
場合は、前輪がある程度スリップするものと判断し、ST
4に於いて両粘性カプリング９・10を共にハードにし、
加速中でないと判定された場合は、ST16に於いて、フラ
グＩが０か１かを判別する。そしてフラグＩが１の場合
は、ST17に於いて右後輪の粘性カプリング10をソフトに
し、かつ左後輪の粘性カプリング９をハードにする。こ
の逆にフラグＩが０であれば、右後輪の粘性カプリング
10をハードにし、かつ左後輪の粘性カプリング９をソフ
トにする。この後いずれの場合も、ST2へ戻って前記の
過程を所定のサイクルで繰返す。
ところで、４輪駆動車両にあっては、４輪間の結合力
が高いと、制動時に後輪が早期にロックする傾向が制動
時の操縦特性に悪影響を及ぼすので、制動時には両後輪
の粘性カプリングを共にソフトにする方が好ましい。第
５図は、制動動作を検出した際に行われる割込みルーチ
ンを示している。ST21に於いて、ブレーキスイッチ19の
出力から制動動作が検出された場合は、後輪のロックを
防止するために両粘性カプリング９・10を共にソフトに
する。次いでインデックスＫを０とし（ST23）、各車輪
の回転速度を読込み（ST24）、ST25に於いて各車輪の回
転速度を判定する。ここで各車輪の回転速度がいずれも
０であることが検出された場合は、ST26に於いてＫに１
を加算し、各車輪の回転速度がすべて０でなかった場合
は、ST27に於いてＫを０とする。
ST28に於いて、制動動作が中止されたことが検出され
た場合は、メインフローのST2へ戻り、制動動作が依然
継続されていることが検出された場合は、ST29へ進んで
Ｋが３に達したか否かを判別する。ここでＫが３に達し
ていない場合はST24へ戻り、Ｋが３に達している場合、
即ち制動動作が継続し、しかも車速が０であることが検
出された場合は、ST30に於いて舵角を読込む。そしてST
31〜33に於いて右旋回であるか左旋回であるかを判別
し、右旋回であればフラグＩを１とし、左旋回であれば
フラグＩを０とする。次いでST34に於いて舵角Ａが所定
値A0（Ｖ）以下であるか否かを判別し、舵角が小さい場
合は、ST35に於いて両粘性カプリング９・10を共にハー
ドにしてST39へ進む。またST34に於いて舵角が大きいと
判定された場合は、ST36に於いてフラグＩが０か１かを
判別し、フラグＩが１の場合は、ST37に於いて右後輪の
粘性カプリング10をソフトにし、かつ左後輪の粘性カプ
リング９をハードにする。この逆にフラグＩが０である
場合は、ST38に於て右後輪の粘性カプリング10をハード
にし、かつ左後輪の粘性カプリング９をソフトにする。
次いでST39に於いて制動動作が依然継続されているか否
かを判別し、制動動作が継続されている場合はST30へ戻
り、制動動作が解除された場合はメインフローのST2へ
と戻る。
粘性カプリングに於いては、入出力軸間の速度差が長
時間に亘って大きいと粘性液体の温度が上昇し、温度上
昇が過大であると粘性カプリングの機能が害されるおそ
れがある。このような不都合を防止するには、低速時に
粘性カプリングの温度が高温となるのは、例えば泥濘中
又は凍結路上にあって、いずれかの車輪が空転している
ことが考えられるので、粘性カプリングもいずれもハー
ドにすると良い。また高速時に粘性カプリングの温度が
高温となるのは、タイヤ径が左右で異なる場合などが考
えられるので、粘性カプリングをソフトにすると良い。
それでも温度上昇が停止しない場合は何らかの異常が発
生したことが考えられるので、警報を発すると良い。
第６図は、粘性カプリングの温度が過度に上昇したこ
とが検出された場合の割込みルーチンを示している。ST
41に於いて、粘性カプリングの温度Ｔが所定値T0を越え
たことが検出された場合は、ST42に於いて、対応する粘
性カプリングがハードであるかソフトであるかを判別す
る。そしてST43・44に於て、粘性カプリングがハードで
ある場合はＪ＝１とし、ソフトである場合はＪ＝０とす
ると共に、ST45に於いてＬ＝０とする。次いでST46に於
いて各車輪の速度fRR、fRL、fFR、fFLを読込み、ST47に
於いてこれら車輪の回転速度を平均することによって車
速Ｖを求める。
ST48に於いて、車速Ｖが所定値V0を越えているか否か
を判別し、諸例値V0を越えている場合は、ST49に於いて
粘性カプリングがハードであるかソフトであるかを判別
する。ここでＪ＝１、即ち粘性カプリングがハードであ
る場合は、ST50に於いて両粘性カプリング９・10をソフ
トにし、ST51に於いてＬに１を加算する。この時、粘性
カプリングの温度Ｔが所定値T0を依然上回っている場合
は、ST53に於いて、Ｌ＝Ｘ（但し、Ｘは所定の定数）と
なったか否かを判別する。ここでＬがＸに達していない
場合は、ST46へ戻る。
ST48に於いて、車速Ｖが所定値V0以下であると判定さ
れた場合は、ST56に於いてＪ＝１とする。次いで、ST57
に於いて両粘性カプリング９・10を共にハードにする。
これは、例えば泥濘地或いは凍結路で１つの車輪が空転
した状況に対応し、粘性カプリングをハードにして泥濘
地或いは凍結路に於ける車両の走破性を改善することが
できる。次いでST51へ進む。
ST49に於いてＪ＝０、即ち粘性カプリングがソフトで
あると判定された場合は、何らかの異常が考えられるの
で、ST54に於いて警報を発する。この状態は、ST55に於
いて粘性カプリングの温度が所定値以下になったことが
検出されるまで繰返される。そして温度が再び低下した
場合には、メインフローのST2へと戻る。
〈発明の効果〉 このように本発明によれば、粘性カプリング等の可変
トルク伝達手段を好適に制御することにより、４輪駆動
車両に生ずるタイトターンブレーキ現象の問題を解消
し、しかも４輪駆動車両の利点を最大限に活用可能にす
ることができるため、その効果は極めて大である。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明に基づく４輪駆動車両の全体構成を示
すブロック図である。 第２図は、可変トルク伝達率式の粘性カプリングの一例
を単純化して示す断面図である。 第３図は、車両旋回時の４輪の軌跡を示す説明図であ
る。 第４図〜第６図は、本発明に基づく４輪駆動車両の粘性
カプリング制御要領を示すフロー図である。 １……エンジン、２……変速機、３・４……車軸、５・
６……前輪、 ７……プロペラシャフト、８……差動装置、９・10……
粘性カプリング、 11・12……車軸、13・14……後輪、15〜18……速度セン
サ、 19……ブレーキセンサ、20……スロットル開度センサ、
21……舵角センサ、 22……CPU、23……アクチュエータ、24……前輪平均軌
跡、 25・26……後輪軌跡
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−155027（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−146636（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−122032（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−20521（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】駆動源により直接駆動される第一の車軸
    と、トランスファを介して前記駆動源により駆動される
    第二の車軸とを備える４輪駆動車両に於いて、 前記第二の車軸の側の各車輪に個別に設けられた可変ト
    ルク伝達特性を有するトルク伝達手段と、 舵角検出手段と、 スロットル開度検出手段あるいはアクセルペダル踏み込
    み速度検出手段と、 前記スロットル開度検出手段あるいはアクセルペダル踏
    み込み速度検出手段の検出値が所定値以上の時には前記
    各車輪に個別に設けられた両トルク伝達手段の伝達トル
    クを共に大きくし、前記スロットル開度検出手段あるい
    はアクセルペダル踏み込み速度検出手段の検出値が所定
    値以下の時には前記舵角検出手段の検出値に応じて旋回
    円内側のトルク伝達手段の伝達トルクを旋回円外側のト
    ルク伝達手段の伝達トルクに比して小さくする制御手段
    とが設けられることを特徴とする４輪駆動車両。
JP62079281A 1987-03-31 1987-03-31 ４輪駆動車輌 Expired - Fee Related JP2541811B2 (ja)

Priority Applications (6)

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JP62079281A JP2541811B2 (ja) 1987-03-31 1987-03-31 ４輪駆動車輌
DE3811049A DE3811049C2 (de) 1987-03-31 1988-03-31 Kraftfahrzeug mit zuschaltbarem Vierradantrieb
FR8804280A FR2613294B1 (fr) 1987-03-31 1988-03-31 Vehicule a moteur a quatre roues motrices comportant un differentiel commande
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