(57)【要約】【課題】  ステアリング特性の制御範囲を拡大しながら、タイヤ摩耗、エネルギロスを抑制し、駆動系の耐久性向上をも可能とする。【解決手段】  エンジン７側の出力トルクを前輪３及び制御カップリング９を介した後輪５へ伝達し、後輪５への減速比を前輪３への減速比より小さく設定した四輪駆動車１において、制御カップリング９の制御トルクがトランスアクスルの出力トルクを超えないように制御するコントローラ２３を設けたことを特徴とする。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動源側の出力トルクを駆動輪及び制御カップリングを介した従動輪へ伝達し、
前記従動輪への減速比を駆動輪への減速比より小さく設定した四輪駆動車において、
前記制御カップリングの制御トルクが前記出力トルクを超えないように制御する制御手段を設けた
ことを特徴とする四輪駆動車。
【請求項２】
請求項１記載の四輪駆動車であって、
前記制御手段は、操舵角及び車速とヨーレイト及び横加速度との関係で前記制御を行う
ことを特徴とする四輪駆動車。
【請求項３】
請求項２記載の四輪駆動車であって、
前記制御手段は、予め決められた前記操舵角及び車速とヨーレイト及び横加速度との関係において前記ヨーレイト及び横加速度が規定値を下回るときは前記制御トルクを増加するように制御する
ことを特徴とする四輪駆動車。
【請求項４】
請求項１〜３の何れかに記載の四輪駆動車であって、
前記駆動輪は、前輪であり、前記従動輪は、後輪である
ことを特徴とする四輪駆動車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、従動輪への伝達トルクを制御可能な四輪駆動車に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の四輪駆動車として、例えばリヤデファレンシャル装置及びプロペラシャフト間に制御カップリングを設けたフロントエンジンフロントドライブベース（ＦＦベース）のいわゆるオンデマンド式のものがある。このＦＦベースのオンデマンド式の四輪駆動車は、制御カップリングでの後輪側への制御トルクの調整によってハンドリング特性を制御し、旋回走行時等におけるヨーイングモーメントを広い範囲において制御することができ、高い走行性能を得ることができる。
【０００３】
しかし、一般的にＦＦベースの四輪駆動車では、前後輪のトルク配分において、前輪側が主体となっているため、加速旋回走行時等のハンドリング特性はアンダーステア傾向となる。この特性は、いわゆる生活四駆（一般の四輪駆動車）にとっては好ましいが、スポーティな性格を求められる四輪駆動車にとっては不十分となっている。
【０００４】
これに対し、前輪側へのギヤ比と後輪側へのギヤ比とを変更し、後輪側がより速く回転するように設定することにより、制御カップリングの制御トルク次第で後輪側に前輪側よりも大きなトルクを与えることができるようにしたものがある。この場合の前後輪のトルク配分の制御特性（前後のトルク配分）の一例は、図６の線分１０１で表すことができる。即ち、カップリングトルクを増大させると、トルク配分は線分１０１上を右下に移行し、ハンドリング特性はオーバーステア方向へ移行する。
【０００５】
しかし、カップリングトルクが、トランスミッションからの出力トルクを上回ると前輪に負のトルクが発生することにより前輪トルクの絶対値が増加して前輪のサイドフォースが減少し、再びアンダーステア傾向となる。また、前輪トルクの絶対値が増大すると前後輪のトルクの絶対値の総和が増加し、駆動部分のロスが増加し、燃費の増大に繋がる。さらに、同様な理由により、駆動系の耐久性の悪化や、タイヤの摩耗を促進する結果となる。
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−２８９４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
解決しようとする問題点は、ヨーイングモーメントの制御範囲を拡大するために、タイヤ摩耗、エネルギロスを増大し、駆動系の耐久性をも損なうという点である。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、タイヤ摩耗、エネルギロスを抑制し、且つ駆動系の耐久性向上を可能とするため、駆動源側の出力トルクを駆動輪及び制御カップリングを介した従動輪へ伝達し、前記従動輪への減速比を駆動輪への減速比より小さく設定した四輪駆動車において、前記制御カップリングの制御トルクが前記出力トルクを超えないように制御する制御手段を設けたことを最も主要な特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の四輪駆動車は、制御カップリングの制御トルクが出力トルクを超えないように制御する制御手段を設けたため、制御カップリングの制御トルクの調整によって、駆動輪側よりも従動輪側へのトルク配分を大きくすることが可能でありながら、駆動輪側に路面からの負のトルクが入力されるのを規制することができる。
【００１０】
従って、制御カップリングの制御により、ハンドリング特性をアンダーステアからオーバーステアに渡って変化させてヨーイングモーメントの制御範囲を拡大することができながら、タイヤ摩耗、エネルギロスを抑制し、且つ駆動系の耐久性向上をも図り、適切なハンドリング特性を得ることができる。
【００１１】
前記制御手段が、操舵角及び車速とヨーレイト及び横加速度との関係で前記制御を行う場合は、操舵角及び車速とヨーレイト及び横加速度との対応で、より正確な制御を行うことができる。
【００１２】
前記制御手段が、予め定められた前記操舵角及び車速とヨーレイト及び横加速度との関係において、前記ヨーレイト及び横加速度が規定値を下回るとき、前記制御トルクを増加するように制御する場合は、正確な制御トルクの増加によって、オーバーステア特性を確実に得ることができる。
【００１３】
前記駆動輪が前輪であり、前記従動輪が後輪である場合は、いわゆるＦＦベースの四輪駆動車において、タイヤ摩耗、エネルギロスを抑制し、且つ駆動系の耐久性向上をも可能とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
ハンドリング特性をアンダーステアからオーバーステアに渡って変化させてヨーイングモーメントの制御範囲を拡大し、タイヤ摩耗、エネルギロスを抑制し、且つ駆動系の耐久性向上をも可能とするという目的を、簡単な制御で実現した。
【実施例１】
【００１５】
図１は、本発明の実施例１を適用した四輪駆動車の概略を示すスケルトン側面図である。四輪駆動車１は、いわゆるＦＦベースのオンデマンド四輪駆動車として構成されている。
【００１６】
四輪駆動車１は、前輪３が駆動輪であり、後輪５が従動輪となっている。駆動源であるエンジン７の出力トルクは、一方では前輪３に伝達され、他方では制御カップリング９の制御を介して後輪５へ伝達される。すなわち、エンジン７の出力トルクは、トランスミッション１１及びトランスファ１３を介して、前輪側のプロペラシャフト１５及び後輪側のプロペラシャフト１７に伝達するようになっている。
【００１７】
前記前輪側のプロペラシャフト１５からは、フロントデファレンシャル装置１９を介して左右の前輪３にトルク伝達が行われる。前記後輪側のプロペラシャフト１７からは、前記制御カップリング９及びリヤデファレンシャル装置２１を介して左右の後輪５へトルク伝達が行われる。
【００１８】
この四輪駆動車１は、従動輪である後輪５への減速比が駆動輪である前輪３への減速比より小さく設定されている。この減速比の設定は、例えばリヤデファレンシャル装置２１でのリングギヤ及びドライブピニオンギヤ間の終減速比とフロントデファレンシャル装置１９のリングギヤ及びドライブピニオンギヤ間の終減速比との間で行われている。
【００１９】
前記四輪駆動車１には、制御手段としてコントローラ２３が設けられている。コントローラ２３は、前記制御カップリング９の制御トルクが前記エンジン７側からのトランスアクスルの出力トルクを超えないように制御する。
【００２０】
前記コントローラ２３には、スロットル開度センサ２５、エンジン回転数センサ２７、舵角センサ２９、車速センサ３１、ヨーレイトセンサ３３、横加速度センサ３５からの検出信号が入力されるようになっている。
【００２１】
前記スロットル開度センサ２５は、エンジンスロットルの開度を検出して、コントローラ２３へ入力するものである。前記エンジン回転数センサ２７は、エンジン７の回転数を検出して、コントローラ２３へ入力するものである。前記舵角センサ２９は、ステアリング３７の操舵角を検出してコントローラ２３へ入力するものである。前記車速センサ３１は、スピードメータのパルス信号等によって車速を検出し、コントローラ２３へ入力するものである。前記ヨーレイトセンサ３３は、四輪駆動車１のヨーレイトを検出してコントローラ２３へ入力するものである。前記横加速度センサ３５は、四輪駆動車１の横加速度を検出してコントローラ２３へ入力するものである。
【００２２】
前記スロットル開度センサ２５及びエンジン回転数センサ２７からの信号によって、エンジン７からのトランスアクスルの出力トルクＴｔをコントローラ２３が演算する。トランスアクスルの出力トルクは、そのほかトランスミッション１１のギヤポジション等によって演算し、あるいは出力トルクをダイレクトに検出して入力する構成にすることも可能である。
【００２３】
前記制御カップリング９は、メインクラッチ、パイロットクラッチ、カム機構及び電磁石を備えている。メインクラッチ及びパイロットクラッチは、多板摩擦クラッチで構成されている。電磁石の通電制御によって、パイロットクラッチを締結すると、カム機構が働き、メインクラッチを締結制御する構成となっている。このメインクラッチの締結度合いによって、制御カップリング９の制御トルクを制御することができる。
【００２４】
前記コントローラ２３は、予め決められた操舵角及び車速とヨーレイト及び横加速度との関係において、ヨーレイト及び横加速度が規定値を下回るとき、前記制御カップリング９の制御トルクを増加するように制御する。
【００２５】
かかる制御により、エンジン７からトランスミッション１１及びトランスファ１３を介したトランスアクスルの出力は、前輪側のプロペラシャフト１５及び後輪側のプロペラシャフト１７へそれぞれ伝達される。
【００２６】
前輪側のプロペラシャフト１５からは、フロントデファレンシャル装置１９を介して左右前輪３にトルク伝達が行われ、後輪側のプロペラシャフト１７からは、制御カップリング９の制御トルクに応じてリヤデファレンシャル装置２１を介し左右の後輪５へトルク伝達が行われる。
【００２７】
図２は、伝達トルクと前後輪回転数との関係を示している。Ｔｔは、トランスアクスルの出力、ＴＦは前輪３側への伝達トルク、ＴＣは制御カップリング９の制御トルク、ＮＦは前輪３側の回転数、すなわち制御カップリング９よりも前輪３側の回転数、ＮＲは後輪５側の回転数、すなわち制御カップリングＴＣよりも後輪側の回転数を示している。
【００２８】
この図２のように、前記減速比の設定により、ＮＦ＜ＮＲの条件となっている。この条件において、本実施例では、ＴＣ≦Ｔｔとなるように、左右カップリング９の制御トルクＴＣを制御するものである。
【００２９】
図３は、フローチャートである。この図３の制御フローが実行されると、まずステップＳ１において、「スロットル開度、エンジン回転数読み込み」の処理が実行される。この処理では、前記コントローラ２３において、スロットル開度センサ２５及びエンジン回転数センサ２７からの検出信号によって、スロットル開度、エンジン回転数が読み込まれる。
【００３０】
ステップＳ２では、「出力トルク算出」の処理が実行される。この処理では、前記スロットル開度及びエンジン回転数からトランスアクスルの出力トルクが算出され、ステップＳ３へ移行する。
【００３１】
ステップＳ３では、「ハンドル角、車速、ヨーレイト、横Ｇ読み込み」の処理が実行される。この処理では、舵角センサ２９、車速センサ３１、ヨーレイトセンサ３３、横加速度センサ３５からの信号によって、ハンドル角、車速、ヨーレイト、横加速度（横Ｇ）の読み込みが行われ、ステップＳ４へ移行する。
【００３２】
ステップＳ４では、「ヨーレイト、横Ｇが規定値より小か」の判断が実行される。この判断では、操舵角及び車速とヨーレイト及び横加速度との関係が、予めコントローラ２３においてマップとして記憶されており、このマップにおいてヨーレイト及び横加速度が規定値を下回るとき（ＹＥＳ）は、ステップＳ５へ移行し、そうでないとき（ＮＯ）は、ステップＳ６へ移行する。
【００３３】
ステップＳ５では、「カップリングトルク大」の処理が実行され、ステップＳ６では、「カップリングトルク小」の処理が実行される。カップリングトルク大の制御では、制御カップリング９の制御トルクが増加され、カップリングトルク小の制御では、同減少されることになる。このような制御トルクの増減制御によって、図４，図５のような特性を得ることができる。
【００３４】
図４は、前後輪のトルク配分制御の範囲を示すグラフであり、図５はトルク配分とハンドル特性との関係を示すグラフである。図４のように、前記の制御によってトルク配分の制御範囲は、前輪３側が路面から負のトルクを受けない範囲とすることができる。また、図５のように、前記制御カップリング９の制御トルクの制御によって、線分３７に沿って制御することができる。この制御によって、前後輪３，５のトルク配分が５０％のときは、ステアリング特性はニュートラルであり、これを境に前輪側のトルク配分が増加するとアンダーステア、後輪側のトルク配分が増加するとオーバーステアの特性を得ることができる。
【００３５】
すなわち、制御カップリング９の制御によって、アンダーステアからオーバーステアまで広い範囲の特性を自由に得ることができ、ヨーイングモーメントの制御範囲を拡大して走行性を大幅に向上させることができる。
【００３６】
また、前輪３に負のトルクが入力されないか抑制されるため、タイヤ摩耗、エネルギロスを抑制し、駆動系の負担も減少して耐久性向上を図ることができる。
【００３７】
尚、制御カップリングとしては、制御トルクの調整ができるものであればよく、その構造は特に限定されるものではない。
【００３８】
上記実施例では、前輪３を駆動源、後輪５を従動輪としたが、前輪３を従動輪、後輪５を駆動輪として構成した四輪駆動車に適用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】四輪駆動車の概略スケルトン側面図である（実施例１）。
【図２】前後輪回転数と前後輪トルク配分との関係を示すブロック図である（実施例１）。
【図３】フローチャートである（実施例１）。
【図４】前後輪のトルク制御範囲を示すグラフである（実施例１）。
【図５】トルク制御範囲とステアリング特性との関係を示すグラフである（実施例１）。
【図６】前後輪のトルク制御範囲を示すグラフである（従来例）。
【符号の説明】
【００４０】
１  四輪駆動車
３  前輪（駆動輪）
５  後輪（従動輪）
７  エンジン（駆動源）
９  制御カップリング
２３  コントローラ（制御手段）
２９  舵角センサ
３１  車速センサ
３３  ヨーレイトセンサ
３５  横加速度センサ
【図１】
2006021621.tif 000003
【図２】
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【図３】
2006021621.tif 000005
【図４】
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【図５】
2006021621.tif 000007
【図６】
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