(57)【要約】【課題】  左右後輪間又は前後輪間の差動がロックしているときでも車両旋回走行の安定性向上を可能とする。【解決手段】  エンジン１から左右後輪２７，２９間へ駆動力を分配伝達すると共に左右後輪２７，２９間の差動を許容するリヤデファレンシャル装置２１に、差動をロックする差動ロック機構３１を設けた車両駆動システムにおいて、車両の旋回走行を検出する舵角センサ４５及び第２コントローラ４７と、差動ロック機構３１のロック動作を検出するデフロック検知スイッチ３７及び第１コントローラ３５と、デフロック検知スイッチ３７及び第１コントローラ３５が差動のロックを検出し且つ舵角センサ４５及び第２コントローラ４７が旋回走行を検出したときエンジン１の出力を低下させる第１コントローラ３５及びエンジンコントローラ５７とを備え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】
駆動源から左右後輪間又は前後輪間へ駆動力を分配伝達すると共に左右後輪間又は前後輪間の差動を許容する差動装置に、前記差動をロックする差動ロック機構を設けた車両駆動システムにおいて、
車両の旋回走行を検出する旋回検出手段と、
前記差動ロック機構のロック動作を検出するロック検出手段と、
前記ロック検出手段が前記差動のロックを検出し且つ前記旋回検出手段が前記旋回走行を検出したとき前記駆動源の出力を低下させる出力制御手段とを備えたことを特徴とする車両駆動システム。
【請求項２】
請求項１記載の車両駆動システムであって、
前記差動装置が、前後輪間の駆動力を分配伝達すると共に前後輪間の差動を許容するものである場合、前記出力制御手段は、前記出力低下の制御を行う時に旋回方向内外輪の選択的な制動制御を行うことを特徴とする車両駆動システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、差動装置にロック機構を備えた車両駆動システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の車両では、例えば旋回内輪に制動力を付加等してアンダーステア等を制御するものがある。
【０００３】
しかし、例えば四輪駆動車の左右後輪間の差動装置に差動をロックする差動ロック機構が設けられ、該差動ロック機構がロック動作して左右後輪の差動がロックしていると、旋回内輪或いは旋回外輪の何れか一方のみを制動しても他方も制動力を受けてしまい、アンダーステア、オーバーステア等の特性を制御するこができない。
【０００４】
このため、前記差動ロック機構がロック動作しているときの車両旋回走行の安定性に限界があるという問題がある。
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−２５２０８４号公報）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
解決しようとする問題点は、左右後輪間又は前後輪間の差動がロックしているとき車両旋回走行の安定性に限界があるという点である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、左右後輪間或いは前後輪間等の差動がロックしているときの車両旋回走行の安定性を向上するために、車両の旋回走行を検出する旋回検出手段と、差動ロック機構のロック動作を検出するロック検出手段と、前記ロック検出手段が前記差動のロックを検出し且つ前記旋回検出手段が前記旋回走行を検出したとき駆動源の出力を低下させる出力制御手段を備えたことを最も主要な特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の車両駆動システムは、車両の旋回走行を検出する旋回検出手段と、差動ロック機構のロック動作を検出するロック検出手段と、前記ロック検出手段が前記差動のロックを検出し且つ前記旋回検出手段が前記旋回走行を検出したとき前記駆動源の出力を低下させる出力制御手段とを備えたため、差動ロックをしながら旋回走行を行うとき、車輪の必要以上の駆動トルクを低下させ、必要以上のオーバーステア又はアンダーステア傾向を抑制して走行安定性を向上させることができる。
【０００９】
前記差動装置が、前後輪間の駆動力を分配伝達すると共に前後輪間の差動を許容する場合、前記出力制御手段が、前記出力低下の制御を行う時に旋回方向内外輪の選択的な制動制御を行うと、少なくとも後輪側の駆動トルクを低下させて必要以上のオーバーステア又はアンダーステア傾向を抑制した状態で、さらにオーバーステア、アンダーステア等の微調整等を容易に行わせることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
差動ロック状態で旋回走行したとき駆動源の出力を低下させるという目的を、簡単な構造で実現した。
【実施例１】
【００１１】
図１は本発明の実施例１に係り、車両駆動システムとしての四輪駆動車のスケルトン平面図を示す。図１の四輪駆動車は車両前方側縦置きエンジン後輪駆動車（ＦＲ車）をベースとしており、駆動源である内燃機関としてのエンジン１からトランスミッション３、トランスファー装置５を介してプロペラシャフト７，９に駆動力が伝達されるようになっている。
【００１２】
前記一方のプロペラシャフト７からは、前輪１１，１３側の差動装置であるフロントデファレンシャル装置１５にトルク伝達が行われる。フロントデファレンシャル装置１５からアクスルシャフト１７，１９を介し前輪１１，１３へトルクが伝達される。
【００１３】
前記他方のプロペラシャフト９からは、リヤデファレンシャル装置２１、アクスルシャフト２３，２５を介して左右の後輪２７，２９へトルク伝達が行われる。リヤデファレンシャル装置２１は、左右後輪２７，２９へエンジン１からの駆動力を分配伝達すると共に左右後輪間の差動を許容する差動装置を構成している。
【００１４】
前記リヤデファレンシャル装置２１には、差動をロックするための差動ロック機構３１が設けられている。差動ロック機構３１は、例えばドグクラッチで構成され、噛み合いによってリヤデファレンシャル装置２１のデフケースをアクスルシャフト２５側に結合し、一体に回転するようにしたものである。ドグクラッチの可動側は、ソレノイド３３により駆動されるようになっている。ソレノイド３３は、第１コントローラ３５から駆動信号を入力するようになっている。
【００１５】
前記差動ロック機構３１には、ロック検出手段としてデフロック検知スイッチ３７が設けられている。デフロック検知スイッチ３７は、ドグクラッチの可動側の動きに応じてＯＮ，ＯＦＦ信号を出力し、差動ロック機構３１のロック動作を検出して第１コントローラ３５へ入力する。第１コントローラ３５は、前記デフロック検知スイッチ３７と共にロック検出手段を構成し、デフロック検知スイッチ３７からの信号によりデフロック状態を判断する。
【００１６】
前記第１コントローラ３５には、運転席のインストイルメント等に備えられた選択スイッチ３９及び作動スイッチ４１からのＯＮ，ＯＦＦ信号が入力されるようになっている。選択スイッチ３９は、後述する出力低下制御を行うか否かを選択するためのものであり、作動スイッチ４１は、デフロック作動を選択するためのものである。
【００１７】
前記前輪１１，１３の操舵を行うステアリング４３には、旋回検出手段として舵角センサ４５が設けられている。舵角センサ４５の出力は、第２コントローラ４７へ入力されるようになっている。第２コントローラ４７は、舵角センサ４５と共に旋回検出手段を構成し、舵角センサ４５からの信号によりステアリング４３の舵角を求め、第１コントローラ３５へ出力する。
【００１８】
前記第２コントローラ４７へは、前後輪１１，１３，２７，２９のそれぞれの車輪速を検出する車輪速センサ４９，５１，５３，５５の検出信号が入力されるようになっている。この車輪速センサ４９，５１，５３，５５からの信号により第２コントローラ４７は、前輪１１，１３の差回転を求め、第１コントローラ３５へ入力する。また、第２コントローラ４７は、前記車輪速センサ４９，５１，５３，５５からの信号により前輪１１，１３及び後輪２７，２９の何れか、或いは前輪１１，１３の左右何れか、後輪２７，２９の左右何れかのスリップを判断し、車速も判断することができる。
【００１９】
前記第１コントローラ３５は、旋回検出手段及びロック検出手段として前記デフロック検知スイッチ３７に基づく差動のロックと前記舵角センサ４５、車輪速センサ４９，５１に基づく旋回走行とを判断したときエンジンコントローラ５７へ信号を出力する。エンジンコントローラ５７は、第１コントローラ３５と共に出力制御手段として機能し、前記第１コントローラ３５からの信号を受けて電子制御のエンジン１の出力を低下させる。この制御は、図２のトルクダウン量と舵角との関係を予め実験などにより求めたグラフを制御マップとし、該制御マップをエンジンコントローラ５７に記憶させることにより行われる。トルクダウン量と舵角との関係は、デフロック状態で旋回走行するときに車両を安定させることを目的にして求められる。
【００２０】
従って、作動スイッチ４１がＯＮとなっていると第１コントローラ３５から差動ロック機構３１へ駆動信号が送られ、リヤデンファレンシャル装置２１はデフロック状態となる。このデフロック状態は、デフロック検知スイッチ３７で検出され、第１コントローラ３５へ入力される。また、舵角センサ４５及び車輪速センサ４９，５１からの信号により第２コントローラ４７がステアリング４３の舵角及び左右前輪１１，１３の差回転を求め、第１コントローラ３５へ入力する。第１コントローラ３５は、前記舵角及び差回転から車両の旋回走行を判断して前記のようにエンジンコントローラ５７へ出力し、エンジンコントローラ５７はエンジン１の出力を低下させる。
【００２１】
このときの後輪２７，２９の駆動力の変化を、例えば図１の破線矢印及び白抜き実線矢印により示す。エンジンコントローラ５７により出力低下制御が行われていないときは、破線矢印及び白抜き実線矢印の合計の長さに応じた駆動力が後輪２７，２９に伝達される。前記出力低下制御により、後輪２７，２９へ伝達される駆動力は、白抜き実線矢印のみの長さに応じた大きさまで減少する。
【００２２】
前記デフロック旋回走行中における後輪２７，２９の駆動力低下により、オーバーステア傾向の車両挙動をアンダーステア傾向の車両挙動にすることができる。すなわち、駆動力低下前に図３の破線軌道のように舵角θに対する後輪２７，２９のスリップアングルがθ２であってオーバーステア傾向の車両挙動であったが、駆動力低下により後輪２７，２９のスリップアングルがθ１へと減少し（θ２＞θ１）、アンダーステア傾向の車両挙動となる。
【００２３】
次に、図４のフローチャートに基づいて第１コントローラの制御動作を説明する。
【００２４】
図４のステップが実行されると、ステップＳ１では、「デフロック中？」の判断が実行される。前記のようにデフロック検知スイッチ３７からの信号によりデフロックであると判断されれば、ステップＳ２へ移行し、デフロック中でなければステップＳ１の判断が繰り返される。
【００２５】
ステップＳ２では、「差回転、舵角の読み込み」の処理が行われる。この処理では、前記舵角センサ４５及び車輪速センサ４９，５１からの信号を第２コントローラ４７が算出した舵角及び前輪１１，１３間の差回転を第１コントローラ３５が読み込み、ステップＳ３へ移行する。
【００２６】
ステップＳ３では、「旋回検知？」の処理が実行される。ここでは、第２コントローラ４７からの舵角及び差回転の読み込みに基づき、車両が旋回走行をしているか否かを判断する。車両が旋回走行しているときはステップＳ４へ移行し、旋回走行していないと判断されたときは、ステップＳ１から処理が繰り返される。
【００２７】
ステップＳ４では、「制御レベル算出」の処理が実行される。ここでは、前記図２の制御マップが読み込まれ、該制御マップから旋回走行の差回転数ΔＮ又は舵角θに応じたトルクダウン量（駆動力低下量）が求められ、ステップＳ５へ移行する。
【００２８】
ステップＳ５では、「エンジン制御部への制御信号出力」の処理が実行され、前記エンジンコントローラ５７へ前記トルクダウン量の制御信号が出力され、エンジンコントローラ５７がトルクダウン量に応じてエンジン１の出力を低下させる。
【００２９】
このような制御により、前記のようにリヤデファレンシャル装置２１が、差動ロック機構３１によりロックされてデフロック状態であるときに車両が旋回走行すると、旋回走行の差回転数ΔＮ又は舵角θに応じてエンジン１の出力が低下制御され、後輪２７，２９側の駆動力を低下させる。この制御により後輪２７，２９のスリップアングルを低下させ、オーバーステア傾向を抑制して走行安定性を向上させることができる。
【実施例２】
【００３０】
図５，図６は、本発明の実施例２に係り、図５は車両駆動システムとして図１に対応した四輪駆動車のスケルトン平面図、図６は図３に対応した車両の挙動を示す説明図である。なお、実施例１と対応する構成部分には同符号又は同符号にＡを付して説明する。
【００３１】
図５のように、本実施例ではリヤデファレンシャル装置２１Ａに差動ロック機構は設けられておらず、トランスファー装置５Ａのセンターデファレンシャル装置５９に差動ロック機構３１Ａを設けたものである。センターデファレンシャル装置５９は、前後輪１１，１３，２７，２９間へ駆動力を分配伝達すると共に前後輪１１，１３，２７，２９間の差動を許容する。差動ロック機構３１Ａはセンターデファレンシャル装置５９のデフケースをプロペラシャフト９側に結合し、一体に回転するようにしたものである。
【００３２】
また本実施例では、第１コントローラ３５Ａの出力信号により旋回方向内外輪の選択的な制動制御を行う構成となっている。具体的には、旋回方向外輪側、図５では前輪１１，後輪２７に舵角θ及び車速等に適した制動を加え、旋回内外輪の回転差を増減するようにしている。
【００３３】
本実施例の制御フローも基本的には図４に示したものとほぼ同様である。但し、本実施例では、図４のフローチャートのステップＳ２において後輪２７，２９間の差回転をも読み込み、ステップＳ５においてエンジン１の出力低下制御を行うと共に前後輪１１，１３，２７，２９の左右間差回転を増減させるように制動装置へ信号を出力する。
【００３４】
従って、本実施例においても、センターデファレンシャル装置５９のデフロック状態において車両の旋回走行を行うとき、エンジンコントローラ５７により出力低下制御が行われ、前後輪１１，１３，２７，２９の駆動力が低下する。
【００３５】
このときの前後輪１１，１３，２７，２９の駆動力の変化を、例えば図５の破線矢印及び白抜き実線矢印により示す。エンジンコントローラ５７により出力低下制御が行われていないときは、破線矢印及び白抜き実線矢印の合計の長さに応じた駆動力が後輪２７，２９に伝達されているとする。前記出力低下制御により、後輪２７，２９へ伝達される駆動力は、前輪１１，１３の駆動力低下と共に白抜き実線矢印のみの長さに応じた大きさまで減少する。この場合、前後輪１１，１３，２７，２９共に同一の駆動力低下であるが、後輪２７，２９のスリップアングル低下は、前輪１１，１３よりも大きくなる。
【００３６】
前記デフロック旋回走行中における前後輪１１，１３，２７，２９の駆動力低下により、後輪２７，２９のスリップアングル低下が、前輪１１，１３よりも大きく、オーバーステア傾向の車両挙動をアンダーステア傾向の車両挙動にすることができる。
【００３７】
また、本実施例では、前記デフロック旋回走行中に出力低下制御を行うと同時に、旋回内輪側に制動を加えることもできる。この場合は、旋回内輪側の駆動力が同外輪側の駆動量よりも低下することになり、図６の破線軌道のように後輪２９（内輪）のスリップアングルがθ２からθ１へと増加しオーバーステア傾向の車両挙動となる。すなわち、出力低下制御により車両が安定して旋回走行しているときに内外輪の微妙な制動制御によりオーバーステア、ニュートラルステア，アンダーステア等を逐次選択し、走破制を向上させることができる。
【００３８】
このように、前記エンジンコントローラ５７は、前記出力低下の制御を行う時に旋回方向内外輪の選択的な制動制御を行うため、後輪側２７，２９の駆動トルクを低下させてオーバーステア傾向を抑制し、しかもこの状態で、さらにオーバーステア、ニュートラルステア，アンダーステア等の微調整を容易に行わせることができる。
【００３９】
なお、上記実施例では、差動ロック機構にドグクラッチを用いたが、差動ロックを行うことができれば、多板摩擦クラッチ、コーンクラッチ等種々のものを用いることができる。
【００４０】
前記旋回検出手段としては、車両の旋回が検出できれば良く、加速度センサ、ヨーレイトセンサ等種々のものを用いることができる。
【００４１】
前記出力制御手段としては、エンジンコントローラ５７によるエンジン１の電子制御のみならず、主クラッチ等の制御により伝達トルクを制御する構成にすることも可能である。
【００４２】
前記第１，第２コントローラ３５（３５Ａ），４７、エンジンコントローラ５７は、単一の構成にすることもできる。
【００４３】
車両駆動システムとしては、四輪駆動車の他、六輪以上の自動車、リヤ駆動の二輪駆動車にも適用することができる。また、後輪駆動車両又は前輪駆動車両の左右輪間の差動装置にロック機構を設け、上述した各検出手段と出力制御手段とを備えた車両駆動システムであっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】四輪駆動車のスケルトン平面図である（実施例１）。
【図２】トルクダウン量と舵角との関係のグラフである（実施例１）。
【図３】車両の挙動を示す説明図である（実施例１）。
【図４】フローチャートである（実施例１）。
【図５】四輪駆動車のスケルトン平面図である（実施例２）。
【図６】車両の挙動を示す説明図である（実施例２）。
【符号の説明】
【００４５】
１  エンジン（駆動源）
１１，１３  前輪
２１，２１Ａ  リヤデファレンシャル装置（差動装置）
２７，２９  後輪
３１  差動ロック機構
３５，３５Ａ  第１コントローラ（出力制御手段、ロック検出手段）
３７  デフロック検知スイッチ（ロック検出手段）
４５  舵角センサ（旋回検出手段）
４７  第２コントローラ（旋回検出手段）
５７  エンジンコントローラ（出力制御手段）  
５９  センターデファレンシャル装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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