JP2576202B2 - ４輪駆動車の前後輪差動制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

本発明は、４輪駆動車の前後輪差動制御装置に係り、
特に、前後輪の差動クラツチを車両走行状態を反映した
信号により解放、スリツプ可能に構成すると共に、自動
変速機の達成可能な変速段を変更可能に構成した４輪駆
動車の前後輪差動制御装置の改良に関する。

【従来の技術】

４輪駆動車の前後輪差動制御装置としては、 ２輪駆動状態及び４輪駆動状態のいずれかを差動制
御クラツチによつて切換え可能としたもの、 ２輪駆動状態〜４輪駆動状態を伝達容量可変の差動
制御クラツチによつて段階的又は連続的に切換え可能と
したもの、 前後輪間にセンタデフアレンシヤル装置を備え、そ
の差動の許可又は禁止のいずれかを差動制御クラツチに
よつて切換え可能としたもの、 前後輪間にセンタデフアレンシヤル装置を備え、そ
の差動の許可〜制限（禁止を含む）状態を伝達容量可変
の差動制御クラツチによつて段階的又は連続的に切換え
可能としたもの、 等が提案されている。 これらの前後輪差動制御装置を具体的に制御する場
合、ａ）車両の全走行時、又はほとんどの走行時に、前
記前後輪の差動を制限あるいは禁止し、この差動制限あ
るいは禁止を車両の走行状態に応じて適宜に解除（又は
制限の程度を変更）するように構成することができる
（例えば特願昭60-280662）。又、ｂ）通常時において
は前後輪の差動が可能な状態に維持して置き、車両の走
行状態に応じて適宜に該前後輪の差動を制限するように
構成することもできる。

【発明が解決しようとする課題】

しかしながら、特に上述ａ）のように車両の全走行
時、又はほとんどの走行時に前後輪の差動を制限してい
るようなタイプの４輪駆動車にあつては、走行中に差動
制御クラツチが完全に解放されることがほとんどなく、
必然的に該差動制御クラツチが長時間に亘つて継続的に
滑り状態に置かれることになる。 その結果、差動制御クラツチの摩擦材への潤滑油の供
給不足が生じ、それに伴つて摩耗の早期進行による耐久
性の低下や冷却不足による摩擦面の温度上昇が発生した
り、更には摩擦特性が短期に劣化してしまったりする等
の不都合が発生し易い。

【発明の目的】

本発明は、このような従来の問題に鑑みてなされたも
のであって、４輪駆動車の前後輪差動制御装置におい
て、該差動制御を実行する差動制御クラツチの耐久性を
車両の走行状態に影響を与えずに向上させることのでき
る４輪駆動車の前後輪差動制御装置を提供することを目
的とする。

【課題を解決するための手段】

本発明は、第１図にその要旨を示す如く、前後輪の差
動制御クラツチを車両走行状態を反映した信号により解
放、スリツプ可能に構成すると共に、自動変速機の達成
可能な変速段を変更可能に構成した４輪駆動車の前後輪
差動制御装置において、その時点で達成し得る最高速段
を判定する手段と、該達成し得る最高速段ヘアツプシフ
トされたことを検出する手段と、該アツプシフトの検出
に基づいて、前記前後輪の差動制御クラツチを一時的に
解放する差動制御手段と、を備えたことにより、上記目
的を達成したものである。

【発明の作用及び効果】

本発明においては、差動制御クラツチの摩擦面に潤滑
油を定期的に供給するために、差動制御クラツチを解放
し、前後輪の差動を一時的に許可状態にするようにして
いる。 そのために、本発明では、まずその時点で達成し得る
最高変速段が第何速段であるかを判定し、その達成し得
る最高速段へアツプシフトされたことを検出し、この検
出に基づいて差動制御クラツチを解放するようにしてい
る。 この趣旨は次の通りである。即ち、差動制御クラツチ
を定期的に解放状態としたい場合、何を「トリガ」とす
るかが問題となる。この場合、一般にアツプシフトされ
た直後はエンジンの出力が激減するため、差動装置に入
力されてくるトルクが小さくなり、従つて、車両挙動に
対する差動装置の差動許可〜制限の差が比較的小さい状
態にあると考えることができる。従つて、本発明では、
差動制御クラツチを一時的に解放するための「トリガ」
として、「アツプシフトの後」を採用することにしたも
のである。 次に、アツプシフトには複数の種類があるが、その中
でも、最高速段にアツプシフトするときは一般に最も差
動装置に入力されてくるトルクが小さいと考えることが
できる。それは、自動変速機のギヤ比が最も小さいのは
最高速段であるため、同じエンジン出力であつても、差
動装置に入力されてくるトルクは最高速段が最も小さく
なるためである。従つて、本発明では、最高速段へのア
ツプシフトが実行されたときをもつて差動制御クラツチ
の解放を実行するようにしたものである。なお、最高速
段へのアツプシフトが実行されたことを「トリガ」とす
る技術は、出願人によつて特願昭62-244592で提案され
ている。 ここで、本発明では、更にその時点での達成し得る最
高速段を判定するようにしている。この理由は、設計上
達成し得る最高速段が例えば第４速段（通常はオーバー
ドライブ段）であつたとしても、必ずしもいつも第４速
段まで変速が可能な状態であると限らないためである。
例えば、オーバードライブスイツチが設けられている場
合、このオーバードライブスイツチが運転者によつてオ
フ状態とされていたときには、自動変速機は第４速段に
は変速されない。この場合、第３速段がその時点で達成
し得る最高速段ということになる。又、例えばエンジン
の暖機が完了しないうちは、暖機促進のために自動的に
第４速段への変速を禁止するようにした技術が広く採用
されているが、このような制御が実行されているときも
達成し得る最高速段は第３速段ということになる。更
に、例えばシフトレバーのシフト位置が２レンジ（セカ
ンドレンジ）であつた場合は、達成し得る最高速段は第
２速段となる。本発明では、このような事情に鑑み、そ
の時点での達成し得る最高速段を判定し、当該達成し得
る最高速段へのアツプシフトが実行されたときにこの実
行に基づいて差動制御クラツチの解放を行うようにして
いるため、常に適正な間隔で差動制御クラツチの摩擦面
に潤滑油を供給することができる。即ち、例えば設計上
達成し得る最高速段が第４速段である場合に、第３速段
から第４速段への変速のみを考慮し、この変速の実行に
基づいて差動制御クラツチの解放を行うようにした場
合、運転者の好みによつて例えばオーバードライブが常
に禁止された状態で走行された場合、差動制御クラツチ
の解放がいつまでも実行されないことになつてしまう
が、本発明ではそのような不具合は発生しないものであ
る。 なお、本発明は、達成し得る最高速段へアツプシフト
されたことに基づいて、差動制御クラツチの解放を実行
するものであり、必ずしも当該アツプシフトが行われる
度に解放を実行することを必須とするものではない。例
えば、アツプシフトの回数を計数し、該アツプシフトの
回数が所定値以上となつたときに解放するようにしても
よい。 このような場合に達成し得る最高速段の種類毎に、変
速回数の「所定値」を適宜に変更・設定するようにする
と、差動制御クラツチの耐久性の向上を確保しながら、
該クラツチを駆動するための油圧サーボ機構の耐久性を
確保することができ、又、必要な前後輪の差動制御を最
大限実行することができるようになる。

【実施例】

以下添付の図面に基づいて本発明の実施例を詳細に説
明する。 第２図は本発明に係る４輪駆動車の前後輪差動制御装
置が適用された車両用４輪駆動装置を示すスケルトン図
である。 この４輪駆動装置は、エンジン10、自動変速機20、セ
ンタデフアレンシヤル装置30、フロントデフアレンシヤ
ル装置40、トランスフア装置50、リヤデフアレンシヤル
装置60、差動制御クラツチ70、制御装置80、及び各種入
力系90を備える。 エンジン10は車両の前部に横置きにされている。エン
ジン10の出力は自動変速機20に伝達される。 自動変速機20は、流体式トルクコンバータ21及び補助
変速部22を備え、油圧制御部23によつて前進４段、後進
１段の変速段を自動的に切換える周知の構成とされてい
る。前進４段のうちの最高速段（第４速段）はオーバー
ドライブ段となつている。油圧制御部23は、制御装置80
の指令によつて制御される。自動変速機20を経た動力は
出力ギヤ24を介してセンタデフアレンシヤル装置30の入
力ギヤ31に伝達される。 センタデフアレンシヤル装置30は、この入力ギヤ31と
一体化されたデフアレンシヤルケース32を備える。デフ
アレンシヤルケース32には、周知の噛合構成によりピニ
オン軸33、２つの差動ピニオン34、35、後輪出力用サイ
ドギヤ36及び前輪出力用サイドギヤ37が取付けられてい
る。後輪出力用サイドギヤ36はトランスフア装置50のト
ランスフアリングギヤ51に連結されている。前輪出力用
サイドギヤ37は、中空の前輪駆動軸41に連結されてい
る。 フロントデフアレンシヤル装置40は、この前輪駆動軸
41と一体化されたデフアレンシヤルケース42を備える。
このデフアレンシヤルケース42には周知の噛合構成によ
りピニオン軸43、２つの差動ピニオン44、45、左側前輪
出力用サイドギヤ46及び右側前輪出力用サイドギヤ47が
取付けられている。左側前輪駆動用サイドギヤ46には左
側前輪車軸48が、又、右側前輪出力用サイドギヤ47には
右側前輪車軸49がそれぞれ連結されている。 一方、トランスフア装置50は、センタデフアレンシヤ
ル装置30の後輪出力用サイドギヤ36に連結されたトラン
スフアリングギヤ51、このトランスフアリングギヤ51と
噛合するドリブンピニオン52、このドリブンピニオン52
とプロペラシヤフト53を介して一体的に回転するトラン
スフア出力回転ギヤ54を備える。トランスフア出力ギヤ
54はリヤデフアレンシヤル装置60に連結されている。 リヤデフアレンシヤル装置60は、トランスフア出力ギ
ヤ54と噛合するリングギヤが一体的に形成されたデフア
レンシヤルケース61を備える。このデフアレンシヤルケ
ース61には、周知の噛合構成によりピニオン軸62、２つ
の差動ピニオン63、64、左側後輪出力用サイドギヤ65及
び右側後輪出力用サイドギヤ66が取付けられている。左
側後輪出力用サイドギヤ65は左側後輪車軸67に、右側後
輪出力用サイドギヤ66は右側後輪車軸68にそれぞれ連結
されている。 差動制御クラツチ70は、前記センタデフアレンシヤル
装置30の入力部材であるデフアレンシヤルケース32と該
センタデフアレンシヤル装置30の出力部材である前輪駆
動軸41とをトルク伝達関係に接続するものである。この
差動制御クラツチ70は、湿式の多板クラツチ部71及びこ
れを制御する油圧制御部72とから主に構成されている。 第３図に示されるように、多板クラツチ部71には油圧
サーボ部73が付設されている。この油圧サーボ部73の油
室74にサーボ油圧が供給されるとサーボピストン75がリ
ターンスプリング76のバネ力に抗して図中右方へ移動す
る。これによつて多板クラツチ部71が押圧され、該多板
クラツチ部71を介してデフアレンシヤルケース32と前輪
駆動軸41とがトルク伝達関係に接続される。又、油室74
に供給されるサーボ油圧の増減に応じてその伝達トルク
容量が比例的に増減される。油圧サーボ部73の油室74に
対するサーボ油圧の供給は油圧制御部72によつて行われ
る。油圧制御部72の構成は未公知であるため、以下に詳
細に説明する。 第４図〜第７図にこの油圧制御部72の構成を示す。 第４図〜第７図において、符号160が調圧弁、190が第
１切換え弁、210が第２切換弁、SD₁及びSD₂はこれら第
１、第２切換え弁190、210を切換えるための電磁弁をそ
れぞれ示している。 調圧弁160は、段付のスプール162を有する。又、この
調圧弁160は、入口ポート164、ドレンポート165、第
１、第２ブーストポート166、168、フイードバツクポー
ト170、及び出口ポート174を備える。 調圧弁160の入口ポート164には、ライン圧供給油路15
8よりエンジン10の負荷に応じて増減する一般的なライ
ン油圧が常に供給される。又、第１ブーストポート166
にもライン油圧供給油路158よりライン油圧が常に供給
される。これに対し、第２ブーストポート168には後述
の第１切換え弁190及び第２切換え弁210を介してライン
油圧が選択的に供給されるようになつている。又、フイ
ードバツクポート170には、絞り178を有する油路176に
よつて出口ポート174の出口油圧がフイードバツク供給
される。 調圧弁160は、スプール162に作用する図中上向きの力
と下向きの力とのバランスに応じて、入口ポート164及
びドレンポート165の出口ポート174に対する連通度合が
制御される。この連通度合の制御により、入口ポート16
4からのライン油圧が調圧され、この調圧された油圧、
即ちモジユレート油圧が出口ポート174から取出され
る。スプール162に作用する図中上向きの力は、第１ブ
ーストポート166及び第２ブーストポート168に与えられ
る油圧によつて発生される。又、スプール162に作用す
る図中下向きの力は、フイードバツクポート170に与え
られる油圧及び圧縮コイルバネ172のバネ力によつて発
生される。 第１ブーストポート166にのみライン油圧が供給され
ているときには、第８図に示されるような油圧特性のモ
ジユレート油圧Pm₂が出口ポート174に発生され、第１ブ
ーストポート166に加えて第２ブーストポート168にもラ
イン油圧が供給されているときには（同一スロツトル開
度のときに）前記モジユレート油圧Pm₂より高いモジユ
レート油圧Pm₁が出口ポート174に発生される。 調圧弁160の出口ポート174は、油路180によつて第１
切換え弁190の第２入口ポート194に接続されている。 第１切換え弁190は、パイロツトポート196に油圧が供
給されているか否かによつてスプール192が上下動し、
各ポート194、200、202、204、206の接続関係を切換え
るものである。 パイロツトポート196には油路184よりライン油圧がそ
の途中に設けられた電磁弁SD₂の開閉に応じて選択的に
供給されるようになつている。油路184の途中には絞り1
88が設けられている。これにより、電磁弁SD₂がOFFとさ
れ、これが閉弁状態であるときにはライン圧供給油路15
8からのライン油圧が油路184を経てパイロツトポート19
6に与えられる。又、電磁弁SD₂がONとされ、これが開弁
状態であるときには油路184のライン油圧はドレンさ
れ、パイロツトポート196には実質的な油圧は与えられ
なくなる。 パイロツトポート196に油圧が供給されているときに
は、第４図及び第５図に示されているように、スプール
192が圧縮コイルバネ198のバネ力に抗して図中下方に移
動させられる。そのため、第１入口ポート（油路182か
らライン油圧が供給されるポート）200が閉じ、第２入
口ポート（油路180からモジユレータ油圧が供給される
ポート）194が第１出口ポート202に連通され、又、第２
出口ポート204がドレンポート206に連通される。 これに対し、パイロツトポート196に油圧が供給され
ていないときは、第６図及び第７図に示されるように、
スプール192は圧縮コイルバネ198のバネ力によつて図中
上側に移動させられる。そのため第１入口ポート200と
第１出口ポート202とが連通され、又、第２入口ポート1
94と第２出口ポート204とが連通される。 第１切換え弁190の第１出口ポート202は、油路208に
よつて第２切換え弁210の第１入口ポート214に連通され
ている。又、第１切換え弁190の第２出口ポート204は、
油路226によつて第２切換え弁210の第２入口ポート220
に連通されている。 第２切換え弁210は、パイロツトポート216に油圧が供
給されているか否かによつてスプール212が上下動し、
第１、第２入口ポート214、220、第１、第２出口ポート
219、222、及びドレンポート224の各ポートが切換えら
れるようになつている。 第２切換え弁210のパイロツトポート216には油路228
からライン油圧がその途中に設けられた電磁弁SD₁の開
閉に応じて選択的に供給されるようになつている。又、
油路228の途中には絞り232が設けられている。これによ
り、電磁弁SD₁がOFFとされ、これが閉弁状態であるとき
には、ライン圧供給油路158からのライン油圧が油路228
を経てパイロツトポート216に供給される。これに対
し、電磁弁SD₁がONとされ、これが開弁状態であるとき
には、油路228のライン圧がドレンされ、パイロツトポ
ート216には実質的な油圧が与えられなくなる。 パイロツトポート116に油圧が供給されているときに
は、第４図及び第６図に示されているように、スプール
212が圧縮コイルバネ218のバネ力に抗して図中下側に移
動させられる。そのため第１入口ポート214と第１出口
ポート219とが連通され、第２入口ポート220が第２出口
ポート222に連通される。 これに対し、パイロツトポート216に油圧が供給され
ていないときには、第５図及び第７図に示されるよう
に、スプール212が圧縮コイルバネ218のバネ力によつて
図中上側に移動させられる。そのため第１出口ポート21
9がドレンポート224に連通され、又、第２出口ポート22
2が第２入口ポート220に連通される。 第２切換え弁210の第１出口ポート219は、油路234を
介して前述の調圧弁160の第２ブーストポート168に連通
されている。又、第２切換え弁210の第２出口ポート222
は、油路236を介して前述の油圧サーボ部73の油室74に
連通されている。 次に、上述の如き構成からなる油圧制御部72の作用に
ついて説明する。この油圧制御部72は、２つの電磁弁SD
₁及びSD₂に対する通電が後述する制御装置80によつて個
別的に制御されることにより行われる。 電磁弁SD₁及びSD₂のいずれにも通電がなされず、２つ
の電磁弁SD₁及びSD₂が共に閉弁状態となつているときに
は、第４図に示される如く、第１切換え弁190のスプー
ル192及び第２切換え弁210のスプール212が共に下側に
移動する。このとき、第２切換え弁210の第２出口ポー
ト222は第２入口ポート220及び油路226を経て第１切換
え弁190の第２出口ポート204に連通され、又この第２出
口ポート204はドレンポート206に連通される。従つて、
油圧サーボ部73の油室74に供給される油圧、即ちクラツ
チ油圧Pcはドレンされ、Pc＝０になる。 電磁弁SD₁にのみ通電が行われ、電磁弁SD₂が閉弁、電
磁弁SD₁が開弁している状態のときは、第５図に示され
ている如く、第１切換え弁190のスプール192が下方に移
動され、第２切換え弁210のスプール212が上方に移動す
る。このとき、第２切換え弁210の第２出口ポート222
は、第１入口ポート214、油路208、第１切換え弁190の
第１出口ポート202及び第２入口ポート194、油路180を
介して調圧弁160の出口ポート174に連通する。その結
果、第２出口ポート222からは、調圧弁160の出口ポート
174に生じるモジユレート油圧が出力されるようにな
る。 調圧弁160の第２ブーストポート168は、油路234、第
２切換え弁210の第１出口ポート219を介してドレンポー
ト224に連通されていることから、調圧弁160の第２ブー
ストポート168には油圧が供給されず、第１ブーストポ
ート166にのみ油圧が供給されている。従つて、このと
きの調圧弁160の出口ポート174から取出される油圧は、
第８図にて符号Pm₂にて示されている低めの油圧とな
り、この低めの油圧Pm₂がクラツチ油圧Pcとして前記油
圧サーボ部73の油室74に供給されるようになる。 電磁弁SD₂にのみ通電が行われ、該電磁弁SD₂が開弁、
電磁弁SD₁が閉弁状態となつているときには、第６図に
示されるように、第１切換え弁190のスプール192が上方
に移動し、第２切換え弁210のスプール212が下方に移動
するようになる。このとき、第２切換え弁210の第２出
口ポート222は、第２入口ポート220、油路226、第１切
換え弁190の第２出口ポート204、第２入口ポート194、
及び油路180を介して調圧弁160の出口ポート174に連通
する。その結果、第２出口ポート222からは調圧弁160の
出口ポート174に生じるモジユレート油圧が出力される
ようになる。 調圧弁160の第２ブーストポート168は、油路234を介
して第２切換え弁210の第１出口ポート219を経て第１入
口ポート214に連通されている。この第１入口ポート214
は油路208を介して第１切換え弁190の第１出口ポート20
2から第１入口ポート200に連通されている。従つて第２
ブーストポート168にはライン油圧が供給されるように
なる。そのため調圧弁160の出口ポート174には第８図に
おいて符号Pm₁にて示される高めのモジユレート油圧が
発生し、この高めのモジユレート油圧Pm₁がクラツチ油
圧Pcとして前記油圧サーボ部73の油室74に供給されるよ
うになる。 電磁弁SD₁及びSD₂のいずれもがOFFとされ、該電磁弁S
D₁及びSD₂が共に開弁状態とされているときは、第７図
に示される如く、第１切換え弁190のスプール192及び第
２切換え弁210のスプール212が共に上方に移動するよう
になる。このとき、第２切換え弁210の第２出口ポート2
22は、第１入口ポート214、油路208を介して第１切換え
弁190の第１出口ポート202に連通される。この第１出口
ポート202は、第１入口ポート200に連通していることか
ら、第１出口ポート222には、ライン油圧が直接供給さ
れる。従つて、ライン油圧P_Lがクラツチ油圧Pcとして油
圧サーボ部73の油室74に供給されるようになる。 以上の構成により、電磁弁SD₁、SD₂を第８図上欄に示
したように切換えることにより、そのときのライン圧に
応じ、差動制御クラツチ70のクラツチ油圧Pc（＝差動制
御力）を「HIGH」「MIDDLE」「LOW」「FREE」の４段階
に制御することができる。 ここで「FREE」は差動制御クラツチ70が解放され、全
く自由な差動が許される油圧、「LOW」は駆動系のガタ
を抑えたり、通常走行における路面の細かな外乱の影響
を吸収したりできるが、一方、タイトコーナブレーキン
グ現象を発生することなく自由に旋回し得る程度の油
圧、「MIDDLE」は、「LOW」より強力な差動制限、例え
ば発進加速時の制御等を行うのに充分な差動制限を加え
得る油圧、「HIGH」は更にそれよりも強力な差動制限を
行い得る油圧に相当している。 再び第２図の説明に戻る。 制御装置80は、入力系90からの各入力信号に応じて前
記油圧制御部23及び72を制御する。 この制御装置80には、スロツトル開度センサ91からの
スロツトル開度情報、マニユアルシフトポジシヨンセン
サ92からの自動変速機20のマニユアルシフトレンジ情
報、前輪回転数センサ93からの前輪回転数情報、後輪回
転数センサ94からの後輪回転数情報、操舵角センサ95か
らの車両の操舵角情報、制動センサ96からの制動情報、
O/Dスイツチ97からの運転者のオーバードライブ（第４
速段）走行の許可に関する情報が入力されている。O/D
スイツチ97がOFFとされたときは、自動変速機20は、第
４速段には変速されず、第１速段〜第３速段間で変速が
行われる。 又、制御装置80には、冷却水温センサ98からのエンジ
ン10の暖機状態に関する情報も入力されている。エンジ
ン10の暖機が未だ完了しないうちは、該エンジン10の暖
機を促進するため、この場合も自動変速機20は、第４速
段には変速されず、第１速段〜第３速段間で変速が行わ
れる。 更に制御装置80には、差動セレクトスイツチ99からの
運転者の差動制御状態の要求に関する情報も入力されて
いる。 作動セレクトスイツチ99は「FREE」（フリー）」と
「AUTO（オート）」の２つのモードが選択できるように
なつている。FREEモードのときは差動制御クラツチ70の
クラツチ油圧Pcが「FREE」、即ち零（差動許可）とされ
る。AUTOモードのときは車両走行状態に応じて自動的に
クラツチ油圧Pcが「FREE」、「LOW」、「MIDDLE」、「H
IGH」の４段階（第８図参照）に切換えられるようにな
つている。 制御装置80は、公知の方法により、マニユアルシフト
レンジ情報と前輪回転数情報あるいは後輪回転数情報
（車速情報）とスロツトル開度情報とに応じて、予め定
められた変速パターンに従つて、自動変速機20の変速段
制御のための制御信号を油圧制御部23に出力する。 又、制御装置80は、車両の種々の走行状態に応じて、
前述の電磁弁SD₁及びSD₂を制御することにより、差動制
御クラツチ70のクラツチ油圧Pcを第４段階に制御し、そ
の時の走行状態に最も相応しい差動（制限）力を発生さ
せる。電磁弁SD₁、SD₂の制御によりクラツチ油圧Pcを４
段階に制御する構成については、既に詳述した通りであ
る。 更に、制御装置80は、後述する制御手順に従つて、本
発明を実施するために変速の回数が所定値以上であると
判断された段階で差動制御クラツチ70のクラツチ油圧Pc
が一時的に「FREE」となるように制御する。 第９図に上記実施例装置で採用されている概略制御手
順を示す。 差動セレクトスイツチ99がAUTOモード状態となつてい
ると、各種走行状態に応じて前後輪の差動を許可又は制
限する制御が行われる。その際、走行状態を検出するセ
ンサが複数あるため、差動許可の要求と差動制限の要求
とが同時に発生して互いに干渉し合うことが考えられ
る。この実施例ではこの不具合を避けるために、優先順
位の原則を採用している。この優先順位の原則とは、各
差動制御に優先順位を付け、優先順位の上位にある差動
制御を実行するときは他の下位にある差動制御を実行し
ないというものである。例えば悪路走行中（スリツプ走
行中）に操舵された場合、あるいは悪路走行中に制動及
び操舵が行われた場合等であつても、いずれか優位に立
つ差動制御において要求されている制御のみが実行され
る。その結果、各差動制御同士の干渉の発生が防止され
る。 なお、この実施例ではいずれの制御条件も成立しなか
つたときは、差動制御クラツチ70が「LOW」となるよう
にプログラムされている。 具体的に第９図の制御手順を説明する。 ステツプ250では差動セレクトスイツチ99の状態が判
定される。差動セレクトスイツチ99がFREEモードとされ
ているときにはステツプ272に進み、差動制御クラツチ7
0が「FREE」、即ち差動許可の状態とされる。 又、差動セレクトスイツチ99がAUTOモードであつた場
合には、ステツプ252に進む。ステツプ252では制動時に
おける差動制御の実行条件が成立するか否かが判定され
る。ここにおける制動時の差動制御とは、特に低摩擦係
数道路における４輪ロツクによる操舵性能の低下を防止
するために、「制動状態」の検出と共にセンタデフアレ
ンシヤル装置30の差動を許可とする制御をいう。従つ
て、この制御条件が成立したときは、差動制御クラツチ
70を「FREE」とするためにステツプ272に進み、差動制
御クラツチ70は「FREE」とされる。 制動時における差動制御の実行条件が不成立な場合
は、ステツプ254に進む。ステツプ254では差動制御クラ
ツチ70の強制解除制御の実行条件が成立するか否かが判
定される。ここにおける強制解除制御とは、差動が制限
されている状態のときに、即ち、電磁弁SD₁、SD₂の少な
くとも一方がONとされているときに、前後輪の回転数差
が所定値以下とならない状態が所定時間以上継続した場
合、差動制御クラツチ70を保護するために直ちに電磁弁
SD₁、SD₂を共にOFFとし、差動制御クラツチ70を「FRE
E」とする制御をいう。前記所定値及び所定時間は、差
動制御クラツチ70の差動制限の程度に応じて複数組設定
される。この強制解除制御の実行条件が成立したときは
ステツプ272に進み、差動制御クラツチ70は「FREE」と
される。 強制解除の実行条件が成立しなかつたときはステツプ
256に進む。ここでは、Ｎ→Ｄシフト制御の実行条件が
成立するか否かが判定される。ここにおけるＮ→Ｄシフ
ト制御とは、停止又は停止に近い状態でＮ→Ｄ（Ｎ→
Ｒ、Ｎ→２、Ｎ→Ｌを含む）シフトが行われたとき、該
Ｎ→Ｄシフトの信号を検出後所定時間だけ差動制御クラ
ツチ70を「LOW」とし（ステツプ270）、該所定時間が経
過した後アイドルスイツチがONのときに差動作制御クラ
ツチ70を「HIGH」とするものである（ステツプ266）。
これにより、Ｎ→Ｄシフト時のガタ落ち音等を減少させ
る。 Ｎ→Ｄシフト制御の実行条件が成立しなかつたときに
はステツプ258に進む。ステツプ258ではスリツプ制御の
制御条件が成立するか否かが判定される。ここにおける
スリツプ制御とは、前後輪のいずれかが脱輪、前後輪が
異なる摩擦係数の路面に接地、４輪が低μ路に接地とい
うような状態で発進しようとしたときに、前後輪の差動
を制限することによりスリツプを制御し、車両を円滑に
発進させる制御をいう。具体的には下記の条件が全て成
立し、しかもそれが所定時間だけ継続した場合に差動制
御クラツチ70を「HIGH」とする制御をいう。 前輪の平均回転数と後輪の平均回転数のいずれか小
さい方が所定値以下 前後輪の回転数差が所定値以上 アイドル接点がOFF又はスロツトル開度が所定値以
上 前輪の平均回転数と後輪の平均回転数のいずれか大
きい方が所定値以下 このような〜の条件が全て成立し、しかもそれが
所定時間継続した場合は、ステツプ266に進み差動制御
クラツチ70が「HIGH」とされる。 スリツプ制御の実行条件が成立しなかつたときは、ス
テツプ260に進む。ステツプ260では高車速時制御の実行
条件が成立するか否かが判定される。ここにおける高車
速時制御とは、車速が所定値以上になつたときに、差動
制御クラツチ70を「FREE」とする制御をいう。このよう
な制御を実行するのは、高車速状態になると前後輪のわ
ずかな有効半径の違いが大きな差動として顕在化するよ
うになるため、動力循環による駆動系の耐久性低下を防
止するために、あるいは燃費を向上させるために、差動
制御クラツチ70が「FREE」とされる方が望ましいためで
ある。なお、「FREE」としたときに前後輪の実際の差動
状態を検出し、その結果前後輪の差動が所定値よりも小
さい状態が所定時間以上に亘つて継続したことが確認さ
れたときは、高車速であつても差動制御クラツチ70の耐
久性や燃費上特に問題がないため、再び標準状態である
「LOW」に切換えられるようになつている。 高車速時制御の実行条件が成立しなかつたときは、ス
テツプ262に進む。ステツプ262においては発進加速時制
御の実行条件が成立するか否かが判定される。ここにお
ける発進加速時制御とは、自動変速機20の変速段が第１
速段であり且つスロツトル開度が所定値以上の時にスリ
ツプを防止して良好な加速を得るべく差動制御クラツチ
70を「MIDDLE」とするものである。従つて、ステツプ26
2において発進加速時制御の実行条件成立したときはス
テツプ268に進む。 ステツプ262の発進加速時制御の制御条件が成立しな
かつたときはステツプ264に進む。ステツプ264では変速
時制御（本発明に係る制御）の実行条件が成立するか否
かが判定される。即ち、ここにおける変速時制御とは、
差動制御クラツチ70を変速が所定回数行われる毎に「FR
EE」とし、該差動制御クラツチ70の摩擦面に定期的に潤
滑油を供給する制御をいう。実行条件が成立した場合に
はステツプ272に進んで差動制御クラツチ70が「FREE」
とされる。この変速時制御については第10図を用いて後
に詳述する。 このような制御フローが実行される結果、各制御には
優先順位が付けられ、上位に相当する差動制御の実行条
件が成立した段階でそれより下位に相当する差動制御の
成立判断が行われないことになる。その結果、差動制御
クラツチ70に関して同時に複数の制御指令が発生するこ
とがなく、制御の干渉が有効に防止される。 なお、ステツプ264の変速時制御が例えば10図で示さ
れる多くのステツプからなるように、ステツプ250〜264
の各制御の実行条件の判定及び制御の実行は、必ずしも
第９図に示されるような単純なフローによつて達成され
るものではない。 次に、第10図に上述の変速時制御（以下本制御とい
う）に焦点を絞つた制御フローを示す。 この制御フローはエンジンの始動によりスタートす
る。ステツプ301でデータやフラグ、カウント等の初期
化を行つた後、ステツプ303で各種制御に必要なデータ
を入力する。このデータにより、自動変速機20の変速段
の制御を行なつたり、差動制御クラツチ70のAUTO制御
（差動セレクトスイツチ99がAUTOモードとされていると
きの自動制御）を行なつたりする。 これまでの説明で明らかなように、本実施例では、差
動セレクトスイツチ99がAUTOモードとされているとき
に、前後輪の差動制限力を走行状態に応じて、４段階に
自動的に切換える制御が行われる。又、差動セレクトス
イツチ99がFREEモードとされたときには、走行状態の如
何にかかわらず差動が許可された状態での４輪駆動が実
施される。 以下に、差動制御クラツチ70を定期的に「FREE」（解
放）とする本制御に焦点を絞つて詳しい説明をする。 第10図（Ａ）のステツプ310で差動セレクトスイツチ9
9がAUTOモードになつているか否かを判断する。差動セ
レクトスイツチ99がAUTOモードであれば、ステツプ315
以下に進むが、「FREEモード」となつていた場合は、差
動制御クラツチ70を即時「FREE」にする。 ステツプ315以下に進んだ場合は、次の、の制御
が実行される。 自動変速機20が最高速段（第４速段）まで変速が可
能な状態での走行中にあつては、当該第４速段への変速
（アツプシフト）の回数N_Aがカウントされ、この回数N_A
が所定値N₁以上となつたときに所定の時間T₁だけ差動制
限クラツチ70が「FREE」とされる。 自動変速機20が最高速段（第４速段）への変速がで
きない状態となつているときには、その状態での最高変
速段（例えば第３速段）への変速（アツプシフト）の回
数N_Bがカウントされ、この回数N_Bが所定値N₂以上となつ
たときに所定の時間T₁だけ差動制限クラツチ70が「FRE
E」とされる。 ここで、自動変速機20が最高速段（第４速段）への変
速ができない状態とは、前述したように、例えばドライ
ブレンジでO/Dスイツチ97がOFFとされている場合、ある
いは未暖機走行時におけるオーバードライブカツト制御
が成立している場合等が挙げられる。この場合の最高変
速段は第３速段となる。 なお、この制御フローにおいては、シフトレバーの位
置が「２」レンジ、「Ｌ」レンジの場合については特に
触れていないが、同様の考え方が可能である。この場
合、例えば「２」レンジであつたときは、達成し得る最
高速段は第２速段ということになるため、第１速段から
第２速段への変速（アツプシフト）の回数が数えられる
ことになろう。 達成し得る最高速段への変速（アツプシフト）の回数
に基づいて本制御を実行するようにしたのは、第１に、
アツプシフト後はエンジンのトルクが減少した後に当た
るため、差動制御クラツチ70にかかる負担が比較少なく
なつたときであると考えられること、第２に、達成し得
る最高速段に変速されるときが、他の中間段に変速され
るときに比べてセンタデフアレンシヤル装置30に入力さ
れてくるトルクが小さく、又、一般に車両走行が最も安
定していると考えられるためである。 又、達成し得る最高変速段毎に所定値N₁、N₂を別途設
定するようにしているのは、最高速段の種類が異なる
と、当該最高速段に変速される頻度が異なつてくるため
である。 第10図（Ａ）の制御フローの説明に戻る。 ステツプ312で変速の回数N_A及びN_Bのカウントをリセ
ツトしているのは、そもそも定期的に「FREE」にするこ
とが目的ではあるが、必要以上には「FREE」にはしない
という理由からである。即ち、目的がどのようなもので
あろうと、ステツプ311において差動制御クラツチ70を
「FREE」とした場合は本制御における目的が達成された
ことになるため、これを以つて本制御が１回実施された
と考えてよいためである。又、前述したように、本実施
例においては、差動セレクトスイツチ99がAUTOモードと
なつている場合は、差動制御クラツチを「LOW」とする
のを標準走行状態としている。従つて、「FREE」の回数
が多くなると、本来の差動制限制御がそれだけ実行され
ないことになる。従つて、他の目的によつて「FREE」の
状態となつたときには、これを本制御による「FREE」の
実行と見なすことにより、必要以上の「FREE」の実行を
防止することができるようになる。 なお、ステツプ385で同様の目的で変速回数N_A、N_Bの
カウントをリセツトしている。 ステツプ310で差動セレクトスイツチ99がAUTOモード
であると判定されたときは、ステツプ315に進みフラグF
_Aの判定を行う。このフラグF_Aは、これが１であるとき
に本制御により差動制御クラツチ70を「FREE」とする制
御を実行中であることを示し、これが零であるときに非
実行中であることを示している。当初はステツプ301で
データ等の初期化が行われているため、F_A＝０（本制御
非実行中）となつている。その為、第10図（Ｂ）のステ
ツプ320に進み、前述したようなAUTO制御の優先順位に
従いステツプ320〜322で本制御より優先の「HIGH」、
「MIDDLE」、あるいは「FREE」の制御が成立するか否か
を判断する。 もし、「HIGH」又は「MIDDLE」の制御が成立したなら
ばステツプ386に進み、「HIGH」又は「MIDDLE」の制御
を実行する。しかしながら、ステツプ322で「FREE」へ
のAUTO制御が成立した場合は、先に述べたようにステツ
プ385においてそれまでの変速回数N_A、N_Bをリセツトし
た後ステツプ386へと進み、「FREE」の制御が実行され
る。 ここでステツプ387のフラグF₂の説明をする。 フラグF₂は、本制御による「FREE」が開始（F_A＝１の
状態）される前に、他のAUTO制御又は変速機の変速制御
が開始されたことを示すものである。フラグF₂が１とな
つた場合は、これらのAUTO制御又は変速機の変速制御が
終了するまでは、たとえ変速回数N_A又はN_Bが所定の回数
N₁又はN₂となり、本制御の開始条件が成立したとしても
本制御を実行しない。これはステツプ343でフラグF₂を
判定する形で実現される。 従つて、ステツプ387では、他のAUTO制御が先に実行
されたということでF₂＝１（他のAUTO制御実行中）と
し、又ステツプ327では変速機の変速制御が先に実行さ
れたということでF₂＝１としている。このような趣旨の
フラグF₂を立てるのは、本制御の優先順位が下位であ
り、従つて他の制御が何も行われていないときに実行さ
れるべきという理由に基づいている。 ステツプ320〜322でいずれもNOの判定がなされた場合
は、通常状態（「LOW」の状態）でよいということであ
るため、ステツプ323で差動制御クラツチ70を「LOW」と
している。 本制御は「FREE」にするという制御であるため、差動
制限力の変化が最も小さい状態で「FREE」への切換えが
行われるのが望ましい。即ち、差動制御クラツチ70が例
えば「HIGH」あるいは「MIDDLE」の状態にされていると
いうことは、換言すると車両走行状態がそのような強い
差動制限を必要としている情況にあるということにな
る。本制御は差動制御クラツチ70の潤滑性向上のために
設けられたものであるため、本来の差動制限制御の実行
に対し、極力影響が及ばない形で行われるべきである。
そのため、本制御は必ず「LOW」状態、即ち差動制限力
が所定値以下と考えられる状態（ステツプ323以降）か
ら実行条件の範囲に入るようにしている。 次に、ステツプ324でフラグF₄が判定される。フラグF
₄は、本制御が未だ実行されていない（F_A＝０）の状態
で自動変速機20の変速判断が先にあつた場合に１、なか
つたときに零とされるフラグである。当初はF₄＝０とな
つているため、ステツプ325で変速判断が成立したか否
かが判断される。変速判断が成立した場合は、ステツプ
326に進んで当該変速が優先的に実行され、ステツプ326
AでフラグF₄が１に設定される。又、ステツプ327で優先
の変速が実行中ということでフラグF₂が１とされ、リタ
ーンされる。フラグF₂の意義については先の述べた。 一度フラグF₄が１に設定されると、ステツプ324でF₄
＝１と判定されるため、ステツプ328に進み、当該変速
が終了したか否かが判断される。終了していないときは
そのままリターンされる。終了したと判断されるとステ
ツプ328AでフラグF₄がリセツトされる。 ステツプ325で変速判断がないと判定されたときは、
ステツプ320〜328の判断で本制御より優先のAUTO制御が
全くなく、且つ自動変速機20の変速制御がない（あるい
はステツプ328経由で終了した）ということでフラグF₂
が零とされる（ステツプ329）。 次に第10図（Ｃ）のステツプ330、331へと進む。 ステツプ330ではO/Dスイツチ97の状態、ステツプ331
では暖機促進等の他のO/Dカツト制御の状態を判定す
る。この判定の結果、最高速段（第４速段）まで変速可
能な状態での走行と判断されたときは、ステツプ332へ
進み、それ以外ではステツプ360へと進む。 ステツプ332へ進んだ場合は、後にステツプ336、337
で最高変速段（第４速段）への変速回数N_Aをカウントす
る。ステツプ360へ進んだ場合は、後にステツプ364、36
5で第３速段への変速回数N_Bがカウントされる。そし
て、ステツプ340又はステツプ368で変速回数N_A又はN_Bが
所定の回数N₁又はN₂になると本制御の開始条件が揃うこ
とになる。 ステツプ330、331以降ステツプ332〜334及びステツプ
360〜362では次のことをしている。例えばドライブレン
ジでO/Dスイツチ97がON、他のO/Dカツト制御がなしの状
態で走行されていると、第４速段までのアツプシフトが
何回か行われ、その回数N_Aがカウントされる。ここで、
例えばO/DスイツチがOFFとされると、ステツプ360〜362
では先の状態でカウントした回数N_Aの分がN_Bに置換えら
れる。その結果、新たにN_Bのカウントを零からし直さな
くてもよいようになつている。このようにする理由は、
走行状態が変わつても、なるべく定期的に本制御を行い
たいためである。もし仮に、走行状態が変わる度にカウ
ントされたN_A、あるいはN_Bがリセツトされるようにして
おくと、いつまでたつても本制御が実行されないという
事態も考えられる。 次に、ステツプ335、363のフラグF₁及びF₃の説明を行
う。フラグF₁及びF₃は、ステツプ341及びステツプ369で
第４速段あるいは第３速段への変速制御が未だ終了して
いないと判定されたときにステツップ349、370でそれぞ
れ１とされるフラグである。即ち、フラグF₁、F₃が１の
ときは当該変速制御が実行中であることを示している。
このフラグF₁及びF₃は具体的には最後の第４速段への変
速、又は第３速段への変速が終了した後にのみステツプ
344以降に進んで差動制御クラツチ70の「FREE」を行う
ために使用する。 この理由は、本制御の影響を変速制御に与えたくない
ためである。即ち、変速制御は、安定した油圧状態で実
行しないと良好な変速特性が得られないことがある。も
ともとポンプの容量にはかなりの余裕が持たされている
ものの、変速制御の最中に本制御を実行するべくオイル
が大量に移動されると、その移動によつて当該変速制御
のためのオイルの移動が適性に実行されなくなる恐れが
ある。又、単にオイルの移動の問題だけでなく、変速制
御中に差動制限状態を変化させるのは避ける方が良好で
ある。フラグF₁及びF₃は、このような事情に鑑み、少な
くとも最後の第４速段あるいは第３速段への変速が終了
するまでは差動制御クラツチ70を「FREE」とするのを待
つために設けられたものである。 具体的には、ステツプ338又は366で第４速段又は第３
速段への変速が実行されると、ステツプ341、369でその
変速が終了したか否かが判定される。変速が終了してい
ないと判定されるとステツプ349あるいはステツプ370で
F₁、F₃が１とされる。その後ステツプ341、あるいはス
テツプ369で変速が終了と判断されるまではF₁、F₃は１
のままとされ、変速が終了した段階でステツプ342、371
に進んでリセツトされる。 なお、F₁、F₃が１とされると、変速が終了するまでス
テツプ335あるいはステツプ363でYESの判定がなされる
ため、ステツプ336〜338、364〜366が飛び越されるよう
になつている。 ところで、変速回数N_A、N_Bのカウントが進む過程で、
N_A＜N₁あるいはN_B＜N₂のうちはステツプ340、368からリ
ターンされ、第10図（Ｂ）のステツプ320〜322で差動制
限力を「LOW」以外にするようなAUTO制御が成立するか
どうかを常に検出し続けるようになつている。これによ
り、本制御の条件成立の判定に取りかかつた後であつて
も、他のAUTO制御の条件が成立した場合には、適宜その
制御が実行されることになる。 第10図（Ｃ）に戻つて、ステツプ341、369でN_A、N_Bを
カウントした変速（第４速段又は第３速段への変速）が
終了したと判定され、ステツプ340、368でN_A≧N₁、ある
いはN_B≧N₂となり、且つ、ステツプ343で他のAUTO制御
や変速が行われていない（F₂＝０）と判断されると、ス
テツプ344へ進み、差動制御クラツチ70を「FREE」と
し、N_A、N_Bのカウントをリセツトする（ステツプ34
5）。 その後、所定時間T₁の間だけこの「FREE」状態を継続
させるためのタイマT_Aのカウントをスタートする（ステ
ツプ346）。このスタートと共に、ステツプ347で本制御
により差動制御クラツチ70を「FREE」として最中である
という意味のフラグF_Aを１としリターンする。 再び第10図（Ａ）戻つて、フラグF_Aが１とされると、
ステツプ315でF_A＝１と判定されるため、ステツプ390以
降へ進む。ステツプ390あるいは395で通常の「LOW」状
態よりも差動制限力を高める制御が成立したときは、
「FREE」の制御は中止され、ステツプ391、又は396で
「HIGH」あるいは「MIDDLE」の制御が実行される。即
ち、本制御はいかなる状態のときでも他のAUTO制御より
も優先して実行されることはない。 差動を高めるAUTO制御が割込んできたときは、ここで
タイマT_Aがリセツトされる（ステツプ392）。そして本
制御による「FREE」制御が終了したという意味でフラグ
F_Aが零とされる。なお、N_A、N_Bについては、F_A＝１とな
る前にステツプ345でリセツトされている。 一方、ステツプ397で「FREE」のAUTO制御が成立した
と判定された場合は、本制御の実行中と同一の状態であ
るため、タイマT_Aのカウントをそのまま継続する。 タイマT_Aが所定時間T₁になる前にステツプ397で成立
した優先の「FREE」制御が終了した場合は、ステツプ39
7から398へと進み、T_A≧T₁となつてからステツプ400に
進む。ステツプ400では差動制御クラツチ70が再び「LO
W」とされる。その後、ステツプ405においてタイマT_Aが
リセツトされ、ステツプ401でフラグF_Aが零とされた後
本制御が終了される。 T_A＞T₁となつてもステツプ397での優先の「FREE」制
御が終了しない場合は、この優先の「FREE」の制御をそ
のまま続け、ステツプ403からステツプ405、401へと進
み、タイマT_A及びフラグF_Aのリセツトのみ行つて本制御
を終了する。 本制御による「FREE」最中に優先するオート制御が何
も起こらない場合は、ステツプ390から395、397、398と
進み、T_A≧T₁となつたところでステツプ400で差動制御
クラツチ70を「LOW」に戻し、ステツプ405、401を経て
本制御を終了する。 この実施例では、そのときの達成し得る最高速段への
変速回数N_A、N_Bがそれぞれ計数され、しかもその最高速
段の種類別に所定回数N₁、N₂が設定れているため、必要
にして十分な潤滑油の供給を行うことができる。

【図面の簡単な説明】 第１図は、本発明の要旨を示すブロツク図、 第２図は、本発明が適用される４輪駆動車の動力伝達系
統を示すスケルトン図、 第３図は、センタデフアレンシヤル装置の差動を制限す
るための差動制御クラツチのスケルトン図、 第４図〜第７図は、上記差動制御クラツチの油圧サーボ
部に供給する油圧を発生させるための油圧回路図、 第８図は、該油圧回路によつて作り出される油圧の特性
及びこの油圧特性を実現するときの電磁弁のON-OFF状態
を示す線図、 第９図は、上記実施例装置で採用されている制御手順の
概略を示す流れ図、 第10図（Ａ）〜（Ｃ）は、上記制御手順を変速時制御に
焦点を絞つてより詳細に示した流れ図である。 10……エンジン、20……自動変速機、30……センタデフ
アレンシヤル装置、40……前輪用デフアレンシヤル装
置、50……トランスフア装置、60……後輪用デフアレン
シヤル装置、70……差動制御クラツチ、80……制御装
置、90……入力系、97……O/Dスイツチ、99……差動セ
レクトスイツチ、N_A、N_B……変速回数、N₁、N₂……所定
値、T₁……所定時間。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】前後輪の差動制御クラツチを車両走行状態
   を反映した信号により解放、スリツプ可能に構成すると
   共に、自動変速機の達成可能な変速段を変更可能に構成
   した４輪駆動車の前後輪差動制御装置において、 その時点で達成し得る最高速段を判定する手段と、 該達成し得る最高速段へアツプシフトされたことを検出
   する手段と、 該アツプシフトの検出に基づいて、前記前後輪の差動制
   御クラツチを一時的に解放する差動制御手段と、 を備えたことを特徴とする４輪駆動車の前後輪差動制御
   装置。