JP2615884B2

JP2615884B2 - 前後輪駆動車両用差動制御クラッチの制御方法

Info

Publication number: JP2615884B2
Application number: JP63183963A
Authority: JP
Inventors: 誠一西川
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1988-07-22
Filing date: 1988-07-22
Publication date: 1997-06-04
Anticipated expiration: 2012-06-04
Also published as: JPH0234430A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、アンチスキッド制動装置と差動制御クラッ
チとを備える形式の前後輪駆動車両において、その差動
制御クラッチを制御する方法に関するものである。

従来の技術４輪駆動車などの前後輪駆動車両においては、前輪駆
動部材および後輪駆動部材の一方を他方に選択的に連結
して２輪駆動状態と４輪駆動状態とを切り換えるための
切換クラッチを備えている所謂パートタイム型のもの
や、前輪駆動部材と後輪駆動部材とへ駆動トルクを分配
するセンタディファレンシャル装置の差動作用を制限す
るための差動制限クラッチを備えている所謂フルタイム
型のものなどがある。上記のような切換クラッチおよび
差動制限クラッチは、車両の前輪と後輪との差動回転速
度を制御するものであるから、差動制御クラッチと称さ
れる。

上記のような差動制御クラッチは、たとえば、車両の
駆動力に応じて差動制限力が常時制御される一方、車両
のアンチスキッド制御装置の制御作動開始前には、アン
チスキッド制御中に各車輪を独立に回転させ得るように
差動制御クラッチが解放制御されている。たとえば、特
開昭62−43322号に記載された制御装置がそれである。

発明が解決しようとする課題ところで、上記のようにアンチスキッド制御中に差動
制御クラッチが解放状態とされる従来の制御方法では、
アンチスキッド制御が終了して再び差動制御クラッチに
よる差動制限制御を開始させるために油圧アクチュエー
タへ作動油を供給開始したときには、油圧アクチュエー
タのピストンが最も後退した位置に位置させられている
ため、そのピストンが差動制御クラッチを係合させる位
置まで比較的長い距離を移動しなければならず、差動制
限制御が速やかに開始され得ないという不都合があっ
た。

また、上記のような制御方法では、アンチスキッド制
御の開始に伴い差動制御クラッチの差動制限力が低下さ
せられるため、アンチスキッド制御動作中に差動制限力
に変化が生じてしまい、各車輪の回転速度を正確に得る
ことができず、係合量の変化に起因して車輪の制動力が
変化し、アンチスキッド制御作動が不安定となるという
不都合もあった。

本発明は以上の事情を背景として為されたものであ
り、その目的とするところは、アンチスキッド制御が終
了したら差動制限制御を速やかに開始させる差動制御ク
ラッチの制御方法を提供することにある。

課題を解決するための手段斯る目的を達成するための本発明の要旨とするところ
は、車輪のスリップ状態が最適となるように制動油圧を
調節するためのアンチスキッド制御装置と、前輪および
後輪の差動を制御する差動制御クラッチとを備えた形式
の前後輪駆動車両におけるその差動制御クラッチの制御
方法であって、アンチスキッド制御の開始条件が成立し
たらそのアンチスキッド制御の作動に影響がない範囲で
前記差動制御クラッチの差動制限力を所定値に維持する
指令を行い、前記差動制限力が所定値になったらアンチ
スキッド制御を開始することにある。

作用および発明の効果このようにすれば、アンチスキッド制御の実行中にお
いては、そのアンチスキッド制御の作動に影響がない範
囲で差動制御クラッチの差動制限力が所定値に維持され
るので、アンチスキッド制御の終了と同時に差動制限制
御を実行させるために油圧アクチュエータへ作動油が供
給されると、差動制限力を所定値に維持しているピスト
ンは直ちに応答して差動制限力を調節できる。したがっ
て、アンチスキッド制御の終了と同時に差動制限制御が
速やかに開始され得ないという不都合が解消されるので
ある。

また、アンチスキッド制御の実施例において差動制限
力が前記所定値まで低下させられるので、アンチスキッ
ド制御動作中における差動制御力の変化がほとんど解消
されて、各車輪の回転速度が正確に得られるとともに係
合量の変化に起因する車輪の制動力の変化が解消される
ので、アンチスキッド制御動作の安定性が高められる。

実施例以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明
する。

第１図は、横置エンジン４輪駆動車両の動力伝達系お
よび差動制御クラッチ82の制御装置などを示す図であ
る。図において、エンジン10の出力は、クラッチ12を介
して自動変速機14へ供給される。このクラッチ12は、ト
ルクコンバータ、フルードカップリング、磁粉式電磁ク
ラッチ、油圧式多板クラッチなどから構成される。上記
自動変速機14は、たとえば遊星歯車式有段変速機、或い
はベルト式無断変速機により構成される。油圧制御回路
16は、自動変速機14の変速比を変化させる油圧アクチュ
エータを作動させ、ギヤ段を自動的に切り換えたり或い
は可変プーリの有効径を自動的に切り換える。

上記自動変速機14から出力された駆動トルクはセンタ
ディファレンシャル装置20により２分され、一方の駆動
トルクは前輪用ディファレンシャル装置22を介して前輪
24へ伝達されるとともに、他方の駆動トルクは後輪用デ
ィファレンシャル装置26を介して後輪28へ伝達される。

センタディファレンシャル装置20は、自動変速機14の
出力ギヤ18と噛み合う入力ギヤ30を一体的に備えて一軸
まわりに回転可能に設けられたディファレンシャルケー
ス32と、このディファレンシャルケース32において上記
一軸に直交する方向に取り付けられたピニオン軸34によ
ってそれぞれ回転可能に支持された一対の差動小歯車36
および38と、それら差動小歯車36および38とそれぞれ噛
み合わされた前輪用差動大歯車40および後輪用差動大歯
車42とを備え、自動変速機14の出力ギヤ18を介して入力
された駆動トルクを前輪用差動大歯車40および後輪用差
動大歯車42へ分配する。

前輪用ディファレンシャル装置22は、中空の前輪駆動
軸44を介して前輪用差動大歯車40に連結され且つ前記一
軸まわりに回転可能に設けられたディファレンシャルケ
ース46と、このディファレンシャルケース46において上
記一軸に直交する方向に取り付けられたピニオン軸48に
よってそれぞれ回転可能に支持された一対の差動小歯車
50および52と、それら差動小歯車50および52とそれぞれ
噛み合わされた一対の差動大歯車54および56とを備え、
前輪駆動軸44を介して伝達された駆動トルクを一対の差
動大歯車54および56を介して左右の前輪24へ分配する。

センタディファレンシャル装置20の後輪用差動大歯車
42を介して伝達された駆動トルクは、後輪用差動大歯車
42に固定された傘歯車58、これに噛み合う傘歯車60、両
端にユニバーサルジョイントを備えた後輪駆動用のプロ
ペラシャフト62を介して、傘歯車64へ伝達される。上記
傘歯車58、傘歯車60、プロペラシャフト62、および傘歯
車64は、後輪28を駆動するための駆動トルクをセンタデ
ィファレンシャル装置20から後輪用ディファレンシャル
装置26へ伝達するためのトランスファ装置66を構成する
ものであり、上記傘歯車64はトランスファ装置66の出力
歯車として機能している。

後輪用ディファレンシャル装置26は、上記傘歯車64と
噛み合うリングギヤ68を備えたディファレンシャルケー
ス70と、このディファレンシャルケース70に取り付けら
れたピニオン軸72によってそれぞれ回転可能に支持され
た一対の差動小歯車74および76と、それらの差動小歯車
74および76とそれぞれ噛み合わされた一対の差動大歯車
78および80とを備え、前記トランスファ装置66を介して
伝達された駆動トルクを一対の差動大歯車78および80を
介して左右の後輪28へ分配する。

前記センタディファレンシャル装置20の入力部材とし
て機能するディファレンシャルケース32と、センタディ
ファレンシャル装置20の出力部材として機能する前輪駆
動軸44との間には、差動制御クラッチ82が設けられてい
る。この差動制御クラッチ82は、たとえば湿式多板油圧
クラッチにより構成されており、差動制御クラッチ82の
差動制限力が零である場合にはセンタディファレンシャ
ル装置20による前後輪の差動作用、すなわちトルク分配
作用が許可されるが、その差動制限力の増大にともなっ
てセンタディファレンシャル装置20のトルク分配作用が
制限され、差動制御クラッチ82が完全に係合されるとセ
ンタディファレンシャル装置20のディファレンシャルケ
ース32と差動大歯車40および42とが一体的に連結されて
トルク分配作用が阻止される。

クラッチ油圧制御回路84は、電子制御装置86からの指
令信号に応答して、差動制御クラッチ82を駆動するため
の油圧アクチュエータ90に作動油を供給したり或いは油
圧アクチュエータ90から作動油を排出したりして、差動
制御クラッチ82の差動制限力を調節する。第２図に詳し
く示すように、上記油圧アクチュエータ90は、シリンダ
ボア91に摺動可能に嵌合されることにより油圧室93を形
成するピストン95と、ピストン95を付勢するリターンス
プリング97とを備え、油圧室93内の作動油圧の増大に伴
ってピストン95が差動制御クラッチ82の摩擦板を押圧す
るように構成されている。また、クラッチ油圧制御回路
84には、車両の油圧ポンプ92から圧送された作動油をク
ラッチ油圧に調節する調圧弁94と、この調圧弁94により
調圧されたクラッチ油圧を油圧アクチュエータ90に供給
したり或いは油圧アクチュエータ90から作動油をドレン
96へ排出したりして差動制御クラッチ82の差動制限力を
連続的に変化させるクラッチ制御弁98とを備えている。
このクラッチ制御弁98は、たとえば、リニヤソレノイド
を備えて連続的に流量を変化させ得るリニヤ制御弁（流
量制御サーボ弁）や、オンオフ制御により流量を調節す
るオンオフ開閉弁により構成される。リニヤ制御弁の場
合にはアナログ信号により駆動され、オンオフ開閉弁の
場合にはオンオフ信号によってデューティ制御される。

電子制御装置86には、たとえば、車両の制動状態を制
動油圧や操作ペダル操作量に基づいて検出する制動セン
サ100、図示しないステアリングホイールの操舵角度を
検出する舵角検出センサ102、車体の前後方向および左
右方向の加速度を検出する加速度センサ104、アクセル
操作ペダルの操作量に対応したスロットル弁開度を検出
するスロットルセンサ106、自動変速機14の実際の変速
比を検出する変速比センサ108、車両速度を検出する車
速センサ110、一対の前輪24の回転速度をそれぞれ検出
する前輪回転速度センサ112、114、後輪28の回転速度を
検出する後輪回転速度センサ116、エンジン10の回転速
度を検出するエンジン回転速度センタ117からの信号が
それぞれ供給されるようになっている。

電子制御装置86は、CPU、RAM、ROMから成る所謂マイ
クロコンピュータにより構成されており、RAMの記憶機
能を利用しつつ、予めROMに記憶されたプログラムに従
って入力信号を処理し、油圧制御回路16およびクラッチ
油圧制御回路84や、ブレーキ操作ペダル120により油圧
が発生させられるマスタシリンダ122とホイールシリン
ダ124との間に設けられたアンチスキッド油圧制御回路1
26へ制御信号を出力する。すなわち、電子制御装置86
は、図示しないプログラムに従って自動変速制御を常時
実行し、たとえば予め記憶された変速線図からの実際の
アクセルペダルの操作量、車速、シフトレバーの操作位
置などに基づいて自動変速機14の変速比を決定し、この
変速比へ切り換えるための制御信号を油圧制御回路16へ
出力する。また、電子制御装置86は、たとえば図示しな
いプログラムに従って、左右の前輪24および後輪28の車
輪回転速度を検出するとともに、それら車輪回転速度か
ら車輪減速度を算出し且つその車輪減速度に基づいてア
ンチスキッド制御の要否を判定する一方、車輪回転速度
から求められた近似車体速度と車輪回転速度とからスリ
ップ値を算出し、このスリップ値が最適な領域範囲内に
位置するように各ホイールシリンダ124へ供給すべき制
動油圧を決定し、この制動油圧を得るための制御信号を
アンチスキッド油圧制御回路126へ出力する。さらに、
電子制御装置86は、図示しないプログラムに従って通常
の差動制限制御を実行し、たとえば、スロットルセンサ
106により検出されたスロットル弁開度θとエンジン回
転速度センサ117により検出されたエンジン回転速度N_E
と変速比センサ108により検出された変速比ｉとの関数
から決定された車両駆動力に応じて差動制限力が高めら
れるように制御信号をクラッチ油圧制御回路84へ出力す
る。

以下、上記アンチスキッド制御のための差動制限力低
下制御の要部を第３図のフローチャートおよび第４図の
タイムチャートを用いて説明する。

先ずステップSB1では、アンチスキッド制御における
開始条件が満足されたか否か、たとえば車輪の減速度が
予め定められた値を超えたか否かが判断される。この判
断が否定されるうちはステップSB1が繰り返し実行さ
れ、たとえば車両の駆動力に応じた差動制限力F_Cを差動
制限クラッチ82により付与する差動制限制御が連続的に
実行されている。第４図のＡ区間はこの状態を示す。

このような状態において、ステップSB1の判断が肯定
されると、ステップSB2が実行されることにより差動制
限力F_Cの減少制御が開始させられる。第４図のt₁はこの
時点を示している。続くステップSB3では、差動制限力F
_Cの減少が完了したか否かが判断される。この差動制限
力F_Cの減少完了の判断は、油圧アクチュエータ90の油圧
室93内の圧力を検出し且つその油圧室93内の圧力が所定
値F_C2に到達したか否かにより行われるか、或いは差動
制限力F_Cの減少特性から所定値F_C2まで低下するように
決定された時間が経過したか否かにより行われる。この
所定値F_C2はアンチスキッド制御の作動に影響がでない
範囲の極小さな値に決定されている。

上記ステップSB3における判断が否定された場合に
は、ステップSB4においてアンチスキッド制御の実行が
保留される。しかし、所定の時間の経過後、ステップSB
3における判断が肯定された場合には、ステップSB5にお
いてアンチスキッド制御の実行が許可される。第４図の
t₂はこの時点を示している。

そして、ステップSB6において、たとえば制動操作が
解かれるなどによりアンチスキッド制御条件が解消され
てアンチスキッド制御の完了が判断される。このステッ
プSB6の判断が否定されるうちはステップSB7の実行が留
保されるが、ステップSB6の判断が肯定されると、差動
制限力F_CをF_C2に低下させて保持するための差動制限力
減少制御が終了させられて、通常の差動制限制御に復帰
させられる。第４図のt₃はこの時点を示している。この
とき、油圧アクチュエータ90のピストン95は差動制御ク
ラッチ82の摩擦板を僅かに押圧して、その差動制限力F_C
を小さな値F_C2に保持する位置にあるので、差動制限制
御の再開によって直ちに応答し、迅速に差動制限制御が
開始される。

このように、本実施例によれば、アンチスキッド制御
の実行中においては、そのアンチスキッド制御の差動に
影響がない範囲で差動制御クラッチ82の差動制限力F_Cが
小さな値F_C2に維持されるので、アンチスキッド制御の
終了と同時に差動制限制御を実行させるために油圧アク
チュエータ90へ作動油が供給されると、差動制限力をF
_C2に維持しているピストン95は直ちに応答して差動制限
力F_Cを調節できる。したがって、アンチスキッド制御の
終了と同時に差動制限制御が速やかに開始され得ないと
いう従来の不都合が解消されるのである。

また、上記適用例においては、アンチスキッド制御の
実施前に差動制限力F_Cが低下させられるので、アンチス
キッド制御動作中における差動制限力F_Cの変化がほとん
ど解消される。このため、各車輪の回転速度が正確に得
られるとともに係合量の変化に起因する車輪の制動力の
変化が解消されるので、アンチスキッド制御作動の安定
性が高められる。

ここで、上記の適用例では、所謂フルタイム型の４輪
駆動車について説明されていたが、４輪駆動状態と２輪
駆動状態とを切り換える切換クラッチを備えた所謂パー
トタイム型の４輪駆動車においてその切換クラッチを制
御する場合にも本発明が適用され得る。

なお、上述したのはあくまでも本発明の一適用例であ
り、本発明はその精神を逸脱しない範囲で種々変更が加
えられ得るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明が適用される装置の一例を示す図であ
る。第２図は第１図のクラッチ油圧制御装置を説明する
図である。第３図は、第１図の装置の作動を説明するフ
ローチャートである。第４図は、第３図の作動に従う各
部の変化を示すタイムチャートである。 24:前輪 28:後輪 82:差動制御クラッチ

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】車輪のスリップ状態が最適となるように制
動油圧を調節するためのアンチスキッド制御装置と、前
輪および後輪の差動を制御する差動制御クラッチとを備
えた形式の前後輪駆動車両において、該差動制御クラッ
チの制御方法であって、アンチスキッド制御の開始条件が成立したら該アンチス
キッド制御の作動に影響がない範囲で前記差動制御クラ
ッチの差動制限力を所定値に維持する指令を行い、前記
差動制限力が所定値になったらアンチスキッド制御を開
始することを特徴とする前後輪駆動車両用差動制御クラ
ッチの制御方法。