JP2623719B2 - 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の改良に
関する。

【従来の技術】 従来、４輪の差動を許容可能な前後輪差動装置と、該
差動装置の差動作用を許可〜制限可能な差動制御クラツ
チとを有する４輪駆動車が広く知られている。 このような４輪駆動車の具体的な例としては、例えば
前輪と後輪との間に差動作用を行うセンタデフアレンシ
ヤル装置を備え、このセンタデフアレンシヤル装置の差
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、あるいは、２輪駆動状態〜４輪駆動状態を
伝達容量可能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。後者
の場合、前後輪の差動を許容可能な差動装置と該差動装
置の差動作用を許可〜制限する差動制御クラツチとが一
体化されていると考えることができる。 前記差動制御クラツチが係合していると、前後輪が直
結あるいはそれに近い状態で駆動され、駆動性能及び制
動性能が向上する。しかしながら、その反面前後輪の差
動が阻止されるため、車両旋回時にいわゆるタイトコー
ナブレーキング現象が生じる恐れがある。 これに対し、前記差動制御クラツチが解放されている
と、車両旋回時のタイトコーナブレーキング現象は発生
しないが、差動制御クラツチが係合しているときに比べ
て駆動性能及び制動性能が若干劣る。又、センタデフア
レンシヤル装置を有するものにあつては前輪あるいは後
輪のいずれかが空転した場合、センタデフアレンシヤル
装置の差動作用によつて４輪の車両駆動力が激減する。 このような事情から、差動制御クラツチは車両の走行
状態に応じてその係合力（差動制限力）が制御されるべ
きであり、従来、例えば差動制御クラツチによる差動制
限力を、差動装置への入力トルクに応じて制御する方法
が開示されている（例えば特開昭62−139722）。 又、例えば第13図に示されるように、基本的に差動制
御クラツチの差動制限力を差動装置への入力トルクに応
じて制御するようにしながら、入力トルクが零であつて
も差動制御クラツチにおける差動制限力が所定値FPとな
るようにいわゆるプレ制限力を与えるようにした制御方
法も開示されている（特開昭62−283021）。 差動制御クラツチによる差動制限力が基本的に入力ト
ルクに応じて制御される場合、入力トルクが強いときほ
ど強い差動制限力を得ることができ、車輪をスリツプさ
せることなく効率的な車両駆動が行えるようになる。
又、入力トルクが小さくなるに連れて差動制限力も弱ま
るため、多くの場合旋回走行は低負荷あるいはアクセル
ペダルの踏込みを解除して行われることと適合して旋回
走行時においてもタイトコーナブレーキング現象が生じ
難くなる。 更に、第13図に示されるように、差動制限力にいわゆ
るプレ制限力を設けるようにした場合は、いかなるとき
においても差動制御クラツチが完全には開放されないた
め、その分、該差動制御クラツチの制限力を増大する制
御を応答性良く実行することができる。又、いかなると
きも少なくとも前記プレ制限力に相当する差動制限力が
実行されるため、一部の車輪がスリツプしたとしても４
輪の車両駆動力が完全に消滅してしまうのを回避するこ
とができる。

【発明が解決しようとする課題】

しかしながら、前記特開昭62−283021に開示された差
動制御方法にあつては、確かにプレ制限力の存在により
常にいくらかの差動制限力が得られるため、上述したよ
うな利点が得られるものの、入力トルクの増大と共に差
動制限力がそのまま増大していくような特性とされてい
たため、アクセルペダルの僅かでも踏み込むと差動制限
力が増大してしまうという問題があつた。その結果、現
実の走行においてタイトコーナブレーキング現象が生じ
易くなり、必ずしも円滑に走行できないことがあるとい
う問題があつた。

【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
のであつて、特に入力トルクが低いときに、必要最小限
なだけの差動制限力を得ることのできる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、前後輪の差動を車両走行状態を反映した信
号により許可〜制限可能とした差動装置を備えた４輪駆
動車の前後輪差動制御装置において、第１図に示される
ように、前記前後輪の差動〜制限力を、少なくとも前記
差動装置へ入力トルクに応じて制御すると共に、前記入
力トルクが所定値以下のときは、入力トルクが増大して
も該差動制限力を所定の値にほぼ維持するように制御す
ることにより、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、差動制御クラツチによる差動制限
力を、基本的に差動装置への入力トルクに応じて制御す
るようにしている。その結果、入力トルクが強いときほ
ど強い差動制限力を得ることができ、エンジンからの駆
動力を効率的に車両駆動力として生かすことができる。
又、差動装置への入力トルクが零の場合であつても、所
定の差動制限力が得られるため、アクセルが開放に近い
状態で走行するときでもセンタデフアレンシヤル装置が
ガタついたりせず、又走行中の路面の変化や天候の変化
等の不測の外乱があつたとしてもその変化に対応した走
行を行うことができる。 更に、本発明においては、入力トルクが所定値以下の
ときは、入力トルクが増大しても差動制限力が所定の値
にほぼ維持されるようになつているため、アクセルの若
干の踏み込みがあつても（入力トルクが所定値以上のと
きのようには）差動制限力が直ちに大きくは変化（増
大）しないため、タイトコーナブレーキング現象が発生
し難く、従つてより円滑な走行（特に旋回走行）を行う
ことができるようになる。 なお、本発明は、差動制限力は基本的に差動装置への
入力トルクに応じて制御されるが、この制御は、必ずし
も正比例の関係となることを要求するものではなく、入
力トルクの増大と共に差動制限力が増大されるような制
御となつていれば足りるものである。即ち、本発明は、
入力トルクが増大すると差動制限力も増大されるという
構成をとりながら、入力トルクが所定値以下のときは、
入力トルクが増大しても差動制限力をある所定の値にほ
ぼ維持し、（入力トルクが所定値以上のときのように
は）差動制限力を増大させないことに最大の特徴がある
ものである。

【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切換え弁、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によりエンジン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16
6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の出力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からの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を介してドレンボー
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の出力ポート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。 差動セレクトスイツチ99は「FREE（フリー）」と「AU
TO（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」、「HIG
H」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。 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、いずれか優先に立
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、いわゆる「プレ制限力」を与えるべく、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、即時差動制御クラ
ツチ70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を保護するために電磁弁SD₁、S
D₂を共にOFFとし、差動制御クラツチ70を「FREE」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に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抑制し、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、動力循環によつて駆動系の耐久性が低下
するのを防止するために、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266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が成立したときは
ステツプ268に進む。 本発明は、この発進加速時制御と標準時の「LOW」制
御との関係において適用されている。 即ち、この発進加速時制御は、上述したように自動変
速機20の変速段が第１速段であり、且つスロツトル開度
が所定値以上のときに実行される。従つて、差動装置で
あるセンタデフアレンシヤル装置30に入つてくる入力ト
ルクが最も強くなるときであると予想される。従つてこ
のときは入力トルクが大きいという理由で差動制御クラ
ツチ70が「MIDDLE」とされるのである。ただ、ここで差
動制御クラツチ70を「HIGH」まで上げていないのは、も
し差動制御クラツチ70を「HIGH」とすると、前述したよ
うに、この「HIGH」は、あらゆるときの差動を阻止する
ほどに強力なものであるため、例えば前後輪の有効半径
の違い等に起因して動力循環が発生し、それによつて駆
動系の耐久性が損われる恐れがあるためである。従つ
て、この発進加速時制御の実行条件が成立するようなと
き、即ち自動変速機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とき（センタデフアレン
シヤル装置30への入力トルクが所定値以上のとき）は、
本来ならば、入力トルクに応じて差動制御クラツチ70を
「HIGH」とすべきところであるが、これをやめて、１ラ
ンク下の「MIDDLE」としているものである。その結果、
例えばスロツトル全開のときのように、極めて大きな入
力トルクがかかつた場合は、差動制御クラツチ70が前後
輪の差動を若干許容できるようになり、この差動によつ
て駆動系及び地面との間で動力が循環するのを防止でき
るようになる。 再び第９図の制御フローの説明に戻る。 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「FREE」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。 ステツプ252〜264のいずれの実行条件も成立しなかつ
たときは、ステツプ270に進む。ステツプ264では差動制
御クラツチ70が「LOW」とされる。この結果、入力トル
クが所定値以下の標準状態として常に「LOW」の差動制
限力が与えられることになる。 この「LOW」の特性は、第８図に示されるように、入
力トルクが変化してもあまり変化せずほぼ所定の値を維
持するようになつている。従つてアクセルを若干踏み込
んだしても差動制限力はほぼ一定に保たれるようになつ
ており、タイトコーナブレーキング現象が発生すること
はない。 以上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（１制御１ステツプのような）フローによつて達成さ
れるものではない。 次に本発明の第２実施例を示す。 この第２実施例では、前述の第１実施例のような多段
階の油圧設定とせず、第１図に示されるように、入力ト
ルクが所定値以下のときは完全に一定の値に保たれると
共に、入力トルクの増大と共に連続的に差動制限力を増
大させるようにし、しかも入力トルクのみに依存して差
動制御クラツチ70Aを制御するようにしている。なお、
差動制御クラツチ70Aの構成以外については前記第１実
施例と同様である。 この第２実施例における差動制御クラツチ70Aの構成
を第10図に示す。多板クラツチ71Aには、油圧サーボ部7
3Aが付設されている。この油圧サーボ部73Aの油室74Aに
供給されるサーボ油圧によつてサーボピストン75Aがリ
ターンスプリング76Aのばね力に抗して図中右方へ移動
し、多板クラツチ71Aを係合状態とする。 油圧サーボ部73Aの油室74に対するサーボ油圧の供給
は、油圧制御部72Aによつて行われる。油圧制御部72A
は、自動変速機20内に組込まれたオイルポンプ74Aの油
圧をエンジン負荷に応じた油圧に調圧するライン圧制御
弁77Aと、電磁式のサーボ油圧制御弁78Aとを備える。サ
ーボ油圧制御弁78Aは、油室74Aに接続されたポートａと
ライン油圧制御弁77Aよりライン油圧を供給される油圧
ポートｂとドレンポートｃとを備える。このサーボ油圧
制御弁78Aは、通電時にはポートａを油圧ポートｂに接
続し、非通電時にはポートａをドレンポートｃに接続す
る。サーボ油圧制御弁78Aの制御は制御装置80によりセ
ンタデフアレンシヤル装置30への入力トルクに依存した
所定のデユーテイ比のパルス信号が与えられることによ
つて行われる。これにより、このデユーテイ比に応じた
大きさ、即ちセンタデフアレンヤル装置30の入力トルク
に応じた大きさのサーボ油圧が油室74Aに供給される。
その結果、第１図に示されるような特性の差動制限力を
得ることができる。 次に、この第２実施例装置において実行される制御手
順を第11図（Ａ）（Ｂ）を用いて説明する。 ステツプ300〜308においては、各種センサからの情報
が入力される。 先ず、ステツプ300においてはエンジン回転数Neが入
力される。 次いで、ステツプ302においては、自動変速機の変速
態様に関する情報が検出される。ここで、自動変速機の
変速態様の内容としては、シフトレバーの位置がドラ
イブレンジ、Ｌレンジ、２レンジ、リバースレンジ、ニ
ュートラルレンジ、パーキングレンジのいずれかである
かの検出、O/DスイツチがONとなつているか、即ちオ
ーバードライブ段（第４速段）までの変速が許容された
状態となつているか否かの検出、例えば暖機を促進さ
せるためのO/Dカツト信号が入力されており、そのため
にオーバードライブ段の走行が禁止されているか等が考
えられる。 ステツプ304においては、アクセル開度θがスロツト
ル開度センサ91を介して検出される。 ステツプ306においては、現在走行中の前速段、より
具体的にはその変速段の変速比が検出される。変速段の
決定は、制御装置80によつて行われるため、当該変速段
に関する情報は制御装置80自身が所有している。 ステツプ308においては、各車輪の回転数が検出され
る。この検出方法としては、各車輪の個々の回転数を各
々入力する方法と、トランスフア装置やデフアレンシヤ
ル装置等の部材から前輪あるいは後輪の平均回転数や４
輪の平均回転数を直接検出する方法とがある。 このような各種情報が検出された後、ステツプ310〜3
16において本制御に必要な各種値が算出される。 先ず、ステツプ310においてはエンジンの出力トルク
が算出される。この算出にあたつては、例えば第12図に
示されるようなマツプを利用することができる。このマ
ツプは、エンジン回転速度Neとアクセル開度θとからエ
ンジンの出力トルクTeを求めるものである。なお、エン
ジンの出力トルクをトルクセンサ等によつて直接検出し
た場合にはこのような演算を必要としないのはいうまで
もない。ステツプ312においては、センタデフアレンシ
ヤル装置30への入力トルク（駆動力）Tinが算出され
る。自動変速機の場合、エンジンと補助変速機構22との
間にトルクコンバータ21が使用されており、その速度比
及びトルク比は該トルクコンバータ21の入出力の運転状
態によつて異なるため、センタデフアレンシヤル装置30
への入力トルクTinの算出にあたつては、このトルクコ
ンバータ21の速度比及びトルク比も当然加味される。こ
のトルクコンバータ21の速度比を求めるためには、トル
クコンバータの入出力の回転速度を知る必要があり、具
体的には、エンジン回転数や変速機の内部の部材の回転
速度等から公知の手段により演算されることになろう。 センタデフアレンシヤル装置30への入力トルクTin
は、ステツプ310で算出されたエンジントルクTeを基
に、トルクコンバータ21の速度比、自動変速機20の補助
変速機構22の変速比、更にはセンタデフアレンシヤル装
置等の変速比等の情報から演算によつて求めることがで
きる。 ステツプ314においては車速Ｖが算出される。 ステツプ316においては、前後輪の回転数差ΔN_FRが算
出される。この回転数差ΔN_FRは、前輪平均回転数ΔN_F
と後輪平均回転数ΔN_Rとの差の絶対値である。 ステツプ318においては、センタデフアレンシヤル装
置30への入力トルクTinに応じた差動制限力F_Aが求めら
れる。具体的には、入力トルクTinが上昇するに連れて
第１図の太い実線のように上昇する差動制限力F_Aが求め
られる。 ステツプ320においては、求められた差動制限力F_Aが
所定値F₁より大きいか否かが判断される。ここで、求め
られた差動制限力F_Aが所定値F₁よりも大きかつた場合に
はステツプ322に進んで求められた差動制限力F_Aに対応
するデユーテイ比が差動制御クラツチ70Aのサーボ油圧
制御弁78Aに加えられる。これにより、センタデフアレ
ンシヤル装置30への入力トルクTinに応じた差動制限力F
_Aが与えられることになる。 しかしながら、ステツプ320において求められた差動
制限力F_Aが所定値F₁より小さいと判定されたときには、
ステツプ324に進んで差動制限力F_Aとして所定値F₁が与
えられる。具体的には、第１図の太い破線に従つて入力
トルクTinが所定値Tin1以下のときに差動制限力がF₁に
維持されるように、差動制御クラツチ70Aが制御される
ことになる。その結果、多少アクセルを踏んでも差動制
限力が増大しないので、タイトコーナブレーキング現象
を発生することなく円滑に走行することができるように
なる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る４輪駆動車の差動制御装置で使
用されている差動制限力の定性的傾向を示す線図、 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
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図は、本発明の第２実施例に係る差動制御クラツチ
のスケルトン図、 第11図は（Ａ）、（Ｂ）は、第２実施例における制御手
順を示す流れ図、 第12図は、エンジン回転速度とスロツトル開度とからエ
ンジンの出力トルクを求める際に使用するマツプの例を
示す線図、 第13図は、従来の入力トルク−差動制限力の特性の例を
示す線図である。 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、70A……差動制御クラツチ、 80……制御装置、 90……入力系、 F_A……差動制限力、 F₁……所定値、 Tin……入力トルク、 Tin1……所定値。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】前後輪の差動を車両走行状態を反映した信
   号により許可〜制限可能とした差動装置を備えた４輪駆
   動車の前後輪差動制御装置において、 前記前後輪の差動制限力を少なくとも前記差動装置への
   入力トルクに応じて制御すると共に、前記入力トルクが
   所定値以下のときは、入力トルクが増大しても該差動制
   限力を所定の値にほぼ維持するように制御する手段を備
   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。