JP3106676B2 - 四輪駆動車の前後輪差動制限装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は四輪駆動車の前後輪差動
制限装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】駆動力を常時前後輪の両方に伝えるフル
タイム式四輪駆動装置では、タイトコーナーブレーキン
グ現象を防止するために前後輪の差動装置を装備してい
る。しかし、ぬかるみ等で前後輪のうち一つでもスリッ
プすると左右輪の差動装置と前後輪の差動装置が連動す
る結果、スリップした車輪にほとんどの駆動力が伝わ
り、他の車輪には駆動力が伝わらないので脱出不可能と
なる。そこで、走行状態に応じて前後輪の差動を制限す
る差動制限装置を備えた四輪駆動装置が一般的に用いら
れている。差動制限装置の差動制限力を制御する場合、
駆動力の増大に伴って車輪がスリップしやすくなるの
で、差動制限力も駆動力の増大に伴って大きくすること
が一般的に行われているが、駆動力が零の場合に差動制
限力も零に設定したとすると、発進の際の駆動力の急激
な増大に対して差動制限力も零から急激に増大するの
で、各構成部材同士の間の間隙（例えばギヤのバックラ
ッシュ）が原因となっていわゆるガタ打音が生じる不都
合がある。また、差動制限力の制御の遅れも発生する。
これを防止するために駆動力が零の場合であっても、差
動制限力を所定量与えておく方法がある。しかし、駆動
力が零の場合にも差動制限力を所定量与えておくと、後
進などのアクセルオフの状態での低駆動力低速走行の際
に、前輪と後輪とに外径差があったり、ハンドル舵角を
与えていて前輪と後輪とに旋回半径差が生じたりしてい
る場合、差動制限に基づく走行抵抗が駆動力に対して相
対的に大きくなり、その結果、速度が極端に落ちたり、
車両が停止してしまったりするなどのおそれがある。そ
こで特開平２−３１９３７号公報では、低駆動力での安
定した低速走行の必要性が高い後進レンジの時は、駆動
力があらかじめ定めた設定値以下で、かつ車速があらか
じめ定めた設定車速以下で走行しようとする際に差動制
限力を実質的に零にするという技術を開示している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】四輪駆動車の前後輪差
動制限装置は一般的に、油圧サーボ室に供給される油圧
に応じて差動制限クラッチの伝達トルクが可変設定され
る油圧制御式のものである。したがって上述のような技
術の場合、前進レンジの時は差動制限力を所定量与える
ために差動制限クラッチにプレトルクが与えられ、後進
レンジの時は差動制限力を実質的に零にするために差動
制限クラッチの伝達トルクを実質的に零にするので、前
進レンジから後進レンジにシフトすると同時に油圧サー
ボ室に供給されていた油圧をほとんど全て排出すること
になる。しかしながら、前進レンジから後進レンジにシ
フトして駆動力が反転する時に、油圧サーボ室からの油
圧の排出を一気に行うと、前後輪差動装置の各構成部材
同士の間の間隙（例えばギヤのバックラッシュ）が原因
となってガタ打音が生じるという問題がある。そこで本
発明は、前進レンジから後進レンジにシフトすると同時
に差動制限力を低減させる時は、差動制限力の低減度合
を小さくすることによって、前進レンジから後進レンジ
へのシフト時にガタ打音が生じるのを防ぐのを目的とす
る。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は図１に示すよう
に、入力される駆動力を構成部材を介して前後輪に分配
する差動装置と、前記構成部材に作用して前記前後輪の
差動制限もしくは前後輪の差動制限の解除を行うために
係合・解放される前後差動制限クラッチとを有し、後進
レンジの時には前後差動制限クラッチの解放によって前
後輪の差動制限を解除する四輪駆動車の前後輪差動制限
装置において、前記差動装置に入力される駆動力の反転
を生じさせる前進レンジから後進レンジへの切換を検知
する検知手段と、前進レンジから後進レンジへの切換時
には前記前後輪差動制限クラッチの解放を徐々に行う解
放手段と、から構成される。

【０００５】上記手段により、前進レンジの時に前後輪
差動制限クラッチが係合されていて、前進レンジから後
進レンジに切換えられたらそれを検知して、前後輪差動
制限クラッチの解放を徐々に行うので、前進レンジから
後進レンジへの切換にともなう駆動力の反転により、差
動装置の構成部材が相互に衝突したとしても、その衝撃
が吸収・緩和されて解放に伴うガタ打ち音の発生はな
い。

【０００６】

【実施例】以下、本発明をさらに具体的に明らかにする
ために、本発明の実施例について添付の図面を参照しつ
つ詳細に説明する。

【０００７】図２は本発明の一実施例のシステム構成図
である。図２において、センタディファレンシャル（以
下センタデフと称す）１にデフケース２がドリブンギヤ
３およびこれに噛合するドライブギヤ４を介して自動変
速機５に連結されており、そのセンタデフ１における一
方のサイドギヤ６がリングギヤマウンティングケース７
に連結され、そのリングギヤマウンティングケース７に
リングギヤ８が取りつけられ、後輪駆動軸９に連結され
たハイポイドギヤ１０がそのリングギヤ８に噛合してい
る。センタデフ１における他方のサイドギヤ１１がフロ
ントディファレンシャル（以下フロントデフと称す）１
２におけるデフケース１３に連結されており、ここで左
右の前輪駆動軸１４に動力を分配するようになってい
る。センタデフ１の差動作用を制御する差動制限クラッ
チ１５は、センタデフ１のデフケース２と他方のサイド
ギヤ１１との相対回転を制限する位置すなわちドリブン
ギヤ３を取りつけたリングギヤマウンティングケース１
６とフロントデフ１２のデフケース１３との間に設けら
れており、さらにこの差動制限クラッチ１５を係合、解
放させる油圧サーボ室１７が設けられている。そして油
圧ポンプ１８で発生させた油圧を油圧制御装置１９によ
って所定の圧力に調圧した後に油圧サーボ室１７に供給
するようになっている。さらに、この油圧制御装置１９
は自動変速機５における油圧制御装置２０と共に、差動
セレクトスイッチ２２からの信号や、車速やスロットル
開度、油温、前後輪の差動回転数などの各種の情報に基
づいて変速制御信号および差動制限信号を出力する制御
装置２１に接続されている。

【０００８】前記センタデフ１がこの発明の差動装置に
相当し、デフケース２、サイドギヤ６、リングリヤマウ
ンティングケース７、サイドギヤ１１などのギヤがこの
発明の構造部材に相当する。図３〜図６は油圧制御装置
１９の構成を示している。図３〜図６において、６０は
調圧弁、９０は第一の切換弁、１１０は第二の切換弁、
８６および１３０はこれら第一、第二の切換弁９０、１
１０を切り換えるための電磁弁を示している。

【０００９】調圧弁６０は、段付のスプール弁６２を有
している。また、この調圧弁６０は、入口ポート６４、
ドレンポート６５、第一、第二のブーストポート６６、
６８、フィードバックポート７０、および出口ポート７
４を備える。

【００１０】ライン圧供給路５８より入口ポート６４に
原動機の負荷に応じて増減する一般的なライン圧を常に
与えられ、第一のブーストポート６６および第二のブー
ストポート６８に与えられる油圧によりスプール弁６２
に作用する図にて上向きの力とフィードバックポート７
０に与えられる油圧および圧縮コイルばね７２によりス
プール弁６２に作用する図にて下向きの力との平衡関係
に応じて入口ポート６４とドレンポート６５の出口ポー
ト７４に対する連通度合を制御して入口ポート６４より
のライン圧を調圧し、この調圧された油圧、すなわちモ
ジュレート圧を出口ポート７４に生じるようになってい
る。フィードバックポート７０は、途中に絞り７８を有
する油路７６によって出口ポート７４に接続され、出口
ポート７４よりモジュレート圧を与えられるようになっ
ている。第一のブーストポート６６にはライン圧供給路
５８よりライン圧が常に供給され、これに対し第二のブ
ーストポート６８には後述の第一の切換弁９０および第
二の切換弁１１０を経てライン圧が選択的に供給される
ようになっている。

【００１１】調圧弁６０は、第一のブーストポート６６
にのみライン圧が供給されている時には図７に示されて
いるごとき油圧特性のモジュレート圧Ｐｍ２を生じ、こ
れに対し第一のブーストポート６６に加えて第２のブー
ストポート６８にライン圧が供給されている時には第７
図に示されているごとく、第１のブーストポート６６に
のみライン圧が供給されている時に比して同一スロット
ル開度にて大きい油圧特性のモジュレート圧Ｐｍ１を発
生するようになる。

【００１２】調圧弁６０の出力ポート７４は油路８０に
よって第一の切換弁９０の入口ポート９４に連通接続さ
れている。第一の切換弁９０は、スプール弁９２を有す
るスプール弁式のものであり、パイロットポート９６に
油圧が供給されている時には、３図および４図に示され
ているごとく、スプール弁９２が圧縮コイルばね９８の
バネ力に抗して図にて下方へ移動した下方位置に位置す
ることにより入口ポート１００を閉じて入口ポート９４
を出口ポート１０２に連通接続し、また出口ポート１０
４をドレンポート１０６に連通接続し、これに対しパイ
ロットポート９６に油圧が供給されていない時には、図
５および図６に示されているごとく、スプール弁９２が
圧縮コイルばね９８によって図にて上方へ移動した上方
位置に位置することにより出口ポート１０２を入口ポー
ト９４に代えてもう一つの入口ポート１００に連通接続
し、またもう一つの出口ポート１０４をドレンポート１
０６に代えて入口ポート９４に接続するようになる。

【００１３】入口ポート１００には油路８２よりライン
圧が直接供給されるようになっており、パイロットポー
ト９６には油路８４よりライン圧がその途中に設けられ
た電磁弁８６の開閉に応じて選択的に供給されるように
なっている。また油路８４の途中には絞り８８が設けら
れている。これにより電磁弁８６に通電が行われず、こ
れが閉弁状態である時はライン圧供給路５８よりのライ
ン圧が油路８４を経てパイロットポート９６に与えら
れ、これに対し電磁弁８６に通電が行われてこれが開弁
している時には油路８４のライン圧がドレンされ、パイ
ロットポート９６には実質的な油圧が与えられなくな
る。

【００１４】第一の切換弁９０の出口ポート１０２は油
路１０８によって第二の切換弁１１０の入口ポート１１
４に連通接続されている。第二の切換弁１１０は、スプ
ール弁１１２を有するスプール弁式のものであり、パイ
ロットポート１１６に油圧が供給されている時には、３
図および５図に示されているごとく、スプール弁１１２
が圧縮コイルばね１１８のばね力に抗して図にて下方へ
移動した下方位置に位置することにより入口ポート１１
４を出口ポート１１９に連通接続しかつもう一つの入口
ポート１２０をもう一つの出口ポート１２２に連通接続
し、これに対しパイロットポート１１６に油圧が供給さ
れていない時には、図４および図６に示されているごと
く、スプール弁１１２が圧縮コイルばね１１８のばね力
によって図にて上方へ移動した上方位置に位置すること
により出口ポート１１９を入口ポート１１４に代えてド
レンポート１２４に連通接続し、またもう一つの出口ポ
ート１１２を入口ポート１２０に代えてもう一つの入口
ポート１１４に連通接続するようになっている。入口ポ
ート１２０は油路１２６によって第一の切換弁９０の出
口ポート１０４に連通接続されている。パイロットポー
ト１１６には油路１２８よりライン圧がその途中に設け
られた電磁弁１３０の開閉に応じて選択的に供給される
ようになっている。また油路１２８の途中には絞り１３
２が設けられている。これにより電磁弁１３０に通電が
行われず、これが閉弁状態である時にはライン圧供給路
５８よりのライン圧が油路１２８を経てパイロットポー
ト１１６に与えられ、これに対し電磁弁１３０に通電が
行われてこれが開弁している時には油路１２８のライン
圧がドレンされ、パイロットポート１１６には実質的な
油圧が与えられなくなる。

【００１５】第二の切換弁１１０の出口ポート１１９は
油路１３４によって調圧弁６０の第二のブーストポート
６８に連通接続されている。出口ポート１２２は油路１
３６によって差動制限クラッチ１５の油圧サーボ室１７
に連通接続されている。

【００１６】次に上述のごとき構成よりなる油圧制御装
置１９の作用について説明する。上述のごとき構成より
なる油圧制御装置１９においては、二つの電磁弁８６お
よび１３０に対する通電が個別に制御されることにより
行われる。電磁弁８６および１３０は共に、図示されな
い電磁コイルに所定のオンデューティを有する所定周波
数のパルス信号が与えられ、これによりそのオンデュー
ティーに応じた開閉時間割合をもって電磁弁８６および
１３０を開閉し、この電磁弁８６および１３０の開閉制
御によって油路８４および１２８にそのオンデューティ
ーに応じた信号油圧が発生する。この場合、オンデュー
ティーが０％である時には電磁弁８６および１３０は閉
じ続けられることによって油路８４および１２８の信号
油圧はライン圧と同じ最大油圧となり、オンデューティ
ーの増大に伴って電磁弁８６および１３０の開き時間が
増大することに応じて油路８４および１２８の信号油圧
が低下し、オンデューティーが１００％において信号油
圧は最低となる。

【００１７】電磁弁８６および１３０のいずれにも通電
が行われず（電磁弁８６および１３０のオンデューティ
ー０％）、この二つの電磁弁８６および１３０が共に閉
弁している時は、図３に示されているごとく、第一の切
換弁９０のスプール弁９２および第二の切換弁１１０の
スプール弁１１２が共に下方に位置している。この時に
は第二の切換弁１１０の出口ポート１２２は入口ポート
１２０および油路１２６を経て第一の切換弁９０の出口
ポート１０４に連通接続され、また出口ポート１０４は
ドレンポート１０６に接続され、これにより前記油圧サ
ーボ室１７に供給される油圧、すなわち、クラッチ油圧
Ｐｃはドレンされ、Ｐｃ＝０になる（差動制限力「ＦＲ
ＥＥ」）。

【００１８】電磁弁１３０にのみ通電が行われ（電磁弁
８６のオンデューティー０％、電磁弁１３０のオンデュ
ーティー１００％）、電磁弁８６が閉弁して電磁弁１３
０が開弁している時は、図４に示されているごとく、第
一の切換弁９０のスプール弁９２は下方位置に位置し、
第二の切換弁１１０のスプール弁１１２は上方位置に位
置するようになる。この時には出口ポート１２２は、入
口ポート１１４、油路１０８、第一の切換弁９０の出口
ポート１０２および入口ポート９４、油路８０を経て調
圧弁６０の出口ポート７４に連通し、出口ポート７４に
生じるモジュレート圧を与えられるようになる。調圧弁
６０の第二のブーストポート６８は、油路１３４、第二
の切換弁１１０の出口ポート１１９を経てドレンポート
１２４に連通接続されていることから、調圧弁６０の第
二のブーストポート６８には油圧が供給されず、第一の
ブーストポート６６にのみ油圧が供給される。したがっ
て、この時の調圧弁６０の出力油圧、すなわちモジュレ
ート圧は図７にて符号Ｐｍ２にて示されている低めの油
圧になり、このモジュレート圧Ｐｍ２がクラッチ油圧Ｐ
ｃとして前記油圧サーボ室１７に供給されるようになる
（差動制限力「ＬＯＷ」）。

【００１９】切換弁１３０にかえてもう一つの切換弁８
６にのみ通電が行われ（電磁弁８６のオンデューティー
１００％、電磁弁１３０のオンデューティー０％）、電
磁弁８６が開弁して電磁弁１３０が閉弁している時は、
図５に示されているごとく、第一の切換弁９０のスプー
ル弁９２は上方位置に位置し、第二の切換弁１１０のス
プール弁１１２は下方位置に位置するようになる。この
時には第二の切換弁１１０の出口ポート１２２は、出口
ポート１２０、油路１２６、第一の切換弁９０の出口ポ
ート１０４および入口ポート９４、油路８０を経て調圧
弁６０の出口ポート７４に連通し、出口ポート７４に現
れるモジュレート圧を与えられるようになる。調圧弁６
０の第二のブーストポート６８は油路１３４によって第
二の切換弁１１０の出口ポート１１９を経て入口ポート
１１４に連通接続され、入口ポート１１４は油路１０８
を経て第一の切換弁９０の出口ポート１０２から入口ポ
ート１００に連通し、これにより第二のブーストポート
６８にはライン圧が供給されるようになる。この時には
調圧弁６０の出口ポート７４には図７において符号Ｐｍ
１にて示されている高めのモジュレート圧が生じ、この
高めのモジュレート圧Ｐｍ１がクラッチ油圧Ｐｃとして
前記油圧サーボ室１７に供給されるようになる（差動制
限力「ＭＩＤＤＬＥ」）。

【００２０】切換弁８６と１３０のいずれにも通電が行
われ（電磁弁８６および１３０のオンデューティー１０
０％）、電磁弁８６と１３０が共に開弁している時は、
図６に示されているごとく、第一の切換弁８６のスプー
ル弁９２および第二の切換弁１１０のスプール弁１１２
が共に上方位置に位置するようになる。この時には出口
ポート１２２は、入口ポート１１４、油路１０８を経て
第一の切換弁９０の出口ポート１０２に連通接続され、
この出口ポート１０２は入口ポート１００に連通してい
ることから、出口ポート１２２にはライン圧が直接供給
されるようになり、ライン圧Ｐｌがクラッチ油圧Ｐｃと
して図示されていない前記油圧サ−ボ室１７に供給され
るようになる（差動制限力「ＨＩＧＨ」）。

【００２１】以上の作用により、電磁弁８６、１３０を
第７図の上欄に示したように切換えることにより差動制
限クラッチ１５のクラッチ油圧Ｐｃ（差動制限力）を
「ＨＩＧＨ」「ＭＩＤＤＬＥ」「ＬＯＷ」「ＦＲＥＥ」
の四段階に設定できる。

【００２２】差動セレクトスイッチ２２は「ＦＲＥＥ」
と「ＡＵＴＯ」の二つのモードが選択できるようになっ
ていて、「ＦＲＥＥ」モードの時は、差動制限クラッチ
１５のクラッチ油圧Ｐｃ（差動制限力）は「ＦＲＥＥ」
に固定され、「ＡＵＴＯ」モードの時は車両走行状態に
応じて自動的に差動制限クラッチ１５のクラッチ油圧Ｐ
ｃ（差動制限力）を「ＨＩＧＨ」「ＭＩＤＤＬＥ」「Ｌ
ＯＷ」「ＦＲＥＥ」の四段階に切換えられるようになっ
ている。

【００２３】次に本実施例の作用について説明する。運
転者が差動セレクトスイッチ２２を「ＡＵＴＯ」にセッ
トしてあり、差動制限装置の差動制限力を制御する場
合、油圧ポンプ１８で発生したライン圧は油圧制御装置
１９によって所定の圧力に調圧された後に、油圧サーボ
室１７に供給されて差動制限クラッチ１５を係合し差動
制限力となるが、油圧ポンプ１８で発生するライン圧は
原動機の負荷の増大、すなわち駆動力の増大に伴って大
きくなるので、差動制限力も駆動力の増大に伴って大き
くすることができ、車輪がスリップするのを防止でき
る。

【００２４】しかし、駆動力が零の場合に差動制限力も
零に設定したとすると、発進の際の駆動力の急激な増大
に対して差動制限力も零から急激に増大するので、各構
成部材同士の間の間隙（例えばギヤのバックラッシュ）
が原因となってガタ打音が生じたり、差動制限力の制御
の遅れが発生したりする問題がある。これを防止するた
め、前進レンジ（ドライブレンジ、第二速レンジ、ロー
レンジ）の時は油圧制御装置１９で調圧される四段階の
油圧（「ＦＲＥＥ」、「ＬＯＷ」、「ＭＩＤＤＬＥ」、
「ＨＩＧＨ」）の内、二番目に低い油圧である「ＬＯ
Ｗ」に切換え、駆動力が零の場合であっても油圧サーボ
室１７に油圧を所定量供給して、差動制限クラッチ１５
を係合し差動制限力を与えておく（プレトルク）。

【００２５】逆に後進レンジの時は、車速があらかじめ
定めた設定車速以下、かつ設定駆動力以下で走行しよう
とする際に「ＦＲＥＥ」に切換えて差動制限力を実質的
に零にする。これは、低駆動力での安定した低速走行の
必要性が高い後進レンジの時は、前進レンジの時と同じ
ように後進レンジの時もプレトルクを与えておくと、ア
クセルオフの状態での低駆動力低速走行の際に、前輪と
後輪とに外径差があったり、ハンドル舵角を与えていて
前輪と後輪とに旋回半径差が生じたりしている場合、差
動制限に基づく走行抵抗が駆動力に対して相対的に大き
くなり、その結果、速度が極端に落ちたり、車両が停止
してしまったりするなどの可能性が高いからである。

【００２６】上述したような制御方法の場合、差動セレ
クトスイッチ２２を「ＡＵＴＯ」にセットしてあり、運
転者が前進レンジから後進レンジにシフトすると、差動
制限力を「ＬＯＷ」から「ＦＲＥＥ」にするが、差動制
限力「ＬＯＷ」は、電磁弁１３０にのみ通電が行われ
（電磁弁８６のオンデューティー０％、電磁弁１３０の
オンデューティー１００％）、電磁弁８６が閉弁して電
磁弁１３０が開弁している状態で、差動制限力「ＦＲＥ
Ｅ」は電磁弁８６および１３０のいずれにも通電が行わ
れず（電磁弁８６および１３０のオンデューティー０
％）、この二つの電磁弁８６および１３０が共に閉弁し
ている状態なので、差動制限力を「ＬＯＷ」から「ＦＲ
ＥＥ」にするには、電磁弁１３０を通電（オンデューテ
ィー１００％）から非通電（オンデューティー０％）に
して開弁から閉弁にしパイロットポート１１６に油圧を
供給して差動制限クラッチ１５の油圧サーボ室１７の油
圧を排出することになる。

【００２７】しかし、従来のように、前進レンジから後
進レンジにシフトして駆動力が反転する時に、電磁弁１
３０を通電（オンデューティー１００％）から非通電
（オンデューティー０％）にすぐに切換えて、差動制限
クラッチ１５の油圧サーボ室１７の油圧の排出を一気に
行うと、前後輪差動装置の各構成部材同士の間の間隙
（例えばギヤのバックラッシュ）が原因となってガタ打
音が生じるという問題があるので、本発明では電磁弁１
３０を通電（オンデューティー１００％）から非通電
（オンデューティー０％）に徐々に切換えて、差動制限
クラッチ１５の油圧サーボ室１７の油圧の排出を徐々に
行う。すなわち、前進レンジから後進レンジにシフトし
た時に電磁弁１３０のオンデューティーを１００％から
０％に直ちに変えるのではなく、オンデューティーとデ
ューティー周波数を所定値に設定して、所定時間デュー
ティー制御を行ってから０％に変えるようにした。電磁
弁１３０のオンデューティーとデューティー周波数を決
定するに際して、油温が低温になるにしたがって粘性が
高くなり、差動制限クラッチ１５の油圧サーボ室１７の
油圧の排出特性が変わるので、図９に示されるように、
デューティー周波数一定で油温が低温になるにしたがっ
てオンデューティーを低めに設定したり、オンデューテ
ィー一定で油温が低温になるにしたがってデューティー
周波数を低めに設定して差動制限の制御性を向上させて
いる。

【００２８】次に図８のフローチャートに基づいて、上
述した本実施例の作用を実行する制御装置２１による制
御内容を説明する。このプログラムは、制御装置２１の
図示されないＥＣＵのメインルーチン内に他の演算処理
と共に設定されるものである。

【００２９】まずデータやフラグなどの初期化を行うと
共に、必要なデータを読み込みステップ１に進む。ステ
ップ１では、選択されているレンジが後進レンジか否か
の判断を行う。すなわち自動変速機におけるシフトレバ
ー（シフトバルブ）が後進のためのリバースレンジに設
定されているか否かを判断し、後進レンジに設定されて
いれば、判断結果は「イエス」であり、またそれ以外の
レンジ（ドライブレンジ、第２速レンジ、ローレンジ、
パーキングレンジ、ニュートラルレンジ）に設定されて
いれば判断結果は「ノー」である。このステップ１にお
ける判断結果が「ノー」であれば、車両は後進する状態
にないことになり、この場合は、ステップ２に進んで後
進確認時間ＴＡのカウント値をクリアし、ついでフラグ
Ｆ２を０にリセットする制御（ステップ３）およびフラ
グＦ１を０にリセットする制御（ステップ４）を順次行
う。ここで後進確認時間ＴＡは後述するように後進レン
ジへのシフトを行った後に設定する時間であり、またフ
ラグＦ２は０にリセットされることにより後進確認時間
ＴＡのカウント値がクリアされたことを示すものであ
り、さらにフラグＦ１は１にセットされることにより、
後進確認時間ＴＡがあらかじめ定めた所定の時間を経過
したことを示すものである。したがってステップ２から
ステップ４の制御によって後進確認時間ＴＡのカウント
待機状態になり、新たなシフト操作に備えることにな
る。そしてこれらのステップに続くステップ５において
は後進レンジへのシフトがなされたか否かを判断する。
その判断結果が「ノー」であれば、あらかじめ定めた所
定の値の差動制限力（所謂プレトルク）を差動制限装置
（差動制限クラッチ）に付加するために差動制限力を
「ＬＯＷ」にすることになる（ステップ６）。その後、
走査過程はリターンする。

【００３０】他方、運転者がシフトレバーを操作して後
進レンジが選択され、その結果、ステップ１における判
断結果が「イエス」であれば、車両は後進しようとする
状態にあり、この場合はステップ７に進んでフラグＦ１
が１か否かの判断を行う。上記のステップ１で判断され
た後進レンジが充分以前に設定されたものであれば、こ
のフラグＦ１は後述するように１にセットされ、したが
ってその場合には、判断結果が「イエス」となり、アク
セル開度θＡが基準開度θＡ１以下であるか否か（もし
くはアクセルＯＦＦであるか否か）の判断を行う（ステ
ップ８）。これは、例えばアイドルスイッチのＯＮ・Ｏ
ＦＦ状態により、あるいはアクセルペダルの踏み込み量
によって検出することができる。アクセル開度θＡが小
さい状態もしくはアクセルＯＦＦの状態は駆動力が小さ
い状態であり、このような場合には差動制限に伴う動力
循環が生じると走行抵抗が駆動力に対して相対的に大き
くなるため、それに伴う弊害を解消するべく差動制限力
を「ＦＲＥＥ」にさせようとするのであり、したがって
このような状態とは反対の状態すなわち駆動力が大きけ
れば（ステップ８の判断結果が「ノー」であれば）、差
動制限力を特に「ＦＲＥＥ」にする必要がないので走査
過程はリターンする。またステップ８の判断結果が「イ
エス」であれば、車速を判断する（ステップ９）。ここ
で車速は実車速であってもよく、あるいは四輪のうちの
最低回転数を換算したものであってもよく、得られた車
速Ｖが基準車速Ｖ１以下か否かの判断を行う。このよう
な判断を行うのは、車両が所定の速度以上で走行してい
れば、走行速度やその時点での駆動力に応じて差動制限
を行えばよいのであって、特に差動制限力を「ＦＲＥ
Ｅ」にする制御を行う必要がなく、差動制限力に起因す
る走行抵抗は低駆動力、低車速で問題になるからであ
る。したがってステップ９の判断結果が「ノー」であれ
ば、走査過程はリターンして差動制限力を「ＦＲＥＥ」
にする制御は行わない。これとは反対に判断結果が「イ
エス」であれば、従来はステップ１３に進んで差動制限
力を「ＦＲＥＥ」にしていたが、本実施例ではステップ
１０に進んで油温センサによって油温を検出し、ステッ
プ１１に進み、油温による油の粘性を考慮して最適な油
圧の排出特性になるように図９に示されるように、デュ
ーティー周波数Ｋ３一定で油温が低温になるにしたがっ
てオンデューティーＤを低めに設定したり、オンデュー
ティーＤ一定で油温が低温になるにしたがってデューテ
ィー周波数Ｋ３を低めに設定して、油圧の排出時間を油
温に関わらず常に一定にして運転者に違和感を与えない
ようになっている。そしてステップ１２に進んでオンデ
ューティーＤ、デューティー周波数Ｋ３に基づいて電磁
弁１３０をデューティー制御して、前記のステップ６で
プレトルクを与えるために設定される差動制限力（「Ｌ
ＯＷ」）を徐々に「ＦＲＥＥ」にする（ステップ１
３）。これは例えば差動制限クラッチ１５の油圧サーボ
室１７に対する油圧を完全に排出するか、もしくは差動
制限クラッチ１５のリターンスプリングによる押圧力と
バランスする程度の押圧力を油圧サーボ室１７が発生す
る油圧を調整することにより効果的に行うことができ
る。しかる後、走査過程はリターンする。

【００３１】ところで非後進レンジから後進レンジにシ
フトされた場合、前記ステップ５の判断結果が「イエ
ス」となり、これに続けてフラグＦ２が１か否かの判断
を行う（ステップ１４）。このフラグＦ２は後進確認時
間ＴＡが経過して１にセットされるものであるから、最
初は判断結果が「ノー」となり、ステップ１５に進んで
後進確認時間ＴＡのカウントをスタートさせ、かつフラ
グＦ２を１にセット（ステップ１６）した後に再度ステ
ップ１４の判断を行う。後進確認時間ＴＡのカウントが
スタートしていればフラグＦ２が１であるから、判断結
果が「イエス」となり、次に後進確認時間ＴＡのカウン
ト値が基準時間Ｔ１以上か否かの判断を行う（ステップ
１７）。その基準時間Ｔ１以内の場合には、ステップ１
７の判断結果は「ノー」となり走査過程はリターンす
る。この場合、まだ後進レンジに設定されているからス
テップ１の判断結果が「イエス」となるが、後進確認時
間ＴＡが基準時間Ｔ１にいたっていないから、ステップ
７の判断結果が「ノー」となり、そのため再度ステップ
１４の判断を行うことになる。このような走査過程の循
環は後進確認時間ＴＡのカウント値が基準時間Ｔ１に達
するまで継続するが、その間に非後進レンジにシフトさ
れると、ステップ１の判断結果が「ノー」となり、この
場合は、前述したように、ステップ２ないしステップ４
を経て新たな切換判断に備える状態にされる。そして非
後進レンジのままであれば、ステップ６に進んでプレト
ルクを与えるために差動制限力が「ＬＯＷ」に設定され
るが、さらに後進レンジにシフトされれば、再度後進確
認時間ＴＡのカウントが開始される。なお、自動変速機
のシフトポジションは直線的に並んでいるので、Ｐレン
ジ→Ｒレンジ→Ｎレンジの連続したシフト操作が行われ
ることがあるが、このようなシフト操作を行うと、上述
した後進確認時間ＴＡのカウントのクリアおよびフラグ
Ｆ２、Ｆ１の０リセットが行われて新たな切換操作に備
えることになる。

【００３２】さらに後進確認時間ＴＡのカウント値が基
準時間Ｔ１に達すると、ステップ１７の判断結果が「イ
エス」となり、この場合は、後進確認時間ＴＡのカウン
ト値をクリア（ステップ１８）すると共に、そのことを
示すようにフラグＦ２を０にリセット（ステップ１９）
し、さらに時間を経過したことを示すべくフラグＦ１を
１にセットする（ステップ２０）。しかる後、走査過程
はリターンする。すなわち後進レンジにシフトしたまま
時間が経過したことは、車両を後進させようとする意思
が運転者にあることを現していると考えられ、したがっ
てこの場合は走査過程をリターンしてステップ１を経て
ステップ７以降の制御を行うこととしたのである。換言
すれば、シフトレンジの配列の関係で一時的に後進レン
ジが選択されることがあり、したがって後進レンジにシ
フトされたとしてもそれが直ちに車両の後進を意味する
ことにならず、また反対に非後進レンジが選択されたと
してもそれが直ちに車両の停止状態の維持を意味するこ
とにならず、そのため前述した後進確認時間ＴＡを設
け、かつステップ２ないしステップ４、およびステップ
１４ないしステップ１７を行ってシフト操作の意味する
ところと確認するようにしたのである。

【００３３】以上のように本実施例では、前進レンジの
時に前後輪差動制限クラッチ１５が係合されている状態
において、シフト位置が前進レンジから後進レンジに切
換えられるとそれを検知して、その時の油温に応じて、
最適な油圧の排出特性になるように電磁弁１３０をデュ
ーティー制御して前後輪差動制限クラッチ１５の油圧サ
ーボ室１７の油圧を排出するようにしたので前後輪差動
制限力の低減を徐々に行うことができ、油圧の排出に伴
うガタ打ち音が発生することはない。

【００３４】なお図８のフローチャートにおいて、ステ
ップ５の処理は、本発明の前進レンジから後進レンジへ
の切換を検知する検知手段に相当し、ステップ１２の処
理は前進レンジから後進レンジへの切換時に前後輪差動
制限クラッチの解放を徐々におこなう解放手段に相当す
る。

【００３５】以上本発明の一実施例について詳述してき
たが、本発明がこのような具体例にのみ限定されるもの
ではないことは言うまでもないところであり、特許請求
の範囲に記載の範囲内で種々の実施態様が包含されるも
のである。

【００３６】例えば、電磁弁１３０をデューティー制御
する代わりに、ドレンポート１０６にオリフィスを設け
て油圧が徐々に解放されるようにしても良い。

【００３７】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、前進
レンジの時に前後輪差動制限クラッチが係合されてい
て、前進レンジから後進レンジに切換えられたらそれを
検知して、前後輪差動制限クラッチの解放を徐々に行う
ので、解放に伴うガタ打ち音が発生することはない。

【図面の簡単な説明】

【図１】 クレーム対応図

【図２】 本発明の一実施例のシステム構成図

【図３】 差動制限力「ＦＲＥＥ」の時の油圧制御装置
の差動状態

【図４】 差動制限力「ＬＯＷ」の時の油圧制御装置の
差動状態

【図５】 差動制限力「ＭＩＤＤＬＥ」の時の油圧制御
装置の差動状態

【図６】 差動制限力「ＨＩＧＨ」の時の油圧制御装置
の差動状態

【図７】 油圧制御装置のクラッチ油圧特性

【図８】 本発明の一実施例のフローチャート図

【図９】 オンデューティー、デューティー周波数と油
温の関係図

【符号の説明】

１ ・・・センタディファレンシャル ５ ・・・自動変速機 ９ ・・・後輪駆動軸 １４・・・前輪駆動軸 １５・・・差動制限クラッチ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B60K 17/00 B60K 23/00

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力される駆動力を構成部材を介して前
   後輪に分配する差動装置と、前記構成部材に作用して前
   記前後輪の差動制限もしくは前後輪の差動制限の解除を
   行うために係合・解放される前後差動制限クラッチとを
   有し、後進レンジの時には前後差動制限クラッチの解放
   によって前後輪の差動制限を解除する四輪駆動車の前後
   輪差動制限装置において、前記差動装置に入力される駆動力の反転を生じさせる前
   進レンジから後進レンジへの切換を検知する検知手段
   と、 前進レンジから後進レンジへの切換時には前後輪差動制
   限クラッチの解放を徐々に行う解放手段と、 を備えたことを特徴とする四輪駆動車の前後輪差動制限
   装置。