JPH0234433A - 前後輪駆動車両用差動制御クラッチの制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、差動制御クラッチ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プルタイム型の
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
動力などに応じて差動、制限力が常時制御されるが、た
とえば一定車速で高速連続走行をおこなったような場合
には、差動制御クラッチが低速すべり状態に長時間おか
れたままとなり、差動制御クラッチの摩擦面への潤滑油
の供給不足が発生し、それに伴って差動制御クラッチの
耐久性が低下するなどの欠点があった。

これに対し、差動制御クラッチの潤滑を積極的に行うた
めに、所定の走行が予め定められた一定時間持続する毎
にその差動制御クラッチを一時開放する制御方法が考え
られている。たとえば、特願昭６１−２８５４２０号に
記載された差動制御クラッチの制御方法がそれである。

発明が解決しようとする課題 ところで、上記のように予め定められた一定時間毎にそ
の差動制御クラッチを一時開放する方法では、確かに、
差動制御クラッチの摩擦面の潤滑が行われるため、差動
制御クラッチの耐久性が高められるのであるが、上記予
め定められた時間毎に一律に一時開放が行われると、車
両の運転条件によっては必要以上に一時開放が行われた
り、或いは潤滑が不足したりして、差動制御クラッチの
耐久性が損なわれるおそれがあった。

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、差動制御クラッチの潤滑のた
めに必要かつ充分な時間間隔て差動制御クラッチを一時
開放させる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
、前輪および後輪の差動を制御する差動制御クラッチを
備えた前後輪駆動車両において、前記差動制御クラッチ
の潤滑を積極的に行うために、所定時間毎にその差動制
御クラッチを一時開放する形式の差動制御クラッチの制
御方法であって、前記車両の走行状態と関連して前記所
定時間を変化させることにある。

作用および発明の効果 このようにすれば、潤滑のために差動制御クラッチを一
時開放する時間間隔が、車両の走行状態と関連して変化
させられるので、差動制御クラッチが必要かつ充分な時
間間隔で一時開放されて、差動制御クラッチの不要な開
放動作や、潤滑不足が解消される。このため、必要以上
の、開放動作に起因して差動制御クラッチの油圧アクチ
ュエータなどの耐久性が低下したり、或いは潤滑不足に
より差動制御クラッチの耐久性が低下したりすることが
防止される。

ここで、前記車両の走行条件は、好適には、車速であり
、この車速が低くなるほど差動制御クラッチの一時開放
動作問の時間間隔が短くされる関係が用いられる。低車
速はど、すえ切り旋回などの走行が多くなって差動制御
クラッチの仕事量（摩擦エネルギ）が増加するので、−
時開放動作問の時間間隔が短くされるのである。

また、前記車両の走行条件は、好適には、差動制御クラ
ッチの摩擦板を潤滑する潤滑油の温度であり、この潤滑
油の温度が高くなるほど差動制御クラッチの一時開放動
作問の時間間隔が短くされる関係が用いられる。差動制
御クラッチの摩擦板を潤滑する潤滑油の温度が高くなる
ほど耐久性が低下し易いので、差動制御クラッチの一時
開放動作問の時間間隔が短くされるのである。

また、前記車両の走行条件は、好適には、車両の舵角で
あり、この舵角が大きくなるほど差動制御クラッチの一
時開放動作問の時間間隔が短くされる関係が用いられる
。舵角が大きくなるほど、差動制限クラッチの仕事量（
摩擦エネルギ）が増加するので、−時開放動作問の時間
間隔が短くされるのである。

実施例 以下、本発明の一適用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、或いはベルト式無段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変化させる
。

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−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４
０および後輪用差動大歯車４２とを備え、自動変速機１
４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−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−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５
４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ヨ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ｆｆ２０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、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、イ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９
３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圧す
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ユーティ制御される。

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、差動制御クラッチ８２の
摩擦面を潤滑する潤滑油の温度を検出する潤滑油温度セ
ンサ１１１、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
ｌＯの回転速度を検出するエンジン回転速度センタ１１
７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、ＲＡ
Ｍ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クシリンダ１
２２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１２６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実際のアクセルペダル操作量、車速
、シフトレバ−の操作位置などに基づいて自動変速機１
４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動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、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、上記差動制限クラッチ８２の潤滑のための一時開
放制御の要部を第３図のフローチャートを用いて説明す
る。

第３図のフローチャートは、図示しないステップにおい
て、潤滑のための一時開放制御条件が成立した状態、す
なわち差動制御クラッチ８２が低速すべり状態に長時間
おかれたままとなって差動制御クラッチ８２の摩擦面へ
の潤滑油の供給不足が発生し得る走行状態であると判断
されたときに実行され、るものであり、たとえば、自動
変速機１４が前進４段の有段変速式である場合には、実
際のギヤ段が最高ギヤ段である第４速ギヤ段の走行状態
であるか否か、或いは、自動変速機１４がベルト式無段
変速機である場合には、変速比が最増速領域内にあるか
否かに基づいて上記走行状態が判断される。或いは、車
速■が所定値以上であり、舵角θ３が所定値以下であり
、且つスロットル弁開度力（所定値以下であるか否かに
基づいて判断される。

先ずステップＳ１では、タイマカウンタＴＡの内容がク
リアされる。続くステップＳ２では、車速■、差動制御
クラッチ８２の潤滑油温度Ｔ０、車両の舵角θ、などの
車両の走行条件が読み込まれ、ステップＳ３では、たと
えば第４図に示す予め定められた関係ｆ　、（Ｖ）から
実際の車速Ｖに基づいて加算単位量ΔＴが決定される。

そして、ステップＳ４においてタイマカウンタＴＡの内
容に上記加算単位量ΔＴが加算された後、ステップＳ５
において、タイマカウンタＴＡの内容が予め定められた
判断基準値０以上であるか否かが判断される。この判断
基準値Ｇは、タイマカウンタＴＡの満了を判断するため
の値であり、本実施例では一定の値が設定されている。

ステップＳ５の判断が否定されると、ステップ３２以下
が再び実行されることによりタイマカウンタＴａの内容
に上記加算単位量ΔＴが加算される。このような作動が
繰り返し実行されるうち、ステップＳ５の判断が肯定さ
れると、ステップＳ６において差動制御クラッチ８２が
潤滑のための所定時間−時開放されるとともに、ステッ
プＳ７においてタイマカウンタＴＡの内容がクリアされ
る。

上記のように、本適用例によれば、車速Ｖが低くなるほ
ど、加算単位量ΔＴが大きな値に決定されてタイマカウ
ンタＴＡが短い時間で満了するので、潤滑のための差動
制御クラッチ８２の一時開放動作問の時間間隔が短くさ
れる。すなわち、低車速はど、すえ切り旋回などの走行
が多くなって差動制限クラッチ８２の仕事量（摩擦エネ
ルギ）が増加するので、−時開放動作問の時間間隔が短
くされるのである。したがって、差動制御クラッチ８２
が必要かつ充分な時間間隔で一時開放されて、差動制御
クラッチ８２の不要な開放動作や、潤滑不足が解消され
る。このため、必要以上の開放動作に起因して差動制御
クラッチ８２の油圧アクチュエータ９０などの耐久性が
低下したり、或いは潤滑不足により差動制御クラッチ８
２の耐久性が低下したりすることが防止される。

次に、本発明の他の適用例を説明する。

前記第３図のフローチャートのステップＳ３においては
、第４図に示す予め記憶された関係ｆ＋（■）から車速
Ｖに基づいて加算単位量ΔＴが決定されていたが、第５
図に示す予め記憶された関係ｆ！（Ｔｏ）から差動制御
クラッチ８２の潤滑油温度Ｔ０に基づいて加算単位量Δ
Ｔが決定されてもよいのである。この場合には、差動制
御クラッチ８２の摩擦板を潤滑する潤滑油の温度Ｔ０が
高くなるほど耐久性が低下し易くなるので、潤滑油の温
度Ｔ。が高くなるほど、加算単位量ΔＴが大きくされて
差動制御クラッチ８２の一時開放動作問の時間間隔が短
くされる。これにより、前述の適用例と同様の効果が得
られるのである。

また、第３図のフローチャートのステップＳ３において
は、第６図に示す予め記憶された関係ｆ３（θ、）から
車両の舵角θ、に基づいて加算単位量ΔＴが決定されて
もよい。この場合には、舵角θ、が大きくなるほど、差
動制限クラッチ８２の仕事量（摩擦エネルギ）が増加す
るので、舵角θ。

が大きくなるほど、加算単位量ΔＴが大きくされて差動
制御クラッチ８２の一時開放動作問の時間間隔が短くさ
れ、前述の適用例と同様の効果が得られるのである。

また、第３図のフローチャートのステップＳ３において
は、予め求められた関係ｆ、（Ｖ、Ｔ、。

θＳ）から加算単位量ΔＴが決定されてもよい。

コノ間係ｆ　ａ（Ｖ、　Ｔｏ　、　　／ｌ　ｓ　）は、
車速Ｖ、差動制御クラッチ８２の潤滑油温度Ｔ０、舵角
θ、を変数とするものであり、それらの変数により表さ
れる車両走行状態と関連して差動制御クラッチ８２の潤
滑が必要且つ充分に行われるように決定されている。ま
た、上記関係ｆ、（Ｖ、Ｔｏ、　　θ、）に替えて、ｆ
（Ｖ、Ｔｏ）　、ｆ（Ｖ、ｆ’ｓ）、ｆ（Ｔ、、　　θ
、）のうちの何れかが用いられてもよい。

次に、本発明の他の適用例を第７図のフローチャートに
従って説明する。本適用例では、加算単位量ΔＴとして
一定値が用いられ、タイマカウンタＴＡの満了を判断す
る値Ｇが車両走行状態と関連して変化させられる。図に
おいて、ステップＳ３１およびＳＳ２は、第３図のステ
ップＳ１およびＳ２と同様である。ステップＳＳ３では
、タイマカウンタＴＡの満了を判断する値Ｇが第８図に
示す予め記憶された関係ｆ　５（Ｖ）から車速■に基づ
いて決定される。この場合の値Ｇは、差動制御クラッチ
８２の一時開放動作問の時間間隔に対応する。ステップ
ＳＳ４では、タイマカウンタＴＡの内容に一定値ΔＴが
加算され、ステップ３３５では、タイマカウンタＴＡの
計数内容がステップＳＳ３で求められた値Ｇに到達した
か否かが判断される。前述の第３図の例と同様に、ステ
ップＳ３５の判断が否定されたらステップＳＳ２以下が
繰り返し実行されるが、ステップＳＳ５の判断が肯定さ
れたら、前述のステップＳ６およびＳ７と同様のステッ
プＳＳ６およびＳＳ７が実行されて、差動制御クラッチ
８２の一時開放動作が所定時間待われる。本適用例にお
いても、車速■が低くなるほど、タイマカウンタＴＡが
短い時間で満了するので、潤滑のための差動制御クラッ
チ８２の一時開放動作問の時間間隔が短くされて、−時
開放動作問の時間間隔が短くされるので、前述の適用例
と同様に、差動制御クラッチ８２が必要かつ充分な時間
間隔で一時開放されて、差動制御クラッチ８２の不要な
開放動作や、潤滑不足が解消される。

また、上記第７図の適用例のステップＳＳ３においては
、第８図に示す予め記憶された関係ｆ、（■）から実際
の車速Ｖに基づいてタイマカウンタＴＡの満了を判断す
る値Ｇが決定されていたが、第９図に示す予め記憶され
た関係ｆ、（Ｔ、）から差動制御クラッチ８２の潤滑油
温度Ｔ。に基づいて上記値Ｇが決定されてもよいのであ
る。この場合でも、潤滑油の温度Ｔ０が高くなるほど、
値Ｇが小さくされて差動制御クラッチ８２の一時開放動
作問の時間間隔が短くされる。

また、第７図のフローチャートのステップＳ８３におい
ては、第１０図に示す予め記憶された関係ｆｔ（θ、）
から車両の舵角θ、に基づいて前記値Ｇが決定されても
よい。この場合でも、舵角θ。

が大きくなるほど、値Ｇが小さ（されて差動制御クラッ
チ８２の一時開放動作問の時間間隔が短くされる。

また、第７図のフローチャートのステップＳ８３におい
ては、予め求められた関係ｆａ（Ｖ、　’ｒｏ　。

θ、）から値Ｇが決定されてもよい。この間係ｆ８（Ｖ
、Ｔ、、　　θ、）は、車速■、差動制御クラッチ８２
の潤滑油温度Ｔ。、舵角θ、を変数とするものであり、
それらの変数により表される車両走行状態と関連して差
動制御クラッチ８２の潤滑が必要且つ充分に行われるよ
うに決定されている。

また、上記関係ｆ、（Ｖ、Ｔ、、　　θ、）に替えて、
ｆｃ　Ｖ、Ｔ、）、ｒｃ　Ｖ、　　θｓ）、ｒ（Ｔｏ、
　　θ。

）のうちの何れかが用いられてもよい。

そして、以上の適用例では、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。

また、前述の説明における差動制御クラッチ８２は湿式
多板形式であったが、その他の形式、たとえば、シリコ
ンオイルなどの粘性流体を用いたビスカスクラッチ形式
や、電磁クラッチ形式であってもよい。このような場合
でも一時開放によって、粘性流体に対する剪断作用の一
時停止により温度上昇の抑制が行われたり、潤滑が好適
に行われて、クラッチの耐久性が高められる。

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図の説明において用
いられる関係を示す図である。第５図および第６図は、
本発明の他の適用例における第４図にそれぞれ相当する
図である。第７図は、本発明の他の適用例における第３
図に相当する図である。第８図は、第７図の説明におい
て用いられる関係を示す図である。第９図および第１０
図は、本発明の他の適用例における第８図にそれぞれ相
当する図である。 ２４：前輪 ２８：後輪 ８２：差動制御クラッチ 第２図 第６図 第８図 勇ｔＶ 第４図 第５図 」間ご骨ら由２＆ Ｔ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　前輪および後輪の差動を制御する差動制御クラッチを
   備えた前後輪駆動車両において、前記差動制御クラッチ
   の潤滑を積極的に行うために、所定時間毎に該差動制御
   クラッチを一時開放する形式の差動制御クラッチの制御
   方法であって、 前記車両の走行状態と関連して前記所定時間を変化させ
   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。