JPH0338433A

JPH0338433A - 車両用動力伝達装置

Info

Publication number: JPH0338433A
Application number: JP17504889A
Authority: JP
Inventors: Satoru Suzuki; 悟鈴木; Hideaki Ina; 伊奈　秀明; Masahiro Takada; 雅弘高田; Hisashi Izumi; 泉　寿
Original assignee: Fuji Technica Inc
Current assignee: Fuji Technica Inc
Priority date: 1989-07-06
Filing date: 1989-07-06
Publication date: 1991-02-19
Anticipated expiration: 2011-11-27
Also published as: JP2558352B2

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、車両の駆動力配分に使用する油圧式動力伝達
継手を有する車両用動力伝達装置に関する。

［従来の技術］本出願人は、差動回転数が所定値に達したとき、吐出圧
を検出して継手をロックするようにした油圧式動力伝達
継手を特願昭６３−３１１５３１号で提案している。

この動力伝達継手は、相対回転可能な入出力軸間に設け
られ、前記両軸の回転速度差に応じた量の流体を流動さ
せる流量発生手段と、前記流体の流動抵抗を発生する手段を備え、前記流体の
流動抵抗により前記入出力軸間の伝達トルクが制御され
るトルク伝達継手において、流体の吐出路および吸入路
を連通させる主通路内に、オリフィスを有し吐出路側が
所定の吐出圧に達するとスプリングに抗して移動するオ
リフィスバルブと、該オリフィスバルブが移動したとき
前記オリフィスを閉止するニードルバルブを備えたもの
である。

この継手のトルク特性を第１３図に示す。第１−３図に
おいて、Ａは通常のトルク特性を、Ｂはロック状態を、
Ｃはロックポイントを、それぞれ示す。

［発明が解決しようとする課題］しかしながら、この油圧式動力伝達継手にあっては、ロ
ックポイントが機械的に決まってしまうため、タイトコ
ーナーブレーキング現象を回避しようとすると、ロック
回転数を高めに設定せざるを得ず、路面によっては、ロ
ックした方が良い場合でもロックしないという不具合が
ある。また、ロック直前の回転数で長時間運転すると温
度が高くなり過ぎるという問題点もあった。また、ロッ
クからの回復が遅いという問題点もあった。

本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたも
のであって、センサーからの運転情報を演算処理して継
手のロックおよびロック解除を制御することにより、タ
イトコーナーではロックせず、必要な路面状態ではロッ
クし、また、過度な温度上昇を回避するとともに、ロッ
ク解除の遅れをなくすようにした車両用動力伝達装置を
提供することを目的としている。

［課題を解決するための手段］前記目的を達成するために、本発明は、前輪に駆動力を
伝達する第１の回転軸と後輪に駆動力を伝達する第２の
回転軸の回転速度差により駆動される油圧ポンプと、該油圧ポンプの吐出路に設けたオリフィスと、制御装置
からの信号により前記オリフィスを閉止する弁手段を備
えた油圧式動力伝達継手を設けると共に、車両の運転状態を検出するセンサーからの信号を受けて
前記弁手段を制御する制御装置を設けたものである。

［作用］本発明においては、センサーからの運転情報を制御装置
に入力して、演算処理を行ない、演算結果に基づいてロ
ックおよびロック解除を制御する。

走行状態によってはたとえ差動回転数が大きい場合であ
ってもロックしない方が良い場合、例えばタイトコーナ
ー走行中にはロックさせない。また、差動回転数と持続
時間の関数からロックさせるタイミングを決めてロック
させる。したがって、ロックポイントを低めに設定する
ことができ、継手の温度は許容値を越えることがない。

さらに、アクセルオフ状態が所定の時間持続した場合に
はロックを解除するので、必要以上にロック解除が遅れ
ることがない。

［実施例コ以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図〜第１２図は本発明の一実施例を示す図であり、
後輪駆動車をベースとした車両に適用した場合のもので
ある。

まず、構成を説明すると、第２図において、１は出力軸
であるフロントドライブシャフト（第１の回転軸）（以
下、ロータ）であり、ロータ１はケーシング２．３にベ
アリング４．５を介して回転自在に軸支されている。

ロータ１にはニードルベアリング６を介してドリブンス
プロケット７が回転自在に支持され、ドリブンスプロケ
ット７とドライブスプロケット８の間にはチェーン９が
架設されている。なお、１０は出力フランジ、１１はナ
ツト、１２．１３はオイルシール、１４はストップリン
グ、１５はスラストワッシャである。

ロータ１には軸方向に複数個のプランジャー室１６が形
成され、プランジャー室１６内には軸方向に往復動する
複数のプランジャー１７が収納されている。ドリブンス
プロケット７に固定したカムハウジング１８の内側面に
はカム面１８Ａが形成され、カム面１８Ａにはプランジ
ャー１７が摺接する。なお、プランジャー１７とプラン
ジャー室１６が全体として油圧ポンプを構成している。

１９はプランジャー室１６に連通する吸入路であり、吸
入路１９には吸入弁２０が介装されている。すなわち、
吸入弁２０はプランジャー室１６と同軸上でかつ底部に
設けられている。２１は吸入弁２０を保持するリターン
スプリングであり、このリターンスプリング２１を保持
するプラグ２２は前記プランジャー１７のリターンスプ
リング２３により保持されている。

２４はプランジャー室１６の側壁に開口し、ロータ１の
中心に向かって形成された吐出路であり、吐出路２４に
は吐出弁２５がリターンスプリング２６を介して介装さ
れている。

また、ロータ１の中心部には主通路２７カ！形成されて
おり、主通路２７は、流動抵抗を発生させる手段として
のオリフィス２８を介して吐出路２４に連通ずる高圧室
２９に連通している。

また、主通路２７はロータ１に形成した通路３０を介し
て吸入路１９に連通している。

また、３１は前記リターンスプリング２６を保持するプ
ラグ、３２はピストン、３３はピストン３２を保持する
スプリングである。また、３４゜３５はオイルシール、
３６はストップリング、３７はスラストワッシャである
。

ここで、３８は前記オリフィス２８を閉止する弁手段で
あり、弁手段３８は非磁性の筒体３９と該筒体３９内に
収納され可動磁性体４０と一体に形成されている。可動
磁性体４０は連通溝４１が形成されるとともにリターン
スプリング４２により付勢されている。

４３はケーシング３に固定され、磁気回路を形成する磁
気枠であり、磁気枠４３は可動磁性体４０の後端より内
側で非磁性の筒体３９に非接触状態に保持され、内部に
ソレノイドコイル４４を収納している。

次に、第３図に基づいて他の動力伝達装置を説明する。

第３図において、６８はオリフィス２８を開閉する弁手
段であり、弁手段６８はロータ１に挿入したプラグ部材
６７内に移動可能に収納されている。プラグ部材６７と
ケーシング３との間にはシール部材６６が介装されてい
る。

弁手段６８の後端にはロータ１と一体で回転し、弁手段
６８の移動を制御するダイアフラム機構７０が一体的に
取り付けられている。ダイアフラム機構７０はダイアフ
ラムカバー７１とダイアフラムカバー７１の内部を第１
室７２Ａと第２室７２Ｂに画成するダイアフラム７３と
、ダイアフラム７３を支持するダイアフラムプレート７
４と、弁手段６８を付勢するリターンスプリング７５と
、により構成されている。

７６はダイアフラム機構７０を収納するカバーであり、
カバー７６はケーシング３に取り付けられている。カバ
ー７６の内部はシール部材７７を介してＡ室７８ＡとＢ
室７８Ｂに画成され、Ａ室７８Ａは連通孔７１Ａを介し
て第１室７２Ａに、Ｂ室７８Ｂは開口部７１Ｂを介して
第２室７２Ｂにそれぞれ連通し、Ａ室７８Ａには第１ポ
ート７９が、Ｂ室７８Ｂには第２ポート８０が、それぞ
れ開口している。したがって、第１ポート７９および第
２ポート８０の空気圧を外部より制御することにより、
ダイアフラム機構７０を制御することができる。

次に、動力伝達装置の配置を第４図に示す。

第４図において、５１はエンジン、５２はトランスミッ
ション、５３はトランスファーである。

トランスファー５３内にメインシャフト（第２の回転軸
）５４がベアリング５５．５６を介してケーシング２，
３に回転自在に支持され、メインシャフト５４にはドラ
イブスプロケット８が設けられている。ドライブスプロ
ケット８にチェーン９で連結されるドリブンスプロケッ
ト７は、ニードルベアリング６を介してロータ１に回転
自在に支持されている。ロータ１には前述した動力伝達
装置５７が組み込まれている。なお、５８は右前輪、５
９は左前輪、６０は右後輪、６１は左後輪、６２は前輪
側デファレンシャルギア装置、６３は後輪側デファレン
シャルギア装置、６４は前輪側プロペラシャフト、６５
は後輪側プロペラシャフトである。

次に、第１図に基づいて制御装置を説明する。

第１図において、８１は制御装置であり、この制御装置
８１には前輪回転センサ（図外）から前輪回転数（Ｎｆ
）を示す信号、後輪回転センサ（図外）から後輪回転数
（Ｎｒ）を示す信号、操舵角センサ（図外）から操舵角
（θ）を示す信号、およびアクセルスイッチ（図外）か
らアクセル開度（β）を示す信号が、それぞれ入力する
。制御装置８１はこれらの各信号に基づいて制御信号を
ソレノイドコイル４４、または負圧源（図外）を開閉す
るソレノイドバルブ（図外）に送る。これにより弁手段
３８．６８を制御し、オリフィス２８を開閉して、第５
図中りに示すロック状態、または第５図中Ｅで示す通常
特性にする。

次に、作用を説明する。

第６図は継手のロックおよびロック解除を制御する制御
ルーチンを示す。

第６図において、まず、ステップＳ１でデータを制御装
置８１に読込む。すなわち、前輪回転数Ｎｆ、後輪回転
数Ｎｒ１操舵角θ、アクセル開度βおよび継手ロック信
号をそれぞれ人力する。

次に、ステップＳ２で継手がロック中であるか否かを判
別し、ロック中のときはロック解除ルーチンに進み、ロ
ック中でないときは、ステップＳ３で差動回転数ΔＮ（
ΔＮ＝Ｎ　ｆ　−Ｎ　ｒ）を演算する。

ここで、継手のロック回避の判定について説明する。

まず、タイトコーナー旋回中のロックを回避する。ＦＲ
車においては、第７図に示すように、タイトコーナー中
と駆動中では差動回転の方向が異なるため、判定が可能
である。なお、コースト時にはもともと差動回転が小さ
いためロック領域外である。第７図中、■、Ｏは差動型
幅の方向を示し、■■またはＯＯは差動回転が大きいこ
とを示す。したがって、ＦＲ車では、ステップＳ４でΔ
Ｎｅｏの時はリターンしてロックを回避する。

なお、ＦＦ車では前記判定が通用しないため、このＳ４
ステツプは省略し、後述する判定で代用する。

次に、中、高速コーナーリング中にロックすることによ
る挙動変化を回避する。このため、第８図のＦで示す領
域でのロックを回避する。この領域ＦではＦＦ車のタイ
トコーナーブレーキング現象も回避することができる。

すなわち、ステップＳ５でＮｆ≧Ｎｏ　　（所定値）か
つθ≧θ０（所定値）のときはリターンしてロックを回
避する。

以上述べたロック回避の条件に当はまらないときは、第
９図のロークルーチンに入る。

このルーチンでは、砂地、雪路などの低μ路において、
継手をロックして必要以上の差動をさせないことで、走
破性を向上するとともに、温度上昇を防止する。

ただし、低μ路とは言っても条件は千差万別であり、差
動回転数があるポイント以上でロックするという単純な
判定方法では、次のような問題がある。

■：低い差動回転数でロックするようにすると、不用意
にロックする確率が高くなる。

■：高い差動回転数でロックするようにすると、ロック
してほしい条件でもロックせず、温度上昇が高くなり過
ぎたり、走破性が悪くなる恐れがある。

必要性としては、下記のことを挙げることができる。

■：差動回転数が大きいほど早くロックしたい。

そうしないと脱出不能になる恐れがある。

■：差動状態が持続すると、継手の温度が許容限度を越
える恐れがある場合は時間は多少遅れても確実にロック
して温度上昇を防止したい。

■：温度上昇の過大を検出する方法では検出の時間遅れ
のため、充分な保護ができない。また、回転体の温度を
精度良く検出するのは困難であり、コストも高くなる。

したがって、温度検出でロックする機構は採用すること
ができない。

以上のことから、第１０図に示すように、差動回転数Δ
Ｎと持続時間を判定条件とする。第１０図のＧは判定曲
線を、Ｈは許容温度到達時間曲線を、それぞれ示す。

しかしながら、差動回転数ΔＮは、時々刻々変化するた
め、実際に前記制御を行なうには、差動回転数ΔＮを一
旦ある係数Ｆに置き換えてその係数Ｆの積算値ΣＦを判
断の基準とする（第１１図、参照）。

すなわち、第９図において、ステップ８１１で差動係数
Ｆ（Ｆ＝ｆ（ΔＮ））を第１１図の曲線Ｉより求め、ス
テップＳ１２でその積算値Σを求め、ステップＳ１３で
ΣＦと低差動時のΣＦの下限値−Ｆｃ”と比較し、ΣＦ
＜−Ｆｃ＝のときは、ステップＳ１４でΣＦ＝−Ｆｃ−
とし、またΣＦ≧−Ｆｃ−であるときはステップＳ１５
でΣＦと基準値Ｆｃと比較する。

ΣＦ≦Ｆｃであるときはリターンし、ΣＦ＞ＦＣのとき
は、ステップＳ１６でオリフィス２８を弁手段３８．６
８で閉止して継手をロックし、ステップＳ１７でロック
解除フラグをリセットしておく。なお、積算値ΣＦが基
準値Ｆｃを越えるときは、第１０図の判定曲線Ｇを越え
たことになる。

次に、ステップＳ２で継手がロック中のときは、第１２
図のロック解除ルーチンに入る。

しかしながら、砂地、雪路などの低μ路を走行中はロッ
ク状態を維持したい。このため、低μ路の判定を行なう
必要がある。まず、ロックしてない時は、差動回転が大
きいので、判断することができ、ロックルーチンにてロ
ックすることができる。

しかしながら、ロック中ば差動が発生しないため、本来
は継手の伝達トルクにて判定すべきだが、トルク測定が
困難で、かつ、コストが高い。したがって、この場合に
は判定はできない。

次に、舗装路に出たら、タイトコーナーに至る前にロッ
クを解除したい。このため、タイトコーナーの判定を行
なう必要がある。まず、ロック中は差動が発生しないた
め、差動回転での判定はできない。

しかしながら、前記ロック回避領域での判定は可能であ
る。但し、ロックしたままタイトコーナーに突込み途中
でロックが解除された場合は車両の挙動が不安定となる
ため、さけなければならない。

一方、タイトコーナーが出現する場所は一般的には交差
点のようなところであり、当然その手前で減速（アクセ
ル０ＦＦ）するはずである。したがって、減速状態にな
ったらロックを解除すれば、タイトコーナーブレーキン
グは回避することができる。

以上のことから、ロック中に「低μ路を走行中」を判定
することができないため、減速状態を検出してロック解
除することにすれば、次のような理由により実用上問題
ない。

■；低μ路走行中にアクセル０ＦＦにてロック解除して
もショック等を発生せず、また、アクセルＯＮすれば再
びロックすることができる。このため、走破性も損なわ
れない。

■：タイトコーナーに達する前にロックは解除される確
率が高く、また、解除されないまでも、コーナーリング
中に突然解除されるよりは安全である。

したがって、第１２図のステップＳ２１でアクセル開度
βを所定値（βＣ）と比較し、β≧βＣのときはステッ
プＳ２２でアクセルをはなしている持続時間Ｉを０とし
てリターンし、β〈βＣのときは、ステップＳ２３で持
続時間Ｉをインクリメントし、ステップＳ２４でＩと基
準値Ｉｃとを比較する。

Ｉ≦Ｉｃのときはリターンし、Ｉ＞ＩＯのときは、ステ
ップＳ２５でロックを解除し、ステップＳ２６で前記積
算値ΣＦを０として、ロック用フラグを初期化する。な
お、アクセル開度βではなく、エンジンの吸入負圧を検
出する方法にまたは前後輪回転数の減少状態を検出する
方法でも良い。

以上のように、タイトコーナー走行中のロックを確実に
回避することができるので、ロックポイントを低めに設
定することができ、路面状態の多少の差異があってもロ
ックすることができる。したがって、タイトコーナーブ
レーキング現象の発生を防止することができ、かつ走破
性、操安性を向上させることができる。

また、差動回転数ΔＮと持続時間の関数からロックタイ
ミングを決め・るので、ロックポイントを低めに設定す
ることができるとともに継手の温度が設定値を越えるこ
とがない。また、アクセルオフ状態が所定時間持続した
とき、ロックを解除するので、必要以上にロック解除が
遅れることがない。

［発明の効果］以上説明してきたように、タイトコーナー走行中はロッ
クさせず、必要な低μ路ではロックさせるので、タイト
コーナーブレーキング現象の発生を防止することができ
、また走破性を高めることができる。また、ロックポイ
ントを低めに設定することができるので、継手の温度が
許容値を越えるのを防止することができる。さらに、ロ
ック解除の遅れを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す要部説明図、第２図は
動力伝達装置の断面図、第３図は他の動力伝達装置の断面図、第４図は動力伝達装置の配置を示す図、第５図はトルク
特性を示すグラフ、第６図は制御ルーチンを示す図、第７図は差動回転の方向の説明図、第８図はロック不可領域の説明図、第９図はロックルーチンを示す図、第１０図は判定曲線の説明図、第１１図は差動係数の説明図、第１２図はロック解除ルーチンを示す図、第１３図は従
来のトルク特性を示す図である。図中、ｌ・・・ロータ（第１の回転軸）、２．３・・・ケーシング、４．５・・・ベアリング、６・・・ニードルベアリング、７・・・ドリブンスプロケット、８・・・ドライブスプロケット、９・・・チェーン、１０・・・出力フランジ、１１・・・ナツト、１２．１３・・・オイルシール、１４・・・ストップリング、１５・・・スラストワッシャ、１６・・・プランジャー室、１７・・・プランジャー１８・・・カムハウジング、１８Ａ・・・カム面、１９・・・吸入路、２０・・・吸入弁、２１・・・リターンスプリング、２・・・プラグ、３・・・リターンスプリング、４・・・吐出路、５・・・吐出弁、６・・・リターンスプリング、７・・・主通路、８・・・オリフィス、９・・・高圧室、０・・・通路、１・・・プラグ、２・・・ピストン、３・・・リターンスプリング、４．３５・・・オイルシール、６・・・ストップリング、７・・・スラストワッシャ、８・・・弁手段、９・・・筒体、０・・・可動磁性体、４１・・・連通溝、４２・・・リターンスプリング、４３・・・磁気枠、４４・・・ソレノイドコイル、４６・・・カバー５１・・・エンジン、５２・・・トランスミッション、５３・・・トランスファー５４・・・メインシャフト（第２の回転軸）、５５．５
６・・・ベアリング、５７・・・動力伝達装置、５８・・・右前輪、５９・・・左前輪、６０・・・右後輪、６１・・・左後輪、６２・・・前輪側デファレンシャルギア装置、６３・・
・後輪側デファレンシャルギア装置、６４・・・前輪側
プロペラシャフト、５・・・後輪側プロペラシャフト、６・・・シール部材、７・・・プラグ部材、８・・・弁手段、０・・・ダイアフラム機構、１・・・ダイアフラムカバーＩＡ・・・連通孔、１Ｂ・・・開口部、２Ａ・・・第１室、２Ｂ・・・第２室、３・・・ダイアフラム、４・・・ダイアフラムプレート、５・・・リターンスプリング、６・・・カバー７・・・シール部材、８Ａ・・・Ａ室、８Ｂ・・・Ｂ室、９・・・第１ポート、８０・・・第２ポート、８１・・・制御装置。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）前輪に駆動力を伝達する第１の回転軸と後輪に駆
動力を伝達する第２の回転軸の回転速度差により駆動さ
れる油圧ポンプと、該油圧ポンプの吐出路に設けたオリフィスと、制御装置
からの信号により前記オリフィスを閉止する弁手段を備
えた油圧式動力伝達継手を設けると共に、車両の運転状態を検出するセンサーからの信号を受けて
前記弁手段を制御する制御装置を設けたことを特徴とす
る車両用動力伝達装置。
（２）前記制御装置が前後輪の回転数、前後輪間の回転
速度差及び操舵角により前記オリフィスを閉止しない制
御領域を判別し、その領域においてはオリフィスの閉止
を禁止する制御を行なうことを特徴とする前記請求項１
に記載の車両用動力伝達装置。
（３）前記制御装置が前記オリフィスの閉止を禁止する
前記制御領域を除いては、前後輪間の回転速度差とその
持続時間の関数関係によりオリフィスを閉止する制御を
行なうことを特徴とする前記請求項１および前記請求項
２に記載の車両用動力伝達装置。
（４）前記制御装置が所定以上の減速状態が基準時間を
越えて持続した場合に、前記オリフィスの閉止状態を解
除する制御を行なうことを特徴とする前記請求項１、前
記請求項２、および前記請求項３に記載の車両用動力伝
達装置。