JPH0729564B2

JPH0729564B2 - 四輪駆動装置の制御方法

Info

Publication number: JPH0729564B2
Application number: JP62244593A
Authority: JP
Inventors: 泰也中村; 耕治郎倉持; 光生明石
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1987-09-29
Filing date: 1987-09-29
Publication date: 1995-04-05
Anticipated expiration: 2010-04-05
Also published as: JPH02182541A; US4982809A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野この発明は湿式多板クラッチなどの前後輪に対するトル
クの分配に関与するクラッチ手段を含む四輪駆動装置の
制御方法に関するものである。

従来の技術この種の四輪駆動装置のうち例えばフルタイム四輪駆動
の装置を、本出願人は特願昭60−280662号として既に提
案した。その基本的な構成は、自動変速装置の出力軸
を、センタディファレンシャル装置を構成する遊星歯車
機構のプラネタリキャリヤに連結し、また一方の出力部
材となるリングギヤを後輪駆動軸に連結するとともに他
方の出力部材となるサンギヤをチェーンおよびスプロケ
ットからなる、伝動手段を介して前輪出力軸に連結し、
そしてプラネタリキャリヤおよびサンギヤならびにリン
グギヤの三者のうちのいずれか二者の間に、伝達トルク
容量を変えることのできる差動制御クラッチを設けたも
のである。

したがってこのような構成であれば、差動制御クラッチ
を解放することによりセンタディファレンシャル装置が
完全な差動作用をなし、かつ差動制御クラッチを完全に
係合させることにより、センタディファレンシャル装置
が作用しなくなって後輪駆動軸と前輪駆動軸とが所謂直
結状態となり、またこれらの各状態に対し差動制御クラ
ッチを完全係合と完全解放との中間の係合状態でその係
合力を調整すれば、後輪駆動軸と前輪駆動軸とへのトル
ク配分を適宜に設定することができる。そこで前掲の特
願昭60−280662号の装置では、差動制御クラッチによる
伝達トルク容量を入力トルクに応じて制御する制御装置
を設けることにより、アクセルを踏み込んでスロットル
開度を大きくするに伴って伝達トルク容量を大きくし
（すなわち差動制限を強め）、もって高出力の必要とさ
れる状態での走破性あるいは操縦安定性（操安性）を高
めている。

上記のセンタディファレンシャル装置と差動制御を行な
う差動制限装置を備えた四輪駆動装置を制御する方法と
して、差動制限の実行および解除ならびに差動制限容量
の調整を随時行なう方法以外に、常時差動制限を行なう
方法が考えられている。この方法では、例えば湿式多板
クラッチからなる差動制御クラッチが滑って前後輪に対
するトルクの分配率が設計上定めた値になるよう、その
差動制御クラッチの係合力を予め設定し、あるいは電子
制御を行なう場合には、タイヤのパンクやチェーン装着
などに伴う前後のタイヤ径差が大きい時の差動制限を禁
止するために、発進から停止までに１回センタディファ
レンシャル装置をフリーとして前後タイヤ径差に起因す
る差動率を学習し、差動率が所定値以上であった場合は
以降の差動制限を禁止する制御を行なっている。

したがって前者の差動制御クラッチの係合力を予め設定
した値に固定する方法では、走行中に差動制御クラッチ
が解放されることがなく、また後者の電子制御を行なう
方法では、発進から停止までの間に１回差動制限が解除
されて差動制御クラッチが解放され、さらにこの方法で
は学習した差動率が所定の値以下であれば、それ以降に
再度差動制御クラッチが解放されることはない。

発明が解決しようとする問題点しかるに上述した常時差動制限を行なう方法は、基本的
には、常時、差動制御クラッチに滑りを生じさせて前後
輪のトルク分配率を所定の値に設定する方法でだり、エ
ンジンの停止時や差動率の学習などの場合に、予備的も
しくは例外的に、差動制御クラッチが解放されるのみで
ある。したがって例えば一定車速で連続高速走行を行な
った場合には、差動制御クラッチが低速すべり状態にお
かれたままとなり、その結果、湿式クラッチを用いてい
る場合には、摩擦面への潤滑油の供給不足が生じ、それ
に伴って摩耗の早期進行による耐久性の低下や摩擦係数
の上昇、冷却不足による摩擦面の温度上昇、さらには摩
擦特性の短期劣化などの不都合が生じるおそれが多分に
あった。

この発明は上記の事情を背景としてなされたもので、四
輪駆動装置において差動制限やトルク分配制御を行なう
クラッチ手段の耐久性を、車両の走行状態に影響を与え
ずに向上させることのできる制御方法を提供することを
目的とするものである。

問題点を解決するための手段この出願の発明は、上記の目的を達成するために、変速
を行なった時に、前後輪の差動制御を行なうクラッチ手
段を一時的に非作用状態とすることを特徴とする方法で
あり、より具体的には、この出願の第１番目の発明は、
入力要素と出力要素とを相対回転するよう係合させるこ
とによって、変速機から出力するトルクの前輪および後
輪に対する分配率を所定の値に設定するクラッチ手段を
備えた四輪駆動装置を制御するにあたり、所定の変速段
から他の変速段に変速した時に、一時的に、前記入力要
素と出力要素との間でトルク伝達が生じないよう前記ク
ラッチ手段を非作用状態にすることを特徴とする四輪駆
動装置の制御方法である。

またこの出願の第２番目の発明は、入力要素と出力要素
とを相対回転するよう係合させることによって、変速機
から出力するトルクの前輪および後輪に対する分配率の
所定の値に設定するクラッチ手段を備えた四輪駆動装置
を制御するにあたり、所定の変速段から他の変速段に変
速した後に、一時的に、前記入力要素と出力要素との間
でトルク伝達が生じないよう前記クラッチ手段を非作用
状態にし、かつそのクラッチ手段の非作用状態中に変速
を行なうべき信号が出力された際に前記クラッチ手段を
直ちに作用状態に切換えることを特徴とする四輪駆動装
置の制御方法である。

さらにこの出願の第３番目の発明は、入力要素と出力要
素とを相対回転するよう係合させることによって、変速
機から出力するトルクの前輪および後輪に対する分配率
を所定の値に設定するクラッチ手段を備えた四輪駆動装
置を制御するにあたり、所定の変速段から他の変速段に
変速した直後の定常走行状態中に、一時的に、前記入力
要素と出力要素との間でトルク伝達が生じないよう前記
クラッチ手段を非作用状態にすることを特徴とする四輪
駆動装置の制御方法である。

作用この出願の第１番目の発明では、所定の変速段から他の
変速段に変速した時に、前後輪に対するトルクの分配率
を変えるクラッチ手段が、一時的に非作用状態に設定さ
れ、クラッチ手段を構成する入力要素と出力要素との相
対回転がなくなるうえに両者の間でのトルクの伝達が生
じなくなる。したがってそのクラッチ手段が例えば湿式
多板クラッチであれば、解放状態になることにより摩擦
面への潤滑油の供給が行なわれる。

またこの出願の第２番目の発明では、変速の後に、クラ
ッチ手段を一時的に非作用状態にしている際に、変速信
号が出力されると、クラッチ手段が直ちに作用状態に切
換わり、前後輪の差動制御が実行される。したがって四
輪の全てにトルクが伝達された状態で変速を実行するこ
とになり、操安性など車両の挙動が安定する。

さらにこの出願の第３番目の発明では、変速の直後の定
常走行状態で、差動制御用のクラッチ手段を一時的に非
作用状態とするから、車両の挙動に特別な変化が生じる
ことがない。

実施例以下にこの出願の各発明の方法を実施例に基づいて詳細
に説明する。

第１図はこの出願の発明の方法の一例を示すフローチャ
ートであり、ここに示す方法は、例えば第２図および第
３図に示すように電子制御される自動変速機および四輪
駆動用トランスファ装置を対象として実施される。すな
わち第２図において、内燃機関１が車両の前部に縦置き
されおり、内燃機関１の後部には車両用自動変速機２と
四輪駆動用トランスファ装置３とが順に接続されてい
る。その車両用自動変速機２は、コンバータケース４内
に設けられた一般的構造の流体式トルクコンバータ５と
トランスミッションケース６内に設けられた歯車式の変
速装置７とを有し、流体式トルクコンバータ５の入力部
材８によって内燃機関１の図示されていない出力軸（ク
ランク軸）に連結されて内燃機関１の回転動力を流体式
トルクコンバータ５を経て変速装置７に与えるようにな
っている。変速装置７は、従来一般に用いられているも
のと同様に、遊星歯車機構等により構成された変速装置
であって、油圧制御装置９により複数の変速段に切換わ
るよう構成されている。

四輪駆動用トランスファ装置３はフルタイム4WD（常時
四輪駆動）のための遊星歯車式のセンタディファレンシ
ャル装置10を有しており、センタディファレンシャル装
置10は、変速装置７から回転動力を与えられる入力部材
としてのキャリア11およびキャリア11に保持されたプラ
ネタリピニオン12と、プラネタリピニオン12に噛合した
サンギヤ13およびリングギヤ14とを有し、リンクギヤ14
は後輪駆動軸15に接続され、サンギヤ13は後輪駆動軸15
と同芯のスリーブ状の前輪駆動用中間軸16に接続されて
いる。四輪駆動用トランスファ装置３には、前輪駆動用
中間軸16と平行に前輪駆動軸17が設けられており、前輪
駆動用中間軸16と前輪駆動軸17とは、その各々に取付け
られたスプロケット18、19に噛合する無端のチェーン20
により連結されている。

四輪駆動用トランスファ装置３は、差動制御装置とし
て、サンギヤ13とリングギヤ14とを選択的に接続する油
圧差動式の差動制御クラッチ21を内蔵しており、該差動
制御クラッチ21は四輪駆動用トランスファ装置３に設け
られた油圧制御装置22により動作するようになってい
る。

差動制御クラッチ21は、第３図に示したように、クラッ
チディスクおよびクラッチプレートなどの入力要素およ
び出力要素を備えた油圧サーボ式の湿式多板クラッチで
あり、油圧サーボ装置35の油室36に供給されるサーボ油
圧によってサーボピストン37が戻しばね38のばね力に抗
して図の右方向へ移動することによりセンタディファレ
ンシャル装置10のサンギヤ13とリングギヤ14とを接続
し、かつ油室36に供給されるサーボ油圧の増大に応じて
伝達トルク容量を比例的に増大するようになっている。

油圧制御装置22は、車両用自動変速機２に組込まれてい
るオイルポンプ39から油圧を与えられてこれを所定油圧
に調圧するプレッシャレギュレータバルブ40と、そのプ
レッシャレキュレータバルブ40から油圧を与えられる電
磁式のサーボ油圧コントロールバルブ41とを有してい
る。サーボ油圧コントロールバルブ41は、油圧サーボ装
置35の油室36に接続されたポートａと、プレッシャレギ
ュレータバルブ40から油圧を供給される油圧ポートｂ
と、ドレンポートｃとを有しており、通電時にはポート
ａを油圧ポートｂに連通させ、これに対し非通電時には
ポートａをドレンポートｃに連通させるようになってい
る。サーボ油圧コントロールバルブ41には、制御装置45
から所定のデューティ比のパルス信号が与えられ、これ
によりサーボ油圧コントロールバルブ41はデューティ比
に応じた大きさのサーボ油圧を油圧サーボ装置35の油室
36へ供給する。

後輪駆動軸15には、自在継手23によりリアプロペラ軸24
の一端が連結されている。これに対して前輪駆動軸17に
は、自在継手25によりフロントプロペラ軸26の一端が連
結されている。フロントプロペラ軸26は、車両用自動変
速機２の軸線に対してほぼ平行に配置されており、他端
にて自在継手27および中間接続軸28によりフロントディ
ファレンシャル装置30の入力軸であるドライブピニオン
軸31の一端に連結されている。ドライブピニオン軸31は
内燃機関１の鋳鉄製のオイルパン29と一体成形されたデ
ィファレンシャルケース32により回転可能に支持されて
いる。

ドライブピニオン軸31の端部には傘歯車からなるドライ
ブピニオン33が設けられており、該ドライブピニオン33
はフロントディファレンシャル装置30のリングギヤ34と
噛合している。

上記の油圧制御装置９、22は、電気式の制御装置45から
の制御信号に基いて動作して変速装置７の変速段の切換
制御と差動制御クラッチ21の伝達トルク制御を行なうよ
うになっている。制御装置45は、一般的構造のマイクロ
コンピュータとタイマとして機能するカウンタとを含
み、この制御装置45には、車速Ｖ、操舵角Θ、スロット
ル開度θ、マニュアルシフトポジション、前輪回転数、
後輪回転数、ブレーキ信号等の信号がそれぞれ入力され
ている。なおここで、車速Ｖは、前記後輪駆動軸15の回
転数を検出するセンサや前輪駆動軸17の回転数を検出す
るセンサあるいは前輪駆動用中間軸16の回転数を検出す
るセンサのいずれのセンサからの出力信号であってもよ
く、またこれらの全てのセンサの出力信号を採用すれ
ば、信頼性がより高くなる。

そして制御装置45は、基本的には、マニュアルシフトレ
ンジと車速Ｖとスロットル開度θとに応じて予め定めら
れた変速パターンに従って変速装置７の変速段の切換制
御のための制御信号を油圧制御装置９へ出力し、またそ
の変速段とスロットル開度θとに応じて差動制御クラッ
チ21の伝達トルク容量を制御するための所定のデューテ
ィ比のパルス信号をサーボ油圧コントロールバルブ41へ
出力し、さらに旋回やスリップ等の非定常時にはその非
定常条件に応じたデューティ比のパルス信号をサーボ油
圧コントロールバルブ41に出力し、かつ所定の条件が満
されることによりサーボ油圧コントロールバルブ41への
通電を断って差動制御クラッチ21に対するサーボ油圧を
排圧するよう構成されている。

上記の装置を対象としたこの発明の制御方法の一例につ
いて次に説明すると、第１図に示すように先ず車速およ
びスロットル開度に応じて設定される変速段がオーバー
ドライブギヤ段（以下、O/Dギヤ段と記す）か否かを判
断する（ステップ100）。これは具体的には、O/Dギヤ段
を指示する信号が出力されたこと、もしくはO/D（オー
バードライブ）用クラッチのサーボ油圧が上昇し始めた
ことによって判断することができる。ステップ100の判
断結果が「イエス」の場合には、フラッグF1が“0"か否
かの判断を行なう（ステップ101）。このフラッグF1
は、O/Dギヤ段において差動制御クラッチ21の解放を１
回のみ行なうためのものであり、フラッグF1が“0"の場
合は先に差動制御クラッチ21の解放を行なったことがな
いことを示し、この場合は、すなわちステップ101の判
断結果が「イエス」の場合は、ディレイタイマが動作中
か否かの判断を行なう（ステップ102）。ディレイタイ
マが動作中であれば、すなわちステップ102の判断結果
が「イエス」であれば、ディレイタイマのカウント値が
予め定めた待機時間T1以上か否かの判断（ステップ10
3）を行ない、これとは反対にディレイタイマが動作し
ていない場合、すなわちステップ102の判断結果が「ノ
ー」の場合は、ディレイタイマをスタート（ステップ10
4）させた後にステップ103の判断を行なう。前記待機時
間T1は、O/Dクラッチサーボ油圧や出力軸トルクが安定
するに充分な時間であって、ディレイタイマのカウント
値がこの待機時間T1以上となっていれば、すなわちステ
ップ103の判断結果が「イエス」の場合は、差動制御ク
ラッチ21を解放しても良い状態であり、したがってこの
場合は、差動制御クラッチ21の解放時間を規定するため
の解放タイマが動作中か否かの判断を行なう（ステップ
105）。解放タイマが動作していなければ、解放タイマ
をスタート（ステップ106）させた後、解放タイマのカ
ウント値が予め定めた解放時間T2以上か否かの判断（ス
テップ107）を行ない、また解放タイマが動作していれ
ば、すなわちステップ105の判断結果が「イエス」の場
合には直ちにステップ107の判断を行なう。

解放タイマのカウント値が零の場合を含めて予め定めた
解放時間T2より小さければ、すなわちステップ107の判
断結果が「ノー」の場合は差動制御クラッチ21を解放す
る（ステップ108）。これは具体的には前記サーボ油圧
コントロールバルブ41に対する通電を断ってそのポート
ａをドレンポートｂに連通させることにより、サーボ装
置35の油室36から排圧して行なう。そして走査過程はし
かる後にリターンする。これに対して解放タイマのカウ
ント時間が予め定めた解放時間T2以上となっていれば、
すなわちステップ107の判断結果が「イエス」の場合に
は、フラッグF1を“1"に設定（ステップ109）してこれ
以降の差動制御クラッチ21の解放を禁止し、ついでタイ
マを停止させ（ステップ110）、しかる後、差動制御ク
ラッチ21を係合（ステップ111）させて通常の差動制御
を行なわせる。これは具体的には、入力される各種信号
に基づいて前記制御装置45がデューティ比を演算し、得
られたデューティ比に対応するバルス信号をサーボ油圧
コントロールバルブ41に与え、これにより差動制御クラ
ッチ21の入力要素と出力要素とを相対回転させることに
より行なう。

ところで最初の判断過程であるステップ100の判断結果
が「ノー」の場合は、フラッグF1を“0"に設定（ステッ
プ112）した後に、タイマが動作中か否かの判断（ステ
ップ113）を行なう。その判断結果が「イエス」であれ
ば、これは差動制御クラッチ21を解放する制御を行ない
つつある状態で変速信号（ダウンシフトの信号）が出力
されたことになり、したがってこの場合はタイマを停止
（ステップ110）させた後に差動制御クラッチ21を直ち
に係合させる（ステップ111）。またタイマが動作して
いないことによりステップ113の判断結果が「ノー」と
なれば、これは差動制御クラッチ21を解放する制御が行
なわれていず、差動制御クラッチ21が係合していて差動
制御が行なわれていることになるので、この場合は走査
過程はリターンする。

またステップ101の判断結果が「ノー」の場合、すなわ
ちフラッグF1が“1"になっていれば、先に差動制御クラ
ッチ21の解放が実行されたことを意味するので、この場
合はステップ113の判断を直ちに行なう。

さらにステップ103の判断結果が「ノー」の場合は、O/D
クラッチサーボ油圧や出力軸トルクが安定するまでの待
機時間T1が経過していないことを意味し、この場合は走
査過程はリターンしてタイマのカウントを継続させる。

以上述べた差動制御クラッチ21の一時的な解放の制御を
タイムチャートで示せば第４図の通りである。すなわち
O/Dギヤ段への変速の信号（O/D信号）が出力されること
により、O/Dクラッチサーボ油圧が予め定めた圧力まで
上昇すると、ディレイタイマがスタートする。この時点
では出力軸トルクや差動制御クラッチサーボ油圧に変動
は生じていない。O/Dクラッチサーボ油圧が次第に高く
なってO/Dクラッチが次第に係合すると、出力軸トルク
に変動が生じるが、O/Dクラッチサーボ油圧が所定の圧
力以上になってO/Dクラッチがある程度強固に係合する
と出力軸トルクが安定し、ついでO/Dクラッチサーボ油
圧が規定の圧力まで高くなって安定する。この時点でデ
ィレイタイマのカウント値が待機時間T1となり、ここで
差動制御クラッチサーボ油圧が排圧されて低下し、すな
わち差動制御クラッチが解放され、同時に解放タイマが
スタートする。そして解放タイマのカウント値が予め定
めた解放時間T2に達すると差動制御クラッチサーボ油圧
が上昇して差動制御クラッチが係合し、その入力要素と
出力要素との相対回転により差動制御を行なう。

したがって上記の制御方法によれば、差動制御クラッチ
21が走行中に一時的に解放されるので、その摩擦面に対
して潤滑油が供給されて潤滑油の不足が防止され、特に
上述した制御方法では、高回転数のO/Dギヤ段で差動制
御クラッチ21の解放を行なうから、遠心力による潤滑油
の供給が充分行なわれ、さらにO/Dギヤ段は他の変速段
ほど頻繁には設定されないので、差動制御クラッチ21の
解放が過剰に行なわれたり、潤滑油の供給が過剰になっ
たりすることがない。また差動制御クラッチ21の解放
は、出力軸トルクが減少するシフトアップの際に行なう
から、操安性を良好に維持することができる。そして上
述のようにディレイタイマを使用して変速信号の出力
後、設定時間が経過することにより差動制御クラッチ21
を解放すれば、変速に伴う過渡状態が解消された後に差
動制御クラッチ21を解放することになるため、駆動力変
化により四輪のうちの一輪がスリップして四輪の全ての
駆動力が低下するなどの不都合を防止できる。さらにま
た上記の制御方法では、差動制御クラッチ21を解放する
ための制御を開始した後、その制御が終了する以前に変
速信号が出力されると、直ちに差動制御クラッチを係合
させて四輪の全てに所定のトルク分配率でトルクを伝達
するので、操安性を良好に維持することができる。

ところで上述した実施例では、ディレイタイマによる待
機時間T1のカウントアップ後に差動制御クラッチ21を解
放させることとしたが、センタディファレンシャル装置
の差動制限を行なっていない状態は、差動制限を行なっ
ている状態に比較して操安性が若干劣るので、一時的と
言えども差動制御クラッチ21の解放は、所量の挙動が安
定している時に行なうことが好ましく、したがって第２
図に示すように、マイクロコンピュータを含む制御装置
45を用いている場合には、各種の信号から車両の走行状
態を判断して差動制御クラッチ21の解放の可否を判断す
ることが好ましい。

この出願の第３の発明はこのような観点からなされたも
ので、高速段への変速の後、定常走行状態と判断した場
合に差動制御クラッチを一時的に解放する。ここで定常
走行状態は、駆動力や車速あるいは走行方向などに大き
な変化がない状態であり、したがって一例として車速と
アクセル開度とから判断することができ、車速が予め定
めた車速以上で、かつアクセル開度が予め定めた開度以
下である場合に定常走行状態とすることができる。また
所定の変速段から他の変速段への変更は低速段ほど頻繁
に行なわれるので、低速段ほど定常走行状態とはなり難
く、したがって変速段からも定常走行状態を判断でき、
具体的には、変速段が所定の変速段以上であり、かつア
クセル開度が所定値以下の場合に定常走行状態とするこ
とができる。さらに車速および駆動力の変化が少ないほ
ど定常走行状態に近いから、車速およびアクル開度の両
方の変化量から定常走行状態を判断でき、これらの変化
量が所定の値より小さい場合に定常走行状態とすること
ができる。

以上述べた例は、差動制御クラッチ21の制御を、そのサ
ーボ装置に与える油圧を電子制御することによって行な
う例であるが、この発明の方法は、走行中に差動制御ク
ラッチのサーボ装置に常時一定の油圧を供給して差動制
御クラッチの入力要素と出力要素とに相対的な滑りを生
じさせて、前後輪に対するトルク分配比を一定に維持す
る場合にも適用することができる。その場合には、差動
制御クラッチ用サーボ装置に至る油路に電磁弁を介挿
し、またO/Dクラッチサーボ油圧を検出して動作するプ
レッシャスイッチをO/Dクラッチサーボ装置に至る油路
に介挿しておき、そのプレッシャスイッチからの信号に
よって前述したディレイタイマをスタートさせ、そのデ
ィレイタイマが待機時間T1をカウントアップすることに
より上記の電磁弁を動作させて差動制御クラッチ用サー
ボ装置から排圧して差動制御クラッチを解放させ、同時
に解放タイマをスタートさせ、そして解放タイマが解放
時間T2をカウントアップしたことにより電磁弁を従前と
は反対に動作させて差動制御クラッチ用サーボ装置に油
圧を供給するよう制御すればよい。

なおまた、以上の各説明では、O/Dギヤ段への変速の際
に差動制御クラッチを解放することとしたが、この出願
の各発明は上記の各例に限定されるものではなく、要は
変速したときに差動制御クラッチを解放すればよい。

前述した第２図の例はFR車（前置きエンジン後輪駆動
車）をベースとした四輪駆動装置を例に取ったものであ
るが、この発明はFF車（前置きエンジン前輪駆動車）を
ベースとした四輪駆動装置にも適用することができ、そ
の例を第５図を参照して説明する。第５図において内燃
機関50は車両の前部に横置きされており、内燃機関50に
は車両用自動変速機51と、四輪駆動用トランスファ装置
52とが順に接続されている。車両用自動変速機51は、一
般的構造の流体式トルクコンバータ53と、変速装置54と
を有している。

流体式トルクコンバータ53は、入力部材53aによって内
燃機関50の出力軸55に連結されて内燃機関50から回転駆
動力を与えられており、その出力部材53bは変速装置54
に連結されている。

変速装置54は、遊星歯車装置を含む一般的構造のもので
あって良く、複数の前進変速段と少なくとも一つの後退
変速段との間に切換わるようになっている。

変速装置54の変速制御は油圧制御装置56により油圧によ
って行なわれるようになっている。

四輪駆動用トランスファ装置52はセンタディファレンシ
ャル装置57を有している。センタディファレンシャル装
置57は、変速装置54の出力歯車58の噛合する入力歯車59
を一体に備えたディファレンシャルケース60と、ディフ
ァレンシャルケース60に設けたピニオン軸61によってそ
れぞれ回転可能に保持されかつ互いに対向して配置され
た１対の差動ピニオン62と、これらの差動ピニオン62に
共に噛合した後輪出力用サイドギヤ63および前輪出力用
サイドギヤ64とを有している。

後輪出力用サイドギヤ63には後輪出力歯車65が接続され
ており、後輪出力歯車65には後輪駆動軸66の後輪駆動歯
車67が噛合している。

前輪出力用サイドギヤ64には中空の前輪駆動軸68が直接
接続されている。

四輪駆動用トランスファ装置52には、センタディファレ
ンシャル装置57の入力部材であるディファレンシャルケ
ース60とセンタディファレンシャル装置57の一つの出力
部材である前輪駆動軸68とを、選択的にトルク伝達する
よう接続する差動制御装置としての油圧動作式の差動制
御クラッチ69が設けられている。差動制御クラッチ69
は、油圧サーボ式の湿式多板クラッチであり、油圧サー
ボ装置（図示せず）に供給されるサーボ油圧の増大に応
じてその伝達トルク容量を比例的に増大するようになっ
ている。

油圧サーボ装置に対するサーボ油圧の供給は、油圧制御
装置70により行なわれるようになっている。油圧制御装
置70は、制御装置71から所定のデューティ比のパルス信
号が与えられ、そのパルス信号のデューティ比に応じた
大きさのサーボ油圧を供給するようになっている。

前輪駆動軸68はフロントディファレンシャル装置72のデ
ィファレンシャルケース73に連結されている。フロント
ディファレンシャル装置72は、ピニオン軸74によってデ
ィファレンシャルケース73に回転可能に保持されかつ互
いに対向配置された二つの差動ピニオン75と、これらの
差動ピニオン75と共に噛合した右サイドギヤ76と左サイ
ドギヤ77とを有し、右サイドギヤ76には右側車軸78が、
左サイドギヤ77には左側種軸79の一端部がそれぞれ連結
されている。

油圧制御装置56,70は、電気式の制御装置71からの制御
信号に基づいて動作するようになっている。制御装置71
には、前述した実施例におけると同様に、車速Ｖ、操舵
角Θ、スロットル開度θ、マニュアルシフトポジショ
ン、前輪回転数、後輪回転数、ブレーキ信号等の信号が
それぞれ入力されている。

そして制御装置71は、基本的には、マニュアルシフトレ
ンジと車速Ｖとスロットル開度θとに応じて予め定めら
れた変速パターンに従って変速装置54の変速段の切換制
御のための制御信号を油圧制御装置56へ出力し、またそ
の変速段とスロットル開度θとに応じて差動制御クラッ
チ69の伝達トルク容量を制御するための所定のデューテ
ィ比のパルス信号をサーボ油圧コントロールバルブへ出
力し、さらに旋回やスリップ等の非定常時にはその非定
常条件に応じたデューティ比のパルス信号をサーボ油圧
コントロールバルブに出力し、かつ所定の条件が満され
ることによりサーボ油圧コントロールバルブへの通電を
断って差動制御クラッチ69に対するサーボ油圧を排圧す
るよう構成されている。

なお、第２図および第５図に示す各例はセンタディファ
レンシャル装置を備えたフルタイム四輪駆動車を対象と
するものであるが、この発明は湿式多板クラッチなどの
係合手段によって二輪駆動と四輪駆動とに切換えること
のできるパートタイム四輪駆動車にも適用することがで
きる。またこの発明におけるクラッチ手段は摩擦クラッ
チに限定されるものではなく、例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であってもよ
く、あるいは電磁クラッチであってもよい。すなわち差
動歯車機構からなるセンタディファレンシャル装置に対
してその差動制限を行なうようにビスカスクラッチを配
置するとともにその作用・非作用を切換える断続手段を
設け、その断続手段によってビスカスクラッチに対する
入力を一定時間毎に断って非作用状態にすれば、粘性流
体に継続して剪断力が作用することによる温度上昇を抑
圧し、その耐久性を向上させることができる。また電磁
クラッチの場合は、通電により係合させて差動制限を行
ない、シフトアップの際に通電を止めて解放すればよ
い。

発明の効果以上説明したようにこの出願の第１番目の発明の方法に
よれば、センタディファレンシャル装置の差動制限用の
クラッチもしくは二輪駆動−四輪駆動切換え用のクラッ
チなどの前後輪に対するトルクの分配に関与し、かつ入
力要素と出力要素との相対回転によってトルク分配率を
制御するクラッチ手段を、変速を行なった時に一時的に
非作用状態に切換えるから、湿式クラッチであれば潤滑
油の供給を行ない、またビスカスクラッチであれば粘性
流体に対する剪断作用の一時的な停止による温度上昇の
抑制が行なわれ、その結果、摩耗の早期進行や摩擦係数
の上昇、あるいは焼損などの異常を未然に防止してその
耐久性を向上させることができる。

そしてまたこの出願の第２番目の発明によれば、上記の
第１番目の発明による効果と同等の効果に加え、差動制
御クラッチの一時的な解放の際に変速信号が出力された
場合に直ちに差動制御クラッチを係合させて前後輪の差
動制御を行なうから、変速に伴うトルク変動に起因して
例えば一輪がスリップし、四輪の全ての駆動力が低下す
るなどの事態を回避し、操安性を良好に維持することが
できる等の効果を奏する。

さらにまたこの出願の第３番目の発明によれば、前記の
第１番目の発明による効果と同等の効果に加え、変速の
直後の定常走行状態で差動制御クラッチの一時的な解放
を行なうから、車両の挙動に乱れが生じず、操安性が更
に良好になる等の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの出願の各発明の方法の基本的な制御を示す
フローチャート、第２図はその方法で対象とする装置の
略解図、第３図はその差動制御クラッチの制御システム
の略解図、第４図は差動制御クラッチの解放のタイミン
グを説明するためのタイムチャート、第５図はこの出願
の各発明で対象とする他の四輪駆動装置の略解図であ
る。 3,52……四輪駆動用トランスファ、10,57……センタデ
ィファレンシャル装置、21,69……差動制御クラッチ、4
5,71……制御装置。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】入力要素と出力要素とを相対回転するよう
係合させることによって、変速機から出力するトルクの
前輪および後輪に対する分配率を所定の値に設定するク
ラッチ手段を備えた四輪駆動装置を制御するにあたり、所定の変速段から他の変速段へ変速した時に、一時的
に、前記入力要素と出力要素との間でトルク伝達が生じ
ないよう前記クラッチ手段を非作用状態にすることを特
徴とする四輪駆動装置の制御方法。
【請求項２】前記他の変速段が、前記所定の変速段より
変速比の小さい高速側の変速段であることを特徴とする
特許請求の範囲第１項記載の四輪駆動装置の制御方法。
【請求項３】前記変速の完了の直後に前記クラッチ手段
を一時的に非作用状態とすることを特徴とする特許請求
の範囲第１項記載の四輪駆動装置の制御方法。
【請求項４】前記クラッチ手段の非作用状態の設定は、
前記変速の変速開始信号出力後予め定めた時間の経過後
に開始することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
の四輪駆動装置の制御方法。
【請求項５】前記他の変速段は、変速比が最も小さい最
高速段であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
載の四輪駆動装置の制御方法。
【請求項６】入力要素と出力要素とを相対回転するよう
係合させることによって、変速機から出力するトルクの
前輪および後輪に対する分配率を所定の値に設定するク
ラッチ手段を備えた四輪駆動装置を制御するにあたり、所定の変速段から他の変速段へ変速した後に、一時的
に、前記入力要素と出力要素との間でトルク伝達が生じ
ないよう前記クラッチ手段を非作用状態にし、かつその
クラッチ手段の非作用状態中に変速を行うべき信号が出
力された際に前記クラッチ手段を直ちに作用状態に切換
えることを特徴とする四輪駆動装置の制御方法。
【請求項７】前記他の変速段が、前記所定の変速段より
変速比の小さい高速側の変速段であることを特徴とする
特許請求の範囲第６項記載の四輪駆動装置の制御方法。
【請求項８】入力要素と出力要素とを相対回転するよう
係合させることによって、変速機から出力するトルクの
前輪および後輪に対する分配率を所定の値に設定するク
ラッチ手段を備えた四輪駆動装置を制御するにあたり、所定の変速段から他の変速段に変速した直後の定常走行
状態中に、一時的に、前記入力要素と出力要素との間で
トルク伝達が生じないよう前記クラッチ手段を非作用状
態にすることを特徴とする四輪駆動装置の制御方法。
【請求項９】前記他の変速段が、前記所定の変速段より
変速比の小さい高速側の変速段であることを特徴とする
特許請求の範囲第８項記載の四輪駆動装置の制御方法。
【請求項１０】前記定常走行状態を車速とアクセル開度
とから判断することを特徴とする特許請求の範囲第８項
記載の四輪駆動装置の制御方法。
【請求項１１】前記定常走行状態を前記変速機において
設定された変速段とアクセル開度とから判断することを
特徴とする特許請求の範囲第８項記載の四輪駆動装置の
制御方法。
【請求項１２】前記定常走行状態を車速の変化量とアク
セル開度の変化量とから判断することを特徴とする特許
請求の範囲第８項記載の四輪駆動装置の制御方法。