JPS62125920A

JPS62125920A - パートタイム型四輪駆動車の動力伝達装置

Info

Publication number: JPS62125920A
Application number: JP26665585A
Authority: JP
Inventors: Hideki Yasue; 秀樹安江; Kagenori Fukumura; 福村　景範
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1985-11-27
Filing date: 1985-11-27
Publication date: 1987-06-08
Anticipated expiration: 2010-07-05
Also published as: JPH0761777B2

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自動車等の車輌に用いられるパートタイム型四
輪駆動装置のクラッチ制御方法に係る。

従来の技術前輪と後輪の何れか一方の車輪には常に回転動力を伝達
し他方の車輪にはクラッチの断続により選択的に回転動
力を伝達するよう構成された所謂パートタイム型の四輪
駆動装置は既に良く知られ・でおり、これは例えば特開
昭５５−７２４２０号、特開昭５６−１３８０２０号、
特開昭５８−１２８９２９号の各公報に示されている。

上述の如きパートタイム型四輪駆動装置に於ては、クラ
ッチが係合されることにより回転動力は前記一方の車輪
、例えば後輪に加えて前記クラッチを経て前記他方の車
輪、例えば前輪にも伝達され、これにより内燃機関の如
き原動機の回転動力が後輪と前輪とに分配供給される。

発明が解決しようとする問題点上述の如きパートタイム型四輪駆動装置に於ては、前記
クラッチの伝達トルク容量は通常の使用条件下では、原
動機の回転動力のうち前輪に分配される駆動力の最大値
に相当すべく設定されていれば充分であるが、常時駆動
の前記一方の車輪、例えば後輪がスタックイン状態、即
ち空転状態となり、これに対し前記他方の車輪、例えば
前輪が満等に落込むことによってスリップし１りない状
態に遭遇すると、原！ｉｌＪ機の全駆動力が前記クラッ
チを経て前輪へ伝達されるようになり、この時のために
クラッチは前記全駆動力に耐え得る比較的大きい伝達ト
ルク容量を備える必要があり、さもないと、上述の如き
特殊状態下に於ては前記クラッチに滑りが生じ、クラッ
チのクラッチ板の摩耗が増大するようになる。

前記クラッチの伝達トルク容■は上述の如き特殊状態下
に於ても不具合を生じないよう大きく設定されていれば
、クラッチに滑りが生じることがなくなるが、その伝達
トルク容量の増大のためには前記クラッチのクラッチ板
枚数を多くする必要が生じ、クラッチ板枚数が多くなる
と、重量の増大と四輪駆動装置の軸線方向長さの増大と
云う問題が生じる。また上述の如き特殊状態は掻く希に
生じるものであってそのために前記クラッチの伝達トル
ク容量をずべくクラッチ板枚数を多く設定することは経
済的に見て必ずしも適切ではない。

本発明は上述の如き問題点を解決した改良されたパート
タイム型四輪駆動装置のクラッチ制御方法を提供するこ
とを目的としている。

問題点を解決するための手段・上述の如き目的は、本発明によれば、前輪と後輪の何
れか一方の車輪には常に回転動力を伝達し他方の車輪に
はクラッチの断続により選択的に回転動力を伝達するよ
う構成されたパートタイム型四輪駆動装置のクラッチ制
御方法に於て、前記他方の車輪に伝達される駆動力が通
常の四輪駆動時に於番プる最大値より大ぎい時には前記
クラッチの係合圧を通常時より高くすることを特徴とす
るパートタイム型四輪駆動装はのクラッチ制御方法によ
って達成される。

発明の作用及び効果本発明によるパートタイム型四輪駆動装置のクラッチ制
御方法によれば、常時駆動の前記一方の車輪がスタック
イン状態となり、選択駆動の前記他方の車輪がスリップ
し得ない状態になったこと等によって前記他方の車輪に
伝達される駆動力が通常の四輪駆動時に於ける最大値よ
り大きくなると、前記クラッチの係合圧を通常時より高
くすることが行われ、これにより前記クラッチの伝達ト
ルク容量が増大し、クラッチを大型化することなく上述
の如き特殊状態下に於てクラッチが伝達トルク容は不足
によって滑りを生じる如き不具合が発生することが未然
に回避される。また前記クラッチを大型化する必要はな
くなることにより動力伝達系に於けるひきずりトルクが
低減し、原動機の燃料経済性が向上するようになる。

尚、前記クラッチの係合圧を上述の如き特殊状態が生じ
た時にもクラッチに滑りが発生することがない大きい値
に常に設定することが考えられるが、この場合にはその
係合圧を得るために無駄なエネルギ損失が生じ、また車
輌用自動変速機の制御油圧と同じ制御油圧によって前記
クラッチの係合制御が行われる場合にはその制御油圧を
常に高い値に設定する必要が生じ、油圧ポンプの大型化
はもとより車輌用自動変速機の変速制御が適切に行われ
なくなる虞れがある。

実施例以下に添付の図を参照して本発明を実施例について詳細
に説明する。

第１図は本発明によるクラッチ制御方法を実施されるパ
ートタイム型四輪駆動装置を備えた車輌用動力伝達装置
の一つの実施例を示している。図に於て、１は自動変速
機を示しており、該自動変逸機は、一般的構造の流体式
トルクコンバータ２と歯車式の主変速装置３とを動力伝
達経路で見て互いに直列に有し、入力軸４を内燃機関１
００に駆動連結されて内燃機関１００より回転動力を与
えられるようになっている。

主変速装置１ｆｆ３は、前進四段後進一段の一般的構造
の歯車式変速装置であり、油圧制御装置１０より与えら
れる制御油圧によって変速段の切換を行われるようにな
っている。

自動変速機１の出力軸５は四輪駆動装置１５と駆ジノ連
結されている。四輪駆動装置１５は、二段切換式の副変
速装置１６と、二輪／四輪駆動切換Ｒｎ２０とを有して
いる。

副変速装置１６は、クラッチ１７が係合している時には
直結段となり、これに対しブレーキ１８が係合している
時には減速段となり、クラッチ１７とブレーキ１８の係
合と解放がＬ／Ｈポジション選択スイッチ３５よりの指
示に応じて油圧制御装置１０より供給される制御油圧に
より行われることによって直結段と減速段との間に切換
制御されるようになっている。

二輪／四輪駆動切換装置２０は後輪駆動用出力軸２２と
前輪駆動用出力軸２３とを有しており、後輪駆動用出力
軸２２は副変速装置１６の出力軸１９と直結されて出力
軸１つと常時接続され、これに対し前輪駆動用出力軸２
３はドライブギア２４及びドリブンギア２５と該両省間
に掛は渡された無端状のチェーン２６とからなる伝動装
置２７及び二輪／四輪切換用のクラッチ２８を経て出力
軸１９と選択的に接続されるようになっている。

クラッチ２８は、油圧作動式のものであり、その図示さ
れていないサーボ装置に油圧を供給されることによって
係合し、その油圧の増大に応じて係合圧を増大するよう
に構成されている。クラッチ２８のサーボ装置に対する
油圧の供給は油圧制御装置１０により制御されるように
なっている。

油圧制御装置１０はマイクロコンピュータを含む電気式
制御装置３０よりの電気信号によって作動制御され、電
気式制御Ｉ装置３０は、スロットル開度センサ３１より
内燃機関１００のスロットル開度に関する情報を、後輪
軸回転数センサ３２より後輪用出力軸２２の回転数に関
する情報を、前輪軸回転数センナ３３より前輪駆動用出
力軸２３の回転数に関する情報を、シフトポジションセ
ンサ３４よりマニュアルシフトレンジに関する情報を、
Ｌ／Ｈポジション選択スイッチ３５より副変速装置１５
の変速段選択状態に関する情報を、四輪駆動選択スイッ
チ３６より四輪駆ｖＪ選択時であるか否かに関する情報
を各々与えられ、これら情報に従って油圧制御装置１０
へ制御指令としての電気信号の出力をするようになって
いる。

油圧制御ｇ装置１０は、第２図に示されている如く、作
動油貯容部４０と、該作動油貯容部より作動油を吸引し
てこれを加圧吐出するオイルポンプ４１と、オイルポン
プ４１よりの油圧を所定のライン油圧に調圧するプライ
マリレギュレータ弁（ライン油圧制御弁）４２とを有し
ている。

プライマリレギュレータ弁４２は、バルブボア内に各々
図にて上下方向に移動可能に設けられた二つのスプール
４３及び４４と、油路４５ａの途中に接続された入口ボ
ート４６と、ドレン接続された出口ポート４７と、図に
は示されていないコンバータ油圧制御弁（セカンダリレ
ギュレータ弁）に接続された出口ボート４８及び４９と
、絞り５０を経て油路４５８の途中に接続されたパイロ
ットボート５１と、図示されていないスロットル油圧制
御弁よりスロットル開度、即ちアクセルペダルの踏込み
ｍの増大に応じて増大するスロットル油圧を供給される
スロットルボート５２と、リバース時にのみライン油圧
を供給されるリバースボート５３と、選択的にライン油
圧を供給されるブストボート５４と、スプール４３を図
にて上方へ付勢する圧縮コイルばね５５とを有している
。スプール４３は、パイロットボート５１に導入される
油圧によって与えられる図にて下向きの力と圧縮コイル
ばね５５及びスプール４４によって及ぼされる図にて上
向きの力との平衡関係に基づいて駆動され、図にて下向
ぎの力が図にて上向きの力より大きい時には入口ポート
４６と出口ボート４７との連通度及び入口ボート４６と
出口ボート４９との連通度を各々増大し、これに対し図
にて上向きの力が図にて下向きの力より大きい時には前
記二つの連通度を各々減少するようになっている。

上述の如くスプール４３が作動することにより油路４５
ｂにはスプール４３に作用する力の平衡関係に応じて調
圧された一般にライン油圧と称されている油圧が供給さ
れ、このライン油圧は油路５５より主変速装置３の各油
圧サーボ装置と四輪駆８装置１５の副変速装置１６及び
クラッチ２８の油圧り一−ボ装置の各々へ選択的に供給
されるようになっている。ライン油圧はスロットルポー
ト５２に与えられるスロットル油圧の増大に応じて増大
し、リバースポート５３及びブーストポート５４の少く
とも何れか一方にライン油圧が供給されている時にはこ
れらポートにライン油圧が供給されていない時に比して
同一スロットル油圧に対する油圧レベルを増大するよう
になっている。

ブーストポート５４は、油路５６により油路４５ｂの途
中に接続され、′Ｆｉ磁ソレノイド弁５７の弁要素５８
によりドレンポート５つが閉じられている時にのみライ
ン油圧を供給されるようになっている。電磁ソレノイド
弁５７の弁要素５８は、電磁ソレノイド６０に通電が行
われていない時には圧縮コイルばね６１のばね力により
図にて上方へ移動してドレンボート５９を開き、これに
対し電磁ソレノイド６０に通電が行われている時にはそ
れの電磁力により図にて下方へ移動してドレンボート５
９を閉じるようになっている。

従って、電磁ソレノイド６０に通電が行われている時に
はこれに通電が行われていない時に比してライン油圧が
増大する。

電磁ソレノイド６０に対する通電の制御は電気式制御装
置３０により本発明による制御方法の実施のために第３
図に示されている如ぎフローチャートに従って行われる
。

第３図に示されているフローチャートのルーチンは所定
時間毎に繰返し実行され、最初のステップ１００に於て
は、各種センサより情報を入力することが行われる。

ステップ１００の次はステップ１０１へ進み、ステップ
１０１に於ては、車速（後輪回転数）とスロットル開度
とマニュアルシフトレンジとに応じて主変速装置３の変
速段を決定し、この決定された変速段に基づいて主変速
装置３の変速段を切換設定することが行われる。ステッ
プ１０１の次はステップ１０２へ進む。

ステップ１０２に於ては、Ｌ／１」ポジション選択スイ
ッチ３５よりの指示に基いて副変速装置１６の変速段を
切換設定することが行われる。

ステップ１０３に於ては、四輪選択スイッチ３６がオン
状態とされていて四輪駆動選択時であるか否かの判別が
行われる。四輪駆動選択時である時にはステップ１０４
へ進み、これに対し四輪駆動選択時でない時にはステッ
プ１１１へ進む。

ステップ１０４に於ては、クラッチ２８の油圧サーボ装
置へライン油圧を供給することが行われる。これにより
クラッチ２８が係合し、自動変速機１の出力軸５に川わ
れる回転動力が後輪駆動用出力軸２２と前輪駆動用出力
軸２３の各々に分配供船されるようになる。これにより
四輪駆動状態となる。

ステップ１０４の次はステップ１０５へ進み、ステップ
１０５に於ては、フラッグＦが１であるか否かの判別が
行われる。フラッグＦ−１である時にはステップ１０９
へ進み、フラッグＦ＝１でない時にはステップ１０６へ
進む。

ステップ１０６に於ては、前輪回転数Ｎｆと後輪回転数
Ｎｒとの回転数差ΔＮを検出ザることが行われる。ステ
ップ１０６の次はステップ１０７へ進む。

ステップ１０７に於ては、回転数差ΔＮが予め定められ
た所定値ΔＮ５ｅｔ、例えば数１Ｑ　ｒｐｍより大きい
か否かの判別が行われる。ΔＮ≧ΔＮ５ｅｔである時は
、例えば後輪がスタックイン状態となり前輪がスリップ
し得ない状態となってクラッチ２８が滑りを生じている
時であり、この時にはステップ１０８へ進む。これに対
しΔＮ≧ΔＮ５ｅｔでない時はステップ１１０へ進む。

ステップ１０８に於ては、・電磁ソレノイド６０に対す
る通電が行われる。電磁ソレノイド６０に通電が行われ
ると、電磁ソレノイド弁５７が閉弁することによりプラ
イマリレギュレータ弁４２のブーストボート５４にライ
ン油圧が供給され、これによりライン油圧が通常時に比
して増大し、この増大されたライン油圧がクラッチ２８
の油圧サーボ装置へ供給されるようになる。これにより
クラッチ２８の係合圧が増大し、クラッチ２８の伝達ト
ルク容量が増大し、クラッチ２８が滑り作動することが
回避される。尚、この時には流体式ｌ〜ルクコンバータ
２がストール状態となる。またステップ１０８に於ては
、フラッグＦを１にすることが行われる。

ステップ１０９は既に？ｔ２磁ソシソレノイド６０電が
行われてクラッチ２８の伝達トルク容量の増大のために
ライン油圧が増大されている時に実行されるステップで
あり、このステップ１０９に於ては、前輪回転数Ｎｆが
予め定められた所定値Ｎｆｓｅｔ、例えば車速にして１
０ｋｍ／ｈ以上であるか否かの判別が行われる。Ｎｆ≧
Ｎ　ｆｓｅｔである時は車輌が走行した時であってこの
時にはクラッチ２８に大きい駆動力が伝わらなくなるこ
とによりステップ１１０へ進み、これに対しＮ［≧Ｎ　
ｆＳｅｔでない時には引続きクラッチ２８の伝達トルク
容品を増大しておくべくリヒットされる。

ステップ１１０に於ては、電磁ソレノイド６０に対する
通電を停止することが行われ、またフラッグＦをＯにす
ることが行われる。電磁ソレノイド６０に対する通電が
停止されると、ｆｆ１１ｍソレノイド弁５７が開弁して
プライマリレギュレータ弁４２のブーストボート５４に
対するライン油圧の供給が停止され、これによりクラッ
チ２８のサーボ油圧装置に供給されるライン油圧が通常
時の値にまで低下し、これに応じてクラッチ２８の係合
圧が低減し、その伝達トルク容量は通常時に於Ｃは充分
な値にまで低減する。

ステップ１１１は四輪駆動が選択されていない時に実行
され、このステップ１１１に於ては、クラッチ２８の油
圧サーボ装置に供給されていたライン油圧を排出するこ
とが行われる。これによりクラッチ２８は解放され、内
燃機関１００の回転動力は自動変速機１を経て後輪への
み伝達されるようになる。

上述の如きフローチャートに従って制御が行われること
により、常時駆動の後輪がスタックイン状態となり、選
択駆動の前輪がスリップし得ない状態になったことが後
輪回転数と前輪回転数とに所定値以上の差が生じること
によって検出されると、四輪駆動用のクラッチの係合圧
が通常時より増大され、これにより前記クラッチの伝達
トルク容邑が増大し、上述の如き状態下に於て前輪へ伝
達される駆動力が通常の四輪駆動時に於ける最大値より
高くなっても前記クラッチが伝達トルク容量の不足を生
じることがなく、この時にクラッチが滑りを生じること
が回避され、クラッチの耐久性が向上するようになる。

尚、選択駆動される車輪に伝達される駆動力が通常の四
輪駆動時に於ける最大値より大きくなったことの検出は
、後輪回転数と前輪回転数との回転数差が所定値以上に
なったことによる以外に、選択駆動される車輪、例えば
前輪へ伝達される駆動トルクＴｆをトルクセンサ３７に
よって検出し、この前輪駆動トルクＴｆが予め定められ
た。所定値Ｔ　ｆｓｅｔ以上である時には四輪駆動用の
クラッチ２８の油圧サーボ装置へ通常時より高いライン
油圧が供給されるべく電磁ソレノイド弁５７の電磁ソレ
ノイド６０に対し通電が行われるようなっていても良い
。この場合の制御のフローチャートは第４図に示されて
いる。

第４図に示されたフローチャートのステップ１００から
ステップ１０４までは第３図に示されたフローチャート
に於けるそれと実質的に同一であり、ステップ１０３に
於ける四輪駆動選択時であるか否かの判別に於て、四輪
駆動選択時である時にはステップ１０４へ進み、四輪駆
動選択時でない時にはステップ２０８へ進む。

ステップ２０５に於ては、前輪駆動トルクＴｆが予め定
められた所定値Ｔｆｓｅｔ以上であるか否かの判別が行
われる。Ｔｆ≧ｌ”　ｆｓｅｔである時にはステップ２
０６へ進み、これに対しＴｆ≧Ｔ　ｆｓｅｔでない時に
はステップ２０７へ進む。

ステップ２０６に於ては、電磁ソレノイド６０に対し通
電が行われ、クラッチ２８の油圧サーボ装置に供給され
るライン油圧を通常時より増大することが行われる。

ステップ２０７に於ては、ｆｆ１ｉｌソレノイド６０に
対する通電を停止することが行われ、クラッチ２８の油
圧ナーボ装置に供給するライン油圧を通常時に於ける油
圧まで低減せしめることが行われる。

ステップ２０８に於ては、四輪駆動用のクラッチ２８を
解放すべくその油圧サーボ装置に供給されていたライン
油圧を排出することが行われる。

この第４図に示された実施例に於ても選択駆動される前
輪に対して通常時より大ぎい駆動トルクが伝達された時
には四輪駆動用のクラッチの油圧サーボ装置に供給する
ライン油圧が増大されてその係合圧が増大され、これに
より伝達トルク容隋の増大が図られ、上述した実施例に
於ける場合と同様の効果が得られる。

尚、常時駆動される車輪は前輪であって、選択駆動され
る車輪は後輪であっても良い。

以上に於ては、本発明を特定の実施例について詳細に説
明したが、本発明は、これらに限定されるものではなく
、本発明の範囲内にて種々の実施例が可能であることは
当業貨にとって明らかであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるクラッチ制御方法を実施されるパ
ートタイム型四輪駆ｖＪ装置を備えた車輌用動力伝達装
置の一つの実施例を示す概略構成図、第２図は本発明に
よるクラッチ制御方法の実施に使用される油圧制御２Ｉ
＋装置の一つの実施例を示ず概略構成図、第３図及び第
４図は各々本発明によるクラッチ制御方法の実施要領を
示すフローチ↑・−トである。１・・・自動変速機、２・・・流体式トルクコンバータ
。３・・・主変速装置、４・・・入力軸、５・・・出力軸
、１０・・・油圧制御装置、１５・・・四輪駆動装置、
１６・・・副変速装置、１７・・・クラッチ、１８・・
・ブレーキ、１９・・・出力軸、２０・・・二輪／四輪
駆動装置装買、２２・・・後輪駆動用出力軸、２３・・
・前輪駆動用出力軸。２４・・・ドライブギア、２５・・・ドリブンギア、２
６・・・チェーン、２７・・・伝動ｉｆｆ、２８・・・
クラッチ。３０・・・電気式制御装置、３１・・・スロットル開度
センナ、３２・・・後輪軸回転数センサ、３３・・・前
輪軸回転数センサ、３４・・・シフトポジションセンサ
。３５・・・Ｌ／Ｈポジション選択スイッチ、３６・・・
四輪駆ｖＪ３１！択スイッチ、３７・・・トルクセンサ
、４０・・・作動油貯容部、４１・・・オイルポンプ、
４２・・・プライマリレギュレータ弁、４３．４４・・
・スプール。４５ａ　、４５ｂ・・・油路、４６・・・入口ボート、
４７・・・ドレンボート、４８．４９・・・出口ポート
、５０・・・絞り要素、５１・・・パイロットボート、
５２・・・スロットルボート、５３・・・リバースボー
ト、５４・・・ブーストボート、５５・・・圧縮コイル
ばね、５６・・・油路、５７・・・電磁ソレノイド弁、
５８・・・弁要素。５つ・・・ドレンボート、６０・・・電磁ソレノイド、
６１・・・圧縮コイルばね、ｉｏｏ・・・内燃機開時　
許　出　願　人　　　トヨタ自動車株式会社代　　　理
　　　人　　　弁理士　　明石　昌毅第２図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）前輪と後輪の何れか一方の車輪には常に回転動力
を伝達し他方の車輪にはクラッチの断続により選択的に
回転動力を伝達するよう構成されたパートタイム型四輪
駆動装置のクラッチ制御方法に於て、前記他方の車輪に
伝達される駆動力が通常の四輪駆動時に於ける最大値よ
り大きい時には前記クラッチの係合圧を通常時より高く
することを特徴とするパートタイム型四輪駆動装置のク
ラッチ制御方法。
（２）特許請求の範囲第１項のパートタイム型四輪駆動
装置のクラッチ制御方法に於て、前記他方の車輪に伝達
される駆動力が通常の四輪駆動時に於ける最大値より大
きくなったことの検出は後輪回転数と前輪回転数との回
転数差が所定値以上になったことに基いて行われること
を特徴とするクラッチ制御方法。
（３）特許請求の範囲第１項のパートタイム型四輪駆動
装置のクラッチ制御方法に於て、前記他方の車輪に伝達
される駆動力が通常の四輪駆動時に於ける最大値より大
きくなったことの検出は前記他方の車輪へ伝達される駆
動トルクが所定値以上になったことに基いて行われるこ
とを特徴とするクラッチ制御方法。