JPS62218230A - 四輪駆動装置の制御方法 - Google Patents

四輪駆動装置の制御方法

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JPS62218230A
JPS62218230A JP6180186A JP6180186A JPS62218230A JP S62218230 A JPS62218230 A JP S62218230A JP 6180186 A JP6180186 A JP 6180186A JP 6180186 A JP6180186 A JP 6180186A JP S62218230 A JPS62218230 A JP S62218230A
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JP
Japan
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torque
wheel drive
differential
front wheels
slip
Prior art date
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Pending
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JP6180186A
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English (en)
Inventor
Yutaka Taga
豊 多賀
Yuji Kashiwara
裕司 柏原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
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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rat等の車輌に用いられる四輪駆動装
置の制御方法に係り、特に駆動トルク分配制御装置を4
1する四輪側1PIl装置の制御方法に係る。
従来の技術 自動車等の車輌に用いられる四輪駆動装置の一つと【)
て、前輪と後輪との間にて差動作用を行うセンタディフ
ァレンシt/ル装置及び前記“ヒンタディフフ・レンジ
1フルQ置の差動作用を制限する差動制御クラッチ、或
いは前輪と後輪とをトルク伝達関係に選択的に接続する
センタクラッチの如き駆動トルク分配制01!装置をイ
ブし、前記駆動分配トルク制御装置の作動が車輌の走行
状態に応じて制御されるにう構成された四輪駆動装置が
既に提案されており、これtよ例えば特開昭58−20
521号、特開昭59−184025号、特開昭59−
151661号、特開昭59−206228号の各公報
に示されている。
発明が解決しようとする問題点 一般に、自動車等の車輌に於ては、前輪が操舵輪となっ
ており、このため前輪が路面に対してスリップを生じる
と、駆動力が低下すると共に操縦安定性が悪化する。
本発明は前輪に対してスリップしないように回転駆動す
ることができる四輪駆動装置の制御方法を12供するこ
とを目的としている。
問題点をW決するための手段 上述の如ぎ目的は、本発明によれば、前輪と後輪とに対
する駆動トルクの分配比を可変設定する駆動トルク分配
制御装置を有する四輪駆動装置の制御方法に於て、前輪
が路面に対してスリップしないように前記駆動トルク分
配制御装置の作動を制御して前輪と後輪とに対する駆動
トルクの分配比を可変設定することを特徴とする四輪駆
動装置の制御方法によって達成される。
発明の作用及び効果 本発明による四輪駆動装置のa、II ItU方法によ
れば、駆動トルク分配制御装置により前輪と後輪とに対
する駆動トルクの分配比が制御されることにより前輪に
過剰な駆動トルクが作用ザることが回避され、前輪が路
面に対しスリップすることが回避される。
実施例 以下に添付の図を参照して本発明を実施例にっいて詳細
に説明覆る。
第1図は本発明による制御方法の実施に使用される四輪
駆動装置を示すスケルトン図である。図に於て、1は内
燃機関を示してJ3す、該内燃機関は車輌の前部に縦[
e!きされて11′3つ、該内燃機関の後部には車輌用
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。
車輌用自動変速機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内に設けられた歯巾式の変速装置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
)に駆動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に与えられるようにな
っている。変速装置7は、遊星歯車は溝等により構成さ
れたそれ自身周知の変速装置であって複数個の変速段の
間に切換わり、その変速制御を油圧制御装置9により行
われるようになっている。
四輪駆動用トランスファ装置3はフルタイム4WDのた
めのl星歯車式のセンターディファレンシャル装置10
を有しており、センターディファレンシャル装置10は
、変速装置7より回転動力を与えられる入力部材として
のキャリア11及び該キャリアに担持されたプラネタリ
ビニオン12と、プラネタリビニオン12に噛合したサ
ンギア13及びリングギア14とを有し、リングギア1
4は後輪駆動軸15に接続され、サンギア13は後輪駆
動軸15と同志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v13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
その各々に取付りられたスプロケット18及び19に噛
合する無端のチェーン20により駆8連結されている。
四輪駆動用トランスフ1装置3はサンギア13とリンク
ギア14とを選択的に接続する油圧作動式の差動制御ク
ラッチ21が設けられており、該差動制御クラッチの作
動は四輪駆動用トランスファ装置63に設けられた油圧
制御装置22により行ねれるようになっている。
M lh制御クり°ツヂ21は、第2図に示されている
如く、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にっ
てサーボピストン37が戻しばね38のばね力に抗して
図にて右方へ移動することによりし・ルク伝達関係にセ
ンタディファレンシャルQi 1ffi 10のナンギ
ア13とリングギア14とを接続し、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は車輌用自動変速機2に組込まれてい
るオイルポンプ39より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、プ
レッシャレギュレータバルブ40より油圧を与えられる
電磁式のサーボ油圧コン1− a−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に接続されたボー1− aと
、プレッシャレギュレータバルブ40より油圧を供給さ
れる油圧ボート1)と、ドレンポートCとを有しており
、通電時にはボートaを油圧ポートbに接続し、これに
対し非通電時にはボートaをドレンボートCに接続する
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より所定のデユーティ比のパルス信号
が与えられ、これよりサーボ油圧コントロールバルブ4
1はデユ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へ供給するようになる。
後輪駆動軸15には自在継手23によりリアプロペラ軸
24の一端が駆動連結されている。
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、車輌用自動変速機2の一側方をその軸線に対し
略平行に延在しており、他端にて自在継手27及び中間
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と一体成型されたディファレンシャ
ルケース32より回転可能に支持されている。
ドライブピニオン軸31の端部には傘歯車よりなるドラ
イブピニオン33が設けられでおり、該ドライブピニオ
ンはフロントディファレンシャル装置30のリングギア
34と噛合している。
油圧制御装置9及び22は電気式の制御装置45よりの
制御信号に基いて作動して変速装v!17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
クロコンピュータを含み、車速センサ46より車速に関
する情報を、スロットル間度しンリ47より内燃機関1
のスロットル開度に関する情報を、マニュアルシフトポ
ジションヒン量す48よりマニュアルシフトレンジに関
する情報を、入力トルク廿ンサ49より四輪駆動用トラ
ンスファ装置ζ3に与えられる入力トルクTiに関する
情報を各々与えられ、重水的にはマニュアルシフトレン
ジと車速とスロットル開度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、また入力トル
クとスロットル開度と変速装@7の変速段とマニュアル
特性設定度合とに応じて差動制御クラッチ21の伝達ト
ルク容a T cを制御するための所定のデユーティ比
のパルス信号をサーボ油圧コントロールバルブ41へ出
力するようになっている。
着初制御クラッチ21の伝達トルク容ITcの制御は、
具体的には第3図に示されている如きグラフの制御特性
に従って、Tc=k ・°「i (但し、Ti :入力
トルク、に:係数)となるように所定のデユーディ比の
パルス信号をサーボ油圧コントロールバルブ41へ出力
することにより行われる。
車輌のタイA7がスリップを生じないのは、タイヤに与
えられる1〜ルクー[0がタイVが路面に伝え得る1−
ルクT【−μ・Fn−R(但し、μ:タイヤの路面に対
するIB!擦係数、 Fn :タイヤの![!直抗力、
R:タイ曳7の有効半径)に等しいか或いはそれ以下の
時、即ちTO≦Ttの時であり、TO> Ttとなると
、スリップが生じる。従ってスリップの回避或いはスリ
ップの軽減の!こめにはタイヤに与えられるトルクTO
が低減されれば良い。
センタfイフルンシャル装置と差動制限装置とを右する
四輪駆!IJJ装置に於ては、後輪への出力トルクTr
と前輪への出力トルクTtとはセンタディファレンシャ
ル装置の固有の前後輪トルク分配比と差動制限装置の伝
達トルク容量により決まり、本発明による制御方法を実
施される四輪駆動装置に於ては、差動制限装置である差
動fl、制御クラッチ21の伝達トルク容量Tcが可変
であることにより、この伝達トルク容ffi T cが
定量的に制御されることによってスリップ時に於りる後
輪と前輪とに対する出力トルクの分配度合が定量的に可
変設定される。
即ち、後輪がスリップしている時に後輪に与えられるト
ルクT rと前輪に与えられるトルクTfとは下式によ
り示される。
7r = (1/ (1+ρ) ) Ti −TcT(
= (ρ/(1+ρ))1°i十Tcまた、四輪がスリ
ップしている時に後輪に与えられるトルクTrと前輪に
与えられるトルクTfとは下式により示される。
1−r = (1/ < 1 +ρ) )Ti+−rc
1f=(ρ/(1+ρ)) Ti−Tc但し、ρはセン
タディフッ7レンシヤル装置のサンギア歯a/リングギ
ア歯数である。
従って後輪がスリップしないためには下式が成立すれば
良い。
Tr = (1/ (1+p> ) Ti −Tc≦T
tr/ば 、゛、  T  O≧  rl、/(1+  ρ ) 
  )Ti   −(Ttr/ir)≧(1/(1→−
ρ))Ti−(nr・Fnr−Rr /ir) 但し、Ttr+後輪タイヤが路面に伝え得るトルク1r
:リアディファレンシャルの減速比μr:後輪タイヤの
路面に対する摩擦係数F nr :後輪タイVの垂直抗
力 Rr:後輪タイヤの有効半径 第3図に於て、細線はTO= (1/ (1−トρ))
Ti −(nr −Fnr−Rr /ir)を、nr 
=0、nr  =  0.2) nr  =  0.4
、 nr  =  0.6、 μr−0,8、μr−=
1の各々について示している。
前輪がスリップしないためには下式が成立すれば良い。
Tr = (0/ (1+ρ))Ti −Tc≦Ttr
、’ir 、゛、 l c≧(ρ/(1+ρ) ) −ri −(
Ttf/ir>≧(ρ/(1+ρ))Ti−(nf ・
Fnf−Rf Ilf> 但し、T tf :前輪タイA7が路面に伝え得るトル
クif:フロントディフ7レンシャルの減速比 nf :前輪タイヤの路面に対する摩擦係数F nf 
:前輪タイA7の垂直抗力 Rf :前輪タイヤの有効半径 第3図に於て、破線はTc=(ρ7/(1±ρ))Ti
 −<Ilf −Fnf−Rf Ilf>を、uf =
O1μf = 0.21μf = 0.4、nr = 
0.6、μf=0.8、μ「=1について示している。
尚、図示の実施例に於ては、しンタディファレンシャル
装置10のリングギア14が後輪駆動軸15に接続され
、センタディファレンシャル装置10のサンギア13が
前輪駆動軸17に接続されているから、(1/(”lト
ρ))/(ρ/〈1+ρ))は、7/3〜6/4程度に
なる。
従って前輪が路面に対しスリップしないために、(1/
(1+ρ))Ti ≧丁C≦【ρ/(1+ρ))Tiを
満足するように、即ち、差動制御クラッチ21の伝達ト
ルク容MITcが、第3図に於て。
領域Aで示されている範囲内の値になるように、”jc
−に−Tiの数式に於ける係数kが定められる。
上述の如く、着初制御クラッチ21の伝達トルク容Bi
 T cが入力トルクTiに応じて制御されることによ
り、センタディファレンシャル装置10が完全ロック状
態となることがない上で、前輪がスリップしJ、うとす
ると、即ら前輪に駆動トルクが過剰に与えられようとす
ると、その過剰分は所謂循環トルクとして差動制御クラ
ッチ21を伝わって後輪へ移送される。これにより前輪
に過剰に駆動トルクが与えられることが回避され、前輪
タイVの路面に対、りる摩擦係数がたとえ極く低くと6
前輪がスリップすることが回避される。
尚、上述の実施例に於ては、駆動トルク分配制御装置は
差動制御クラッチ21であるが、本発明に於ける駆動1
−ルク分配制御装置は着初制御クラッチに限定されず、
これは前輪と後輪とを所要の伝達トルク合間をもって接
続するセンタディフッ2レンシヤルを兼ねたセンタクラ
ッチの如きものであってもよい。
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、これに限定される乙のではなく、
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
桑音にとって明らかであるう1゜
【図面の簡単な説明】 第1図は本発明による制御方法の実施に用いられる四輪
駆動装置の一つの実施例を示す概略構成図、第2図は本
発明による四輪駆動装置の差動制御クラッチの制御シス
テムを示す概略構成図、第3図は本発明による四輪駆動
装置の差動制御クラッチの制御特性を示ずグラフである
。 1・・・内燃機関、2・・・車輌用自動変速機、3・・
・四輪駆動用トランスファ装置、4・・・コンバータク
ース、5・・・流体式トルクコンバータ、6・・・トラ
ンスミッションケース、7・・・変速装置、8・・・入
力部材。 9・・・油圧制御装置、10・・・廿ンタデイファレン
シャル装置、11・・・主11リア、12・・・プラネ
タリピニオン、13・・・サンギア、14・・・リング
ギア、15・・・復輸駆動軸、16・・・前輪駆動用中
間軸、17・・・前輪馴初軸、18.19・・・スプロ
ケット、20・・・無端ヂエーン、21・・・差動制御
クラッチ、22・・・油圧制御装置6,23・・・自在
継手、24・・・リアプロペラ軸、25・・・自在継子
、26・・・フロントプロペラ軸、27・・・自在継手
、29・・・オイルパン、30・・・フロントディファ
レンシVル帽m、31・・・ドライブピニオン軸、32
・・・ディファレンシャルケース、33・・・ドライブ
ピニオン、34・・・リングギア、35・・・油圧サー
ボ装置、36・・・油室、37・・・サーボピス[−ン
、39・・・オイルポンプ、40・・・ブレッシVレギ
ュレータバルブ、41・・・サーボ油圧コン1−ロール
バルブ、/I5・・・制御装置、46・・・車速ヒンリ
947・・・スロットル聞麿しンサ、48・・・マニュ
アルシフトポジシミ1ンセンサ、4つ・・・入力トルク
ヒンナ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)前輪と後輪とに対する駆動トルクの分配比を可変
    設定する駆動トルク分配制御装置を有する四輪駆動装置
    の制御方法に於て、前輪が路面に対してスリップしない
    ように前記駆動トルク分配制御装置の作動を制御して前
    輪と後輪とに対する駆動トルクの分配比を可変設定する
    ことを特徴とする四輪駆動装置の制御方法。
  2. (2)特許請求の範囲第1項の四輪駆動装置の制御方法
    に於て、前記駆動トルク分配制御装置の作動を入力トル
    クに応じて制御することを特徴とする四輪駆動装置の制
    御方法。
JP6180186A 1985-12-13 1986-03-19 四輪駆動装置の制御方法 Pending JPS62218230A (ja)

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JP6180186A JPS62218230A (ja) 1986-03-19 1986-03-19 四輪駆動装置の制御方法
US06/940,751 US4702341A (en) 1985-12-13 1986-12-11 Four wheel drive vehicle slippage control device and method limiting center differential action according to input torque supplied thereto
DE8686309723T DE3677731D1 (de) 1985-12-13 1986-12-12 Schlupfsteuervorrichtung eines fahrzeugs mit vierradantrieb.
EP86309723A EP0226472B1 (en) 1985-12-13 1986-12-12 Four wheel drive vehicle slippage control device
AU66489/86A AU585107B2 (en) 1985-12-13 1986-12-12 Four wheel drive vehicle slippage control device and method limiting center differential action according to input torque supplied thereto
CA000525310A CA1276484C (en) 1986-03-19 1986-12-15 Four wheel drive vehicle slippage control device and method limiting center differential action according to input torque supplied thereto

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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62163833A (ja) * 1986-01-13 1987-07-20 Aisin Warner Ltd 4輪駆動の制御装置

Patent Citations (1)

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