JPS62218231A - Four-wheel drive running gear - Google Patents

Four-wheel drive running gear

Info

Publication number
JPS62218231A
JPS62218231A JP6180286A JP6180286A JPS62218231A JP S62218231 A JPS62218231 A JP S62218231A JP 6180286 A JP6180286 A JP 6180286A JP 6180286 A JP6180286 A JP 6180286A JP S62218231 A JPS62218231 A JP S62218231A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
differential
wheel drive
torque
torque capacity
gear
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP6180286A
Other languages
Japanese (ja)
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
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP6180286A priority Critical patent/JPS62218231A/en
Priority to US06/940,751 priority patent/US4702341A/en
Priority to AU66489/86A priority patent/AU585107B2/en
Priority to DE8686309723T priority patent/DE3677731D1/en
Priority to EP86309723A priority patent/EP0226472B1/en
Priority to CA000525310A priority patent/CA1276484C/en
Publication of JPS62218231A publication Critical patent/JPS62218231A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

PURPOSE:To make a vehicle drivable with maximum drive all the time in its driving state at that time, by increasing the transfer torque capacity of a differential limiting device limiting the differential action of a center differential gear according to an increase in input torque. CONSTITUTION:In this four-wheel drive vehicle, an automatic transmission 2 and a four wheel driving transfer unit 3 are connected to an output shaft of an internal combustion engine 1. The transfer unit 3 is provided with a differential control clutch 21 which selectively connects a planetary gear type center differential gear 10 and its sun gear 13 and a ring gear 14. The differential control clutch 21 is driven by a hydraulic servomechanism controlled by a hydraulic controller 22. In this case, the hydraulic controller 22 is controlled so as to increase the extent of transfer torque capacity according to an increase in the input torque. And, a variation to the input torque of the transfer torque capacity is made variable settable by a manual characteristic setter 50.

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四輪駆動装置に
係り、特にセンタディファレンシャル装間を有するフル
タイム型の四輪駆動装置に係る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to a four-wheel drive system used in vehicles such as automobiles, and more particularly to a full-time four-wheel drive system having a center differential.

従来の技術 自動中等の車輌に用いられる四輪駆動装置の一つとして
、後輪と前輪との間にて差動作用を行うヒンタディフ7
レンシャル装置と、前記センタデイノ/レンジセル装置
のM動作用を制限する差動制限装置とを有するフルタイ
ム型の四輪駆動装置が既に提案されており、この種の四
輪部!73装置は、例えば実開昭47−203号、特開
昭50−147027 @、特開昭59−206228
号の各公報に示されている。
Conventional technology As one of the four-wheel drive devices used in vehicles such as automatic vehicles, the Hinta Diff 7 performs differential operation between the rear wheels and front wheels.
A full-time four-wheel drive system having a differential control device and a differential limiting device that limits the M operation of the center deino/range cell device has already been proposed, and this type of four-wheel drive system! 73 device is disclosed in, for example, Japanese Utility Model Application No. 47-203, Japanese Patent Application Publication No. 50-147027 @, Japanese Patent Application Publication No. 59-206228.
This is shown in each publication of the issue.

上述の如き四輪駆動装置に於ては、センタディファレン
シャル装置の差動作用により車輌旋回時に前輪と後輪と
の回転半径の差によりタイトコ−シフレーキ現象が生じ
ることが回避されるが、この反面、複数個の車輪のうち
の何れか一つでもがスリップを生じて駆動力を失うと、
センタディファレンシせル装置の差動作用により全ての
車輪の駆動力が減少すると云う問題を生じる。このため
センタディファレンシャル装置を有する四輪駆動装置に
於ては、センタディファレンシャル装置の差動作用を制
限する差動制限装置が設けられており、この差動制限装
置としては、一般にビスカスカップリングと称されてい
る粘性流体式のカップリング或いは111擦係合式のク
ラップが用いられている。
In the above-mentioned four-wheel drive system, the differential operation of the center differential device avoids the occurrence of the tight course flake phenomenon due to the difference in the turning radius between the front wheels and the rear wheels when the vehicle turns, but on the other hand, If any one of the wheels slips and loses driving force,
A problem arises in that the driving force for all wheels is reduced due to the differential operation of the center differential system. For this reason, four-wheel drive systems that have a center differential device are equipped with a differential limiting device that limits the differential operation of the center differential device, and this differential limiting device is generally called a viscous coupling. A viscous fluid type coupling or a 111 friction engagement type clap is used.

発明が解決しようとする問題点 粘性流体式のカップリングによる差動制限装置では、そ
の差動ルリ限効果は前輪と後輪との回転数差により決ま
り、粘性流体カップリング作用によりその回転数差が大
ぎい時はど伝達トルク容量を増大して差動制限効果を増
大するが、前輪と後輪とを互いに完全に接続することは
できない。即ち前輪と後輪とを完全にロックアツプする
ことができない。粘性流体式のカップリングは、その容
量の増大にh(いロックアツプ状態に近い状(ぷを生じ
得るが、しかし容最増人に伴い前輪と後輪との回転数差
が少ない領域でも伝達トルク容量が比較的大きいものに
なり、これにより差動制限作用が過剰になり、タイトコ
ーナブレーキ現象の発生が良好に回避されなくなる。逆
に小容量の粘性流体式のカップリングが選定されれば、
車輌旋回時にタイトコーナブレーキ現象が生じることが
回避されるが、タイヤスリップ吊がかなり大きくなって
四輪と後輪との回転数差が大ぎくならないとタイヤスリ
ップ時に必要な差動制限効果が得られず、全幅が駆動力
を失うことは避けられるもののスリップしたタイヤの駆
動力の増加は望めない。また、粘性流体式のカップリン
グにあっては、その伝達トルク容量の温度依存性が大き
く、あらゆる使用条件Fで適切なトルク古川を選定維持
することがガしい。
Problems to be Solved by the Invention In a differential limiting device using a viscous fluid coupling, the differential Luri limiting effect is determined by the difference in rotational speed between the front wheels and the rear wheels, and the difference in rotational speed is reduced by the action of the viscous fluid coupling. When the torque is large, the transmission torque capacity is increased to increase the differential limiting effect, but the front wheels and rear wheels cannot be completely connected to each other. That is, the front wheels and rear wheels cannot be completely locked up. Viscous fluid type couplings can cause a state close to lock-up as their capacity increases, but as the number of people increases, the transmission torque increases even in areas where the rotational speed difference between the front and rear wheels is small. The capacity will be relatively large, which will result in an excessive differential limiting action, and the occurrence of tight corner braking will not be well avoided.On the contrary, if a viscous fluid type coupling with a small capacity is selected,
This avoids the tight corner braking phenomenon when the vehicle turns, but unless the tire slip suspension becomes considerably large and the difference in rotational speed between the four wheels and the rear wheels becomes too large, the necessary differential limiting effect in the event of tire slip cannot be achieved. Although it is possible to avoid a loss of driving force across the entire width of the vehicle, it is not possible to increase the driving force of the slipping tire. Further, in the case of a viscous fluid type coupling, its transmission torque capacity is highly dependent on temperature, and it is difficult to select and maintain an appropriate torque value under all usage conditions F.

摩擦係合式のクラッチによる差動a、II限装置では、
これが完全係合と完全非係合とのオン−オフ的ならのぐ
あると、その切換により四輪駆動状態が急変し、特に手
動切換式のものではその切換の判断が難しく、実際には
適切に使用され難い。
In a differential A, II limiter using a friction engagement type clutch,
If this goes on and off between fully engaged and completely disengaged, the four-wheel drive state will suddenly change due to the switching, and it is difficult to judge the switching, especially with manual switching type, and it is difficult to judge whether the switching is appropriate in reality. difficult to use.

本発明は、従来の四輪駆動装置に於ける上述の如き問題
点に鑑み、前輪と後輪とに適切に駆動ト冗りを分配して
その時の運転状態に於て可及的に最大の駆動力をもって
車輌が走行されるようにし、併せてスリップによって全
幅が駆動力を失うこととタイトコーナブレーキ現象が生
じることを回避でき、しかも差動a+11限装置の作動
特性を運転者の好み等に応じてマニュアル設定すること
ができる四輪駆動装置を提供することを目的としている
In view of the above-mentioned problems with conventional four-wheel drive systems, the present invention has been developed to appropriately distribute drive power between the front wheels and rear wheels to maximize the drive power as much as possible under the current driving condition. This allows the vehicle to run with driving force, and also avoids the loss of driving force across the entire width due to slipping and the occurrence of tight corner braking, and also allows the operating characteristics of the differential A+11 limiter to be adjusted to the driver's preference. The aim is to provide a four-wheel drive system that can be manually set according to the vehicle's requirements.

問題点を解決するための手段 上述の如ぎ目的は、本発明によれば、一つの入力部材と
後輪用と前輪用の二つの出力部材とを有し後輪と前輪と
の間にて差動作用を行うセンタディファレンシャル装置
と、前記センタディファレンシャル装置の入力部材と二
つの出力部材のうちの二つの部材を可変の伝達トルク容
量をもって豆いに接続し前記センタディファレンシャル
装置の差動作用を制限する差動制限装置と、前記差動制
限装置の伝達トルク容量を入力トルクの増大に応じて増
大せしめる制御装置と、手動操作され前記伝達トルク容
1廿の@記入ツノトルクに対Jる変化率を可変設定する
マニュアル特性設定器とを有している四輪駆動装置によ
って達成される。
Means for Solving the Problems According to the present invention, the above-mentioned object includes one input member and two output members, one for the rear wheels and the other for the front wheels, and between the rear wheels and the front wheels. A center differential device that performs differential operation, and two members of an input member and two output members of the center differential device are connected to a base with variable transmission torque capacity to limit the differential operation of the center differential device. a differential limiting device that increases the transmission torque capacity of the differential limiting device in accordance with an increase in input torque; This is accomplished by a four-wheel drive system with a variable setting manual characteristic setter.

発明の作用及び効果 上述の如き構成によれば、人力トルクの増大に応じて差
動制限v装置の伝達トルク古川が増大されることにより
、前記入力トルクに応じて前輪と後輪との駆動トルクの
分配が適切に行われるようになり、これによりその時の
運転走行状態に於て可及的に最大の駆動力をもって車輌
が走行されるようになり、また一方の車輪がスリップし
ている時には能力の車輪のスリップを誘発することなく
既にスリップしている車輪のスリップ量を低減でき、こ
のスリップ時に於てもより多くの駆動力が走行路面に伝
達さるようになり、この時も全輪がスリ  5ツブを生
じない範囲内にて可及的に最大の駆動力を−6って車輌
が走行されるようになり、しかもセンタディファレンシ
ャル装置の差動制限度合が運転者の好みや運転者の判断
により自由に設定され、より一層運転者の好み、意志を
反映した運転性能が得られるようになる。
Effects and Effects of the Invention According to the configuration as described above, the transmission torque Furukawa of the differential limiting v device is increased in accordance with an increase in human torque, thereby increasing the drive torque between the front wheels and the rear wheels in accordance with the input torque. This ensures that the vehicle is driven with the maximum possible driving force under the current driving conditions, and that the vehicle is driven with the maximum possible driving force under the current driving conditions. It is possible to reduce the amount of slip of wheels that are already slipping without inducing slip in the other wheels, and even at the time of slipping, more driving force is transmitted to the road surface, and even at this time, all wheels are prevented from slipping. The vehicle now runs with the maximum possible driving force -6 within the range that does not cause bumps, and the degree of differential restriction of the center differential device is determined by the driver's preference or driver's judgment. This allows the driver to freely set the settings and obtain driving performance that more closely reflects the driver's preferences and intentions.

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。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will now be described in detail by way of embodiments with reference to the accompanying drawings.

第1図は本発明によ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おり、該内燃
機関は車輌の前部に縦置きされており、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。
FIG. 1 is a skeleton diagram showing a four-wheel drive system according to the present invention. In the figure, reference numeral 1 indicates an internal combustion engine, which is installed vertically at the front of the vehicle, and an automatic transmission 2 for the vehicle and a transfer device 3 for four-wheel drive are installed at the rear of the internal combustion engine. are connected in order.

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1〜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@
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)層間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、遊星歯車機構等により構
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
段の間に切換ねり、その変速ルリ御を油圧制御装置9に
より行われるようになっている。
The vehicular automatic transmission 2 includes a hydraulic type 1 to lux converter 5 of a general structure provided in a converter case 4 and a gear type transmission provided in a transmission case 6.
7, and is drivingly connected to an output shaft (crankshaft, not shown) of the internal combustion engine 1 by an input member 8 of the hydraulic torque converter 5 to transfer the rotational power of the interlayer 1 (internal combustion) through the hydraulic torque converter 5. The signal is applied to the transmission 7. The transmission 7 is a well-known transmission comprised of a planetary gear mechanism or the like, and is configured to shift between a plurality of gear stages, and is controlled by a hydraulic control device 9. .

四輪駆動用トランスファ装置3はフルタイム4WDのた
めの遊星歯車式のセンターディファレンシャル装[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より回転動力をトjえられる入力部材とし
てのキャリア11及び該キII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14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1
6に接続されている。四輪駆動用トランスフpg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J3す、前輪駆動用中間軸16と前輪駆動軸1
7とはその各々に取付【プられたスプロケット18及び
1つに噛合する無端の′7−I−ン20により駆動連結
されている。
The four-wheel drive transfer device 3 is a planetary gear type center differential device for full-time 4WD [10
The center differential device 10 has a carrier 11 as an input member capable of receiving rotational power from the transmission 7, a planetary pinion 12 supported on the gear rear, and a planetary pinion 12 that meshes with the planetary pinion 12. The ring gear 14 is connected to the rear wheel drive shaft 15, and the sun gear 13 is connected to the rear wheel drive shaft 15 and a sleeve-shaped front wheel drive intermediate shaft 1.
6. Four-wheel drive transfpg device 3
A front wheel drive shaft 17 is provided in parallel with the front wheel drive intermediate shaft 16, and the front wheel drive intermediate shaft 16 and the front wheel drive shaft 1
7 are drivingly connected by sprockets 18 mounted on each of them and an endless '7-I-ne 20 meshing with one of them.

四輪駆動用トランスノア装置3はサンギア13とリング
ギア14とを選択的に接続する油圧作動式の着初制御ク
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d3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。
The four-wheel drive transnor device 3 is provided with a hydraulically operated initial arrival control clutch 21 that selectively connects the sun gear 13 and the ring gear 14, and the operation of the differential control clutch is controlled by the four-wheel drive transfer control clutch. This can be done by a hydraulic control device 22 provided in the equipment d3.

差動制御クラッチ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にて
右方へ移動することによりトルク伝達関係にセンタディ
ファレンシャル装置10のナンギア13とリングギア1
4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。
The differential control clutch 21, as shown in FIG.
This is a hydraulic servo type wet multi-disc clutch, and the servo piston 37 is moved to the right in the figure against the spring force of the return spring 38 by the servo oil pressure supplied to the oil chamber 36 of the hydraulic servo device 35. The number gear 13 and ring gear 1 of the center differential device 10 are used for torque transmission.
4, and the transmission torque capacity is increased proportionally in accordance with an increase in the servo oil pressure supplied to the oil chamber 36.

油圧制御装置22は車輌用自動変速l112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
定油圧に調圧するブレフシ11レギユレータバルブ40
と、プレッシャレギュレータバルブ40より油圧を与え
られる電磁式のザーボ油圧コン1−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、
油圧ザーボ装置35の油室36に接続されたボートaと
、ブレフシ11レギlレータバルブ40より油圧を供給
される油圧ボートbと、ドレンボートCとを有しており
、通電時にはボー1− aを油圧ボート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イ圧のパルス
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41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v4@35の油室36へ供給するようになる。
The hydraulic control device 22 is provided with hydraulic pressure from an oil pump 39 incorporated in the vehicle automatic transmission l112, and regulates the hydraulic pressure to a predetermined hydraulic pressure.
and an electromagnetic servo hydraulic control 1-roll valve 41 to which hydraulic pressure is applied from a pressure regulator valve 40. The servo hydraulic control valve 41 is
It has a boat a connected to the oil chamber 36 of the hydraulic servo device 35, a hydraulic boat b supplied with hydraulic pressure from the regulator valve 40 of the brake lever 11, and a drain boat C. When energized, the boat 1-a is The hydraulic boat b is connected to the hydraulic boat b, while the boat a is connected to the drain boat C when the power is not energized. A pulse signal of a predetermined duty pressure is given to the servo hydraulic control valve 41 by the control device 45, and from this, the servo hydraulic control valve 41 applies servo hydraulic pressure of a magnitude according to the duty ratio to the oil chamber 36 of the hydraulic servo v4@35. will be supplied to

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。
One end of a rear propeller shaft 24 is drivingly connected to the rear wheel drive shaft 15 through a universal joint 23 .

竹輪駆動軸17には自在継手25によりフロンドブ電二
1ペラ軸26の一端が連結されている。フロン1〜プロ
ペラ軸26は、車輌用自動変速機2の一側りをその軸線
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によりフロントデイフ7レンシ11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イフ1
しンシャルケース32より回転可能に支持されている。
The bamboo wheel drive shaft 17 is connected to one end of a front wheel drive shaft 26 by a universal joint 25. The front differential 1 to the propeller shaft 26 extend approximately parallel to the axis on one side of the vehicle automatic transmission 2, and are connected to the front differential 7 by a universal joint 27 and an intermediate connecting shaft 28 at the other end. The drive pinion shaft 31 is connected to one end of a drive pinion shaft 31, which is an input shaft of the 11-channel device 30. The drive pinion shaft 31 is integrally formed with the cast iron oil pan 29 of the internal combustion engine 1.
It is rotatably supported by the primary case 32.

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が設けられており、該ドライブピニオ
ンはフロントディファレンシャル装fi30のリングギ
ア34と噛合している。
A drive pinion 33 made of a bevel gear is provided at the end of the drive pinion shaft 31, and the drive pinion meshes with a ring gear 34 of the front differential device fi30.

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、スロットル開度センサ47より内燃機関1のス
ロットル開度に関づる情報を、マニュアルシフトポジシ
ョンセンサ48よりマニュアルシフトレンジに関する情
報を、入力トルクセンサ49より四輪駆動用トランスフ
ァ装置3に与えられる入力トルクに関する情報を、マニ
ュアル特性設定器50よりマニュアル特性設定度合に関
する情報を各々与えられ、基本的にはマニュアルシフト
レンジと車速とスロワ1ヘル開麿とに応じて予め定めら
れた変速パターンに従って変)*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1哀と変速装a7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タラップ2
1の伝達トルク容量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1−ロールバルブ41
へ出力するようになっている。
The hydraulic control devices 9 and 22 operate based on control signals from the electric control device 45 to control the gear change of the transmission 7 and the transmission torque of the differential control clutch 21. The control device 45 includes a microcomputer with a general structure, and receives information regarding the vehicle speed from the vehicle speed sensor 46, information regarding the throttle opening of the internal combustion engine 1 from the throttle opening sensor 47, and information regarding the manual shift from the manual shift position sensor 48. Information about the range, information about the input torque given to the four-wheel drive transfer device 3 by the input torque sensor 49, and information about the degree of manual characteristic setting from the manual characteristic setting device 50 are respectively given, and basically the manual shift range is given. (changes according to a predetermined shift pattern according to vehicle speed and thrower 1-hell opening) *Outputs a control signal for controlling the gear change of the device 7 to the hydraulic control device 9, and also outputs a control signal to the hydraulic control device 9, and also controls input torque and throttle opening. 1. Differential control ramp 2 according to the gear position of the transmission A7 and the degree of manual characteristic setting.
A pulse signal of a predetermined duty ratio for controlling the transmission torque capacity of the servo hydraulic controller 1-roll valve 41
It is designed to output to.

差動制御クラッチ21の伝達トルク容ff1Tcの制御
は、第3図のグラフに符号A、B、CSDで示されてい
る如く、マニュアル特性設定器50によるマニュアル特
性設定度合に応じた伝達1〜ルク容ff1Tcが設定さ
れるべく、Tc−kx−Ti(但シ、Ti :入力トル
ク、kx:マニュアル特性設定係数)となるように所定
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へ出力することにより行われる。
The transmission torque capacity ff1Tc of the differential control clutch 21 is controlled by transmission 1 to torque according to the degree of manual characteristic setting by the manual characteristic setting device 50, as shown by symbols A, B, and CSD in the graph of FIG. In order to set the capacity ff1Tc, a pulse signal with a predetermined duty ratio is output to the servo hydraulic control valve 41 so that Tc-kx-Ti (Ti: input torque, kx: manual characteristic setting coefficient). This is done by

これにより差動制御クラッチ21の伝達トルク容はFC
は、マニュアル特性設定器5oにより決定されたマニュ
アル特性設定度合により決まる増大率をもって入力トル
クTiの増大に応じて増大する。この実施例に於ては、
第3図に於て、符号A、B、C,Dにより示されている
四種類の特性に伝達トルク容量特性が切換設定される。
As a result, the transmission torque capacity of the differential control clutch 21 is FC
increases with an increase in the input torque Ti at an increase rate determined by the degree of manual characteristic setting determined by the manual characteristic setting device 5o. In this example,
In FIG. 3, the transmission torque capacity characteristics are switched and set to four types of characteristics indicated by symbols A, B, C, and D.

車輌のタイヤがスリップを生じないのは、タイヤに与え
られるトルクTOがタイヤが路面に伝え得るトルクT【
−μ・Fn−R(但し、μ:タイヤの路面に対する摩擦
係数、 Fn :タイヤの垂直抗力、R:タイψの有効
半径)に等しいか或いはそれ以下の時、即らTo≦Tt
の時であり、TO〉Ttとなると、スリップが生じる。
The reason why vehicle tires do not slip is because the torque TO given to the tires is the torque T that the tires can transmit to the road surface.
−μ・Fn−R (where μ: coefficient of friction of the tire against the road surface, Fn: normal force of the tire, R: effective radius of tie ψ), that is, when To≦Tt
When TO>Tt, a slip occurs.

従ってスリップの回避或いはスリップの軽減のためには
タイヤに与えられるトルクTOが低減されれば良い。
Therefore, in order to avoid slippage or reduce slippage, it is sufficient to reduce the torque TO applied to the tire.

センタディファレンシャル装置と差動制限装置とを有す
る四輪駆動装置に於ては、後輪への出力トルク7rと前
輪への出力1〜ルクTtとはセンタディフルンシャル装
置の固有の前後輪1〜ルク分配比と差動制限装置の1云
達トルク容聞により決まり、本発明による四輪駆動装置
に於ては差動制限装置である差動制御クラッチ21の伝
達トルク容1fircが可変であることによりこの伝達
トルク容M ’r cが定か的に制ネ1:されることに
よってスリップ時に於け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。
In a four-wheel drive system that has a center differential device and a differential limiting device, the output torque 7r to the rear wheels and the output 1 to torque Tt to the front wheels are the unique front and rear wheels 1 to 1 of the center differential device. It is determined by the torque distribution ratio and the torque capacity of the differential limiting device, and in the four-wheel drive system according to the present invention, the transmission torque capacity 1firc of the differential control clutch 21, which is the differential limiting device, is variable. By specifically controlling this transmission torque capacity M'rc, the degree of distribution of the output torque between the rear wheels and the front wheels during slipping can be quantitatively and variably set.

即ら、後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T「とは下式により
示される。
That is, when the rear wheels are slipping, the torque Tr applied to the rear wheels and the torque T'' applied to the front wheels are expressed by the following formula.

1−r = (1/ (1+ρ) ) Ti −TcT
f −(ρ/(1+ρ))Ti+TOまた、前輪がスリ
ップしている時に後輪に与えられるトルク王rと前輪に
与えられるトルク丁「とは下式により示される。
1-r = (1/ (1+ρ)) Ti-TcT
f-(ρ/(1+ρ))Ti+TOFurthermore, when the front wheels are slipping, the torque king r given to the rear wheels and the torque d given to the front wheels are expressed by the following formula.

Tr = (1/ (1+、Q))Ti +TCTf 
= (D/ (1+/)) ) Ti −Tc但し、ρ
(よセンタディファレンシャル装置の書ナンギア歯数/
リングギア歯数て・ある。
Tr = (1/ (1+, Q))Ti +TCTf
= (D/ (1+/)) ) Ti −Tc However, ρ
(Number of gear teeth of center differential device/
How many teeth does the ring gear have?

従っC後輪がスリップしないためには下式が成X7づれ
ば良い。
Therefore, in order to prevent the rear wheel C from slipping, the following formula should be established.

Tr=(1/<1+ρ)Il’i −Tc≦1’−tr
/ir 、’、 T c ≧(1/ (1+ρ))Ti  −(
Ttr/ir)≧(1/ (1+ρ)1’ri−(Rr
 ・1”nr−Rr  /ir) 但し、Ttr:後輪タイヤが路面に伝え得るトルクir
:リアデイフ?レンジVルの減速比11r’:後輪タイ
ヤの路面に対する摩擦係数Fnr:後輪タイヤの垂直抗
力 Rr:後輪タイヤの有効半径 第4図に於て、細線は’T−c−(1/(1+ρ))T
i −(Rr −Fnr−Rr /ir)を、μr=O
Tr=(1/<1+ρ)Il'i-Tc≦1'-tr
/ir,',Tc≧(1/(1+ρ))Ti−(
Ttr/ir)≧(1/ (1+ρ)1'ri-(Rr
・1"nr-Rr/ir) However, Ttr: Torque ir that the rear tires can transmit to the road surface
:Rear diff? Reduction ratio of range V 11r': Coefficient of friction of the rear tire against the road surface Fnr: Normal force Rr of the rear tire: Effective radius of the rear tire In Fig. 4, the thin line is 'T-c-(1/ (1+ρ))T
i −(Rr −Fnr−Rr /ir), μr=O
.

μr−0,2、Rr = 0.4、Rr = 0.6、
μr−0,8、Rr =iの各々について示している。
μr-0,2, Rr = 0.4, Rr = 0.6,
It is shown for each of μr-0, 8 and Rr=i.

前輪がスリップしないためには下式が成立すれば良い。In order to prevent the front wheels from slipping, the following equation should hold true.

Tf = (ρ/(1+ρ))Ti −Tc≦丁tf/
 if 、゛、 Tc≧(ρ/ (1+C)> ) Ti −(
’rtf/ir)≧(ρ/(1+ρ))Ti−(μf・ Fnf−Rf /if) 但し、丁【「:前輪タイヤが路面に伝え得るトルクif
:フロントデイフ?レンシャルの減速比 μ[二前輪タイヤの路面に対する1110係数F nf
 :前輪タイヤの垂直抗力 [<[:前輪タイヤの有効半径 第4図に於て、破線はTc = <ρ/(1+ρ))T
i −<Ilf ・Fnf−Rf /if>を、μ[=
0.11f = 0.2.71(= 0.4、Rr =
 o、e、11(=。
Tf = (ρ/(1+ρ)) Ti −Tc≦Tf/
if, ゛, Tc≧(ρ/(1+C)>) Ti −(
'rtf/ir) ≧ (ρ/(1+ρ)) Ti-(μf・Fnf-Rf/if)
: Front diff? Renshall's reduction ratio μ [1110 coefficient F nf for the road surface of the two front tires
: Normal force of front tire [<[: Effective radius of front tire In Figure 4, the broken line is Tc = <ρ/(1+ρ))T
i −<Ilf ・Fnf−Rf /if>, μ[=
0.11f = 0.2.71 (= 0.4, Rr =
o, e, 11 (=.

、8、μ[=1について示している。, 8, μ[=1 is shown.

尚、図示の実施例に於ては、セ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elf10のナンギア13
が前輪駆動軸17に接続されているから、(1/ (1
+ρ))/(ρ/(1+ρ))は、7/3〜6/4程度
になる。
In the illustrated embodiment, the ring gear 14 of the center differential device 10 is connected to the rear wheel drive shaft 15, and the ring gear 14 of the center differential device 10 is connected to the rear wheel drive shaft 15.
is connected to the front wheel drive shaft 17, so (1/(1
+ρ))/(ρ/(1+ρ)) is approximately 7/3 to 6/4.

従って、差動制御クラッチ21の伝達トルク容fitT
cが、マニュアル特性設定器50により第3図に於て、
符号Aで示されている如く設定されれば、いかなる時も
差動制御クラッチ21が完全係合状態を維持し、センタ
ディファレンシャル装置10は常にロックアツプされて
全く差動作用を行わない。
Therefore, the transmission torque capacity fitT of the differential control clutch 21
c is determined by the manual characteristic setter 50 in FIG.
When set as shown by symbol A, the differential control clutch 21 remains fully engaged at all times, and the center differential device 10 is always locked up and does not perform differential operation at all.

これに対し前記伝達トルク容ff1Tcが第3図に於て
、符号Bで示されている如く設定されれば。
On the other hand, if the transmission torque capacity ff1Tc is set as indicated by the symbol B in FIG.

摩擦係数μr = 0.2の路面を走行して入力トルク
Tiが所定1dT T i 2以下であれば、後輪がス
リップを生じてもセンタディファレンシャル裂け10が
実質的なロックアツプ状態を維持して前輪と後輪との間
に回転数停が生じることがなく、この時の差動制御クラ
ッチ21の伝達トルク容fttTcは所定値下C,より
小さく、この所定値TC3以下に制限された伝達トルク
容11Tcに相当する駆動1−ルクが差動制御クラッチ
21を経て後輪より前輪へ移送され、これにより後輪の
スリップ量が低減すると共に前輪へ与えられる駆動1〜
ルクが増大し、この時に前輪がスリップしていなければ
車輌の走行に有効に作用する駆動トルクが増大する。
When driving on a road surface with a friction coefficient μr = 0.2 and the input torque Ti is less than the predetermined 1 dT Ti 2, even if the rear wheels slip, the center differential tear 10 maintains a substantial lock-up state and the front wheels The transmission torque capacity fttTc of the differential control clutch 21 at this time is smaller than the predetermined value C, and the transmission torque capacity is limited to the predetermined value TC3 or less. A drive torque corresponding to 11Tc is transferred from the rear wheels to the front wheels via the differential control clutch 21, thereby reducing the slip amount of the rear wheels and increasing the drive torque given to the front wheels.
If the front wheels do not slip at this time, the driving torque that effectively acts on the running of the vehicle increases.

同じ条件にて摩擦係数μr = 0.4の路面を走行し
ている時には、入力トルク゛「iが所定値Ti5(Ti
 3 >Tiz)以下であれば、後輪がスリップを生じ
てもセンタディファレンシャル装置10が実質的な11
ツクアツプ状態を維持して前輪と後輪との間に回転数差
が生じることがなく、この時の差動制御クラッチ21の
伝達トルク容量Tcは所定11aTCa  (TO4>
TO3> ヨ’)小さく、この所定値TC4以下に制限
されIC伝達トルク容遣TCに相当する駆動トルクが差
動制御クラッチ21を経て後輪より前輪へ移送され、こ
れにより後輪のスリップ量が低減すると共に前輪へ与え
られる駆動トルクが増大し、この場合もこの時に前輪が
スリップしていなければ車輌の走行に有効に作用する駆
動トルクが増大する。
Under the same conditions, when driving on a road surface with a friction coefficient μr = 0.4, the input torque ``i'' is equal to the predetermined value Ti5 (Ti
3>Tiz), even if the rear wheels slip, the center differential device 10 is effectively
The pulled-up state is maintained so that no rotational speed difference occurs between the front wheels and the rear wheels, and the transmission torque capacity Tc of the differential control clutch 21 at this time is a predetermined value of 11aTCa (TO4>
The drive torque corresponding to the IC transmission torque capacity TC, which is small and is limited to below this predetermined value TC4, is transferred from the rear wheels to the front wheels via the differential control clutch 21, thereby reducing the slip amount of the rear wheels. As the torque decreases, the driving torque applied to the front wheels increases, and in this case as well, if the front wheels do not slip at this time, the driving torque that effectively acts on the running of the vehicle increases.

従ってこの場合にはスリップ時に於ける差動制御クラッ
チ21による前輪と後輪との間の駆動トルクの移送Mは
走行路面のS擦係数μが小さい時程小さい値に制限され
ることになる。これにより1’!!擦係数が小さい状態
下にてスリップしている車輪よりスリップしていない車
輪へ駆動トルクが過剰に移送されることがな(、これに
よりスリップしていない車輪までがスリップを生じるこ
とが回避される。
Therefore, in this case, the drive torque transfer M between the front wheels and the rear wheels by the differential control clutch 21 during slipping is limited to a smaller value as the S friction coefficient μ of the road surface is smaller. This results in 1'! ! Under conditions where the coefficient of friction is small, excessive drive torque is not transferred from the wheel that is slipping to the wheel that is not slipping (this prevents the wheels that are not slipping from slipping. .

また伝達トルク容fftT−cが符号C或いはDで示さ
れている如(設定されれば、センタディファレンシャル
装置10の差動作動域が拡大される。
Furthermore, if the transmission torque capacity fftT-c is set as shown by symbol C or D, the differential operation range of the center differential device 10 is expanded.

差動制御クラッチ21の伝達トルク容ff1Tcはいず
れの場合に於ても入力トルクTiが零である時には0で
あるから、また内燃機関1のスロットル開度が所定値以
下である時には伝達トルク古川Tcは0に設定され、即
ち差動制御クラッチ21が完全な非係合状態に設定され
、これによりセンタディファレンシャル装VIt10が
何ら制限されることなく差動作用を行うようになる。こ
れにより多くの場合、旋回走行は、アクセルペダルの踏
込みを解除或いは低減して行われること適合して旋回走
行時にはセンタディファレンシャル装置10が有効に差
動作用を行い、タイトコーナブレーキ現象が生じること
が回避される。
Since the transmission torque capacity ff1Tc of the differential control clutch 21 is 0 when the input torque Ti is zero in any case, and when the throttle opening of the internal combustion engine 1 is below a predetermined value, the transmission torque Furukawa Tc is set to 0, that is, the differential control clutch 21 is set to a completely disengaged state, so that the center differential device VIt10 performs differential operation without any restriction. As a result, in many cases, when cornering is performed, the depression of the accelerator pedal is released or reduced, and accordingly, when cornering, the center differential device 10 effectively operates as a differential, and tight corner braking phenomenon may occur. Avoided.

尚、差動制御クラッチ21の如き差動制御装置は1.上
述の実施例の如く、センタデCフルンシャル装置の一つ
の出力部材を可変の伝達トルク容10をしって接続する
しの以外に、センタディファレンシャル装置の前記二つ
の出力部材のうちの一方と入力部材、即ちキャリアとを
可変の伝達トルク!T I′7%をもって接続するもの
(−あっても良く、この場合も上述の実施例と同様の作
用効果が1【1られる。
Incidentally, the differential control device such as the differential control clutch 21 has the following characteristics: 1. In addition to connecting one output member of the center differential device with the variable transmission torque capacity 10 as in the above embodiment, one of the two output members of the center differential device and the input member are connected. , that is, carrier and variable transmission torque! There may be a connection with T I'7% (- may also be present, and in this case, the same effect as in the above embodiment can be obtained by 1[1).

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
業者にとって明らかであろう。
Although the present invention has been described in detail with respect to specific embodiments above, the present invention is not limited thereto.
It will be apparent to those skilled in the art that various embodiments are possible within the scope of the invention.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明による四輪駆動装置の一つの実施例を示
V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
御特性を示すグラフである。 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・・・コンバータケ
ース、5・・・流体式トルクコンバータ、6・・・トラ
ンスミッシフンケース、7・・・変速装置、8・・・入
力部材。 9・・・油圧制御装置、10・・・センタディファレン
シャル装置、11・・・キャリア、12・・・プラネタ
リビニオン913・・・サンギア、14・・・リングギ
ア、15・・・接輪駆動軸、16・・・前輪駆動用中間
軸、17・・・前輪駆動軸、18.19・・・スプロケ
ット、20・・・無端チェーン、21・・・差動制御ク
ラッチ、22・・・油圧制御装置、23・・・自在継手
、24・・・リアプロペラ軸、25・・・自在継手、2
6・・・フロントプロペラ軸、27・・・自在継手、2
9・・・オイルパン、30・・・フロントディファレン
シャル1ffi、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・・・サーボピストン、
3つ・・・オイルポンプ、40・・・プレッシャレギコ
レータバルブ、41・・・サーボ油圧コント[]−ルバ
ルブ、45・・・制御装置、46・・・車速センナ、4
7・・・スロットル開度センサ、48・・・マニュアル
シフ(−ポジシ・1ンセンサ、49・・・入力トルクヒ
ンサ、50・・・マニュアル特性設定器特 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        218a
h’flAa第3図
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing one embodiment of a four-wheel drive device according to the present invention, FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing a control system for a differential control clutch of the four-wheel drive device according to the present invention, and FIG.
The figure is a graph showing the control characteristics of the differential control clutch of the four-wheel drive system according to the present invention. 1...Internal combustion engine, 2...Automatic transmission for vehicles, 3...
- Four-wheel drive transfer device, 4... converter case, 5... hydraulic torque converter, 6... transmission casing, 7... transmission device, 8... input member. 9... Hydraulic control device, 10... Center differential device, 11... Carrier, 12... Planetary binion 913... Sun gear, 14... Ring gear, 15... Contact wheel drive shaft , 16... Front wheel drive intermediate shaft, 17... Front wheel drive shaft, 18.19... Sprocket, 20... Endless chain, 21... Differential control clutch, 22... Hydraulic control device , 23... Universal joint, 24... Rear propeller shaft, 25... Universal joint, 2
6...Front propeller shaft, 27...Universal joint, 2
9...Oil pan, 30...Front differential 1ffi, 31...Drive pinion shaft, 32
... Differential case, 33 ... Drive pinion, 34 ... Ring gear, 35 ... Hydraulic servo device, 36 ... Oil chamber, 37 ... Servo piston,
3...Oil pump, 40...Pressure regulator valve, 41...Servo hydraulic control valve, 45...Control device, 46...Vehicle speed sensor, 4
7...Throttle opening sensor, 48...Manual shift (-posi/1 sensor), 49...Input torque limiter, 50...Manual characteristic setting device patent applicant Toyota Motor Corporation Agent
Patent Attorney Masatake Akashi Figure 2 218a
h'flAaFigure 3

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 一つの入力部材と後輪用と前輪用の二つの出力部材とを
有し後輪と前輪との間にて差動作用を行うセンタディフ
ァレンシャル装置と、前記センタディファレンシャル装
置の入力部材と二つの出力部材のうちの二つの部材を可
変の伝達トルク容量をもつて互いに接続し前記センタデ
ィファレンシャル装置の差動作用を制限する差動制限装
置と、前記差動制限装置の伝達トルク容量を入力トルク
の増大に応じて増大せしめる制御装置と、手動操作され
前記伝達トルク容量の前記入力トルクに対する変化率を
可変設定するマニュアル特性設定器とを有している四輪
駆動装置。
A center differential device that has one input member and two output members, one for rear wheels and one for front wheels, and performs differential operation between the rear wheels and the front wheels, and an input member and two outputs of the center differential device. a differential limiting device that connects two of the members with each other with variable transmission torque capacity to limit the differential operation of the center differential device; and increasing the transmission torque capacity of the differential limiting device to an input torque. A four-wheel drive device comprising: a control device that increases the transmission torque capacity according to the input torque; and a manual characteristic setting device that is manually operated and variably sets the rate of change of the transmission torque capacity with respect to the input torque.
JP6180286A 1985-12-13 1986-03-19 Four-wheel drive running gear Pending JPS62218231A (en)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6180286A JPS62218231A (en) 1986-03-19 1986-03-19 Four-wheel drive running gear
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
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
DE8686309723T DE3677731D1 (en) 1985-12-13 1986-12-12 SLIP CONTROL DEVICE OF A FOUR-WHEEL DRIVE VEHICLE.
EP86309723A EP0226472B1 (en) 1985-12-13 1986-12-12 Four wheel drive vehicle slippage control device
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

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6180286A JPS62218231A (en) 1986-03-19 1986-03-19 Four-wheel drive running gear

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS62218231A true JPS62218231A (en) 1987-09-25

Family

ID=13181585

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP6180286A Pending JPS62218231A (en) 1985-12-13 1986-03-19 Four-wheel drive running gear

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS62218231A (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5065391A (en) * 1989-02-13 1991-11-12 Daicel Chemical Industries, Ltd. Cartridge case for a disk
US5196978A (en) * 1986-05-27 1993-03-23 Sharp Kabushiki Kaisha Cartridge case
US5197566A (en) * 1990-01-19 1993-03-30 Mazda Motor Corporation Differential control system for four-wheel drive vehicle
JPH05139181A (en) * 1991-11-20 1993-06-08 Mitsubishi Motors Corp Differential regulation type front and rear wheel torque distribution control device

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5196978A (en) * 1986-05-27 1993-03-23 Sharp Kabushiki Kaisha Cartridge case
US5065391A (en) * 1989-02-13 1991-11-12 Daicel Chemical Industries, Ltd. Cartridge case for a disk
US5197566A (en) * 1990-01-19 1993-03-30 Mazda Motor Corporation Differential control system for four-wheel drive vehicle
JPH05139181A (en) * 1991-11-20 1993-06-08 Mitsubishi Motors Corp Differential regulation type front and rear wheel torque distribution control device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH0462895B2 (en)
JPS62218228A (en) Controlling method for four-wheel drive running gear
JPH02182541A (en) Controlling method for four-wheel drive device
JPS62218231A (en) Four-wheel drive running gear
CA1217955A (en) Overdrive system for a four-wheel drive vehicle
JP2514797B2 (en) Power distribution device for automatic transmission for automobile
JPS5826636A (en) Full-time four-wheel drive car
JPS63284027A (en) Drive for automobile
JPS62139722A (en) Four-wheel drive system
US6193006B1 (en) Dynamic all wheel drive control
JPS62283021A (en) Controlling method for four-wheel drive device
JPS62166113A (en) Control method for four-wheel driving gear
JP3106676B2 (en) Front and rear wheel differential limiter for four-wheel drive vehicles
JPS62221923A (en) Control method for four-wheel drive device
JPH0583771B2 (en)
JPS62244718A (en) Controlling method for four-wheel drive device
JPS638026A (en) Controlling method for four-wheel drive device
JPS62244717A (en) Four-wheel drive device
JP2536497B2 (en) Control device for continuously variable transmission for four-wheel drive vehicle
JPS63137029A (en) Control method for four-wheel-drive vehicle
JP2577754B2 (en) Power transmission device for four-wheel drive vehicles
JPS6274716A (en) Control device for four-wheel-drive vehicle
JPS6274713A (en) Control mechanism for four-wheel-drive vehicle
JPS62258819A (en) Four-wheel drive device
JPS62261539A (en) Controlling method for four-wheel drive device