JPS62258821A

JPS62258821A - 四輪駆動装置

Info

Publication number: JPS62258821A
Application number: JP10547086A
Authority: JP
Inventors: Mitsuru Takada; 充高田
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1986-05-06
Filing date: 1986-05-06
Publication date: 1987-11-11

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四輪駆動装置に
係り、特に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して
、１９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Ｋｍと、前記センタディフルレンシャル装
置の差動作用を制限する差動制限装置とを６する四輪駆
動装置が既に提案されでおり、この種の四輪駆動装置は
、例えば特開昭５０−１４７０２７号、特開昭５５−７
２４２０号の各公報に示されている。

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によ
り車輌旋回時に前輪と後輪との回転半径の芹にＪこりタ
イトコーナブレー：１゛現象が生じることが回避される
が、この反面、前ｔｆｉ輪直結状態の四輪駆動特有の侵
れたｉｌ、ｌＪ動性１１と効果をｔｒｌることができな
くむる。。

このことに鑑みて、制動時には差動制服装ｊどｔにＪ、
ってセンタディフルレンシャル装置の差動作用を制限し
、ピンタディフ７！レンジせル装置が設けられて６前後
輪直結状態の四輪駆動特有の優れた制動性能効果が１！
ｌられるようにすることが考えられており、これは例え
ば特ｆｉｌ昭５９−１８４０２５＠の公報に示されてい
る。

発明が解決しようとする問題点車輌の制動時に差動制服装ｄによりセンタディファレン
シャル装置の差動作用の制限がイｉわれれば、ｆ、ＩＩ
動性能効果は向上するが、しかし車輌の制動時には前記
差動制限装置によりセンタディファレンシャル装置の差
動作用が全面的に禁止されると、車庫入れ等に於てタイ
トコーナブレー４現蒙が顕茗に生じる低速運転下にて車
輌の制動が軽く行われる時の如く本来さほど優れた制動
性能効果が必要でない場合にも前記差動制限装置により
センタディファレンシャル装置の差動作用が禁止され、
この結果タイトコーナブレーキ現象が生じて車輌の運転
性が悪化づる虞れがある。

本発明は、従来の四輪駆Ｉ！ｌＪ装置に於ける上述の如
き問題点に鑑み、実際に優れた制動性能を必要とする時
にのみセンタディファレンシャル装置の差動作用を制限
し、これにより制動性能の向上とタイトコ−犬ブレーキ
現象の発生の回避とを両立する四輪駆動装置を１是供す
ることを目的としている。

問題点を解決する１＝めの手段上述の如き目的は、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ＫＶ
’３と、前記センタディファレンシャル装置の前記入力
部材と前記二つの出力部材のうちの二つの部材を所定の
伝達トルク容量をもって互いに選１７６的に接続し前記
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
動るり服装：ｄと、１１Ｔ＠υ１初７７が所定値以下で
ある時には］）な記差仙ｉ１ｉ＋１限装惹の伝達トルク
容義を減少させ車輌制動力が所定値以上である時には前
記差動ゐす服装置の伝ｊヱトルク容量を増大させる制御
装置とをイー１している四輪駆動装置ごｒによってｊ構
成される。

前記制御装置は車輌制動力の増大に応じて前記％　ｉｌ
ｌ　＆ＩＩ　ｔｉｌｌ装置の伝達トルク容量を増大する
よう構成されていてよい。

また本発明による四輪駆動装置は、上述の如き構造に加
えて重速が所定値以下である時には車輌１１１１！ｖｌ
力の如何に拘らず前記を動ｉＪＩ限装置の伝達トルク容
品が所定値以下、例えば零に設定されるよう構成されて
いてもよい。

発明の作用及び効果上述の如き構成によれば、比較的強くル１１勤が行われ
た時には差動制限装置によりピンタデイファレンシトル
装背の差動作用がυ１限され、大Ｌｌｌ動下に於ける制
動性能が向上する。これに対して比較的弱＜　ｆ、ＩＩ
　！ＦＪ＋が行われた時にはピンタディファレンシ１１
ル装胃の差動作用が制限されないことによりセンタディ
ファレンシャル装置が有効に作用してこの時にタイトコ
ーナブレーキ現傘が生じることが回避される。

また、本発明による四輪駆動装置に於ては、車輌制動ノ
ｊが大ぎい時はどセンタディファレンシャル装置の差＃
Ｊ作用が制限されて前後輪直結状態に近い四輪駆動とな
り、これにより大制動時である時はど制動性能が向上し
、また１Ｉ１１１動力の低下に伴って前記差動制限装置
の伝達トルク容量が徐々に低減してセンタディファレン
シャル装置の差動制限作用が徐々に少なくなり、成る所
定の制動力下にてセンタディファレンシャル装置の差動
制限作用が急激に解除されることがなく、これにより制
動下にて車輌の駆動状態が急激に変化することがなく、
車輌の駆動状態の急変によって乗員に違和感を与えるこ
とが回避される。

また本発明による四輪駆動装置に於ては、車速が所定値
以下である時には制動力の如何に拘らず差動制限装置の
伝達トルク古註が所定値以下、例えば零に保たれること
により低速走行時のタイト−」−ナブレーキ現象の発生
がにり確実に回避される。

実施例以下に添付の図を参照して本発明を実施例について詳細
に説明する。

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
している。第１図に於て、１０は内燃機＋３０を示して
おり、該内燃機関は！１１輌の前部に横置きされており
、該内燃機関には車輌用自動変速機１２と四輪駆動用ト
ランスファ装置１４とが順に接続されている。車輌用自
動変速機１２は、一般的構造の流体式トルクコンバータ
ー６と、変速装置１８とを有している。

流体式トルクコンバーター６は、入力部材１６ａによっ
て内燃機関項の出力軸１１に駆動連結されて内燃機Ｉｌ
ｌ　１０より回転動力を与えられ、出力部材１６ｂを変
速装置１８に駆動連結されてい・礒る。

変速装′Ｊ！１１８は、遊星歯車装ｊζずを含む一般的
構造のものであって良く、複Ｉ１１個の前進変速段と少
なくとも一つの後輪変速段との間に切換ねるようになっ
ている。

変速装置１８の変速制御は油圧制御装ｆｆ４０によって
油圧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１４はセンタディファレン
シャル装ｆｆ４２を有している。ヒンタディファレンシ
１１ル装置４２は、変速装置１８の出力歯ｍ３８と噛合
する入力歯車４４を一体に備えたディファレンシャルケ
ース４６と、ディファレンシャルケース４６よりビニオ
ン軸４８によって各々回転可能に担持され且互いに対向
して配置された二つり差動ビニオン５０と、各々二つの
差動ビニオン５０に同時噛合した後輸出力用り°イド歯
車５２及び前輸出力用サイド歯車５４とを有している。

後輸出ノＪ　Ｉｌｌナイド歯車５２には後輸出力６Ｍ１
車５６が接続されており、後輸出力歯ｌ！５６には後輪
駆動軸５８の後輪駆動歯車６０が噛合している。

前輪出力用リイド６１１１５４には中空の前輪駆動軸６
２が直接接続されている。

四輪駆動用ｌ−ランスフ７装２？１４にはセンクディフ
？レンジ１Ｐル［ｆ４２の入力部材であるディファレン
シャルケース４６どＣンタディファレンシｔｌルＨｉ？
ｉ／１２の一つの出力部材である前輪駆動軸６２とを選
択的にトルク伝達関係に接続覆る油　　　　□圧作動式
の差動制御クラッチ６４が設けられている。差ａ　１．
１＋御クラツチ６４は、第２図によく示されている如く
、油圧サーボ式の湿式多板クラッチであり、油１１ザー
ボ装ｖＩＪ６６の油室６８に供給されるサーボ油圧によ
ってサーボピストン７０が戻しばね７２のばね力に抗し
て図にて右方へ移＃ｌすることによりディファレンシャ
ルケース４６と前輪駆動軸６２とをトルク伝達関係に接
続し、油室６８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′Ｂｒを比例的に」け人するようになっ
ている。

油圧サーボ装＠６６の油室６８にス・１するサーボ油圧
の供給は油圧制御装置７４により１°ｉわれるようにイ
アっ゛でいる。油圧１１１１制御装冒７４は、車輌用自
動変速機１２に組込まれたＡイルポンプ７Ｇより油圧を
与えられてこれをほぼスロットル開度に応じた油圧に調
圧ｊるライン油圧Ｉｌｌ　ＩＩＩ弁７８と、ライン油圧
υ制御弁７８よりライン油圧を与えられる１七１１式の
サーボ油圧制りＯ弁８０とを有している。

サーボ油圧ａＩ制御弁８０は、油至６８に接続されたボ
ートａと、ライン油圧ｉ、ｌＪ　ｉｌｌｌｌ弁上８ライ
ン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、通電時にはボートａを油圧ボートｂＧ、
：接続し、これに対し非通電時にはボートａをドレンポ
ー１−　ｃに接続するようになっている。

サーボ油圧制御弁８０には制御ｌ装置１００より所定の
デユーティ比のパルス信号が与えられ、これによりサー
ボ油圧制御弁８０はそのパルス信号の１ニーテイ比に応
じて大きさのサーボ油圧を油室６８へ供給するようにな
る。

前輪駆動軸６２はフロントディフ７レンシせル装置８２
のディファレンシャルケース８４に駆動連結されている
。フロントディファレンシャル装置８２は、ビニオン軸
８６によってセンタディファレンシｌ？ルケース８４よ
り回転可能に担持されＩｔ　７７いに対向して配置され
た二つの差動ピニオン８８と、各々二つの差動とニオン
８８に同時噛合した右すイドｆ、ｋｌ　ｌ　Ｄ　Ｏと左
号イド歯巾９２とを有し、Ｃサイド歯車９０には右側巾
＠９４が、左サイド歯車９２には左側車軸９６の各々の
一端部が駆動連結されている。

油圧１ｉＩＩｌ口１１装ＶＩＩ４０と７４は電気式の制
御装置１００よりの制御信号に基いて作動するようにな
っている。制御装置１００は、スロットル開度センサ１
０２より内ｆｉ機関項のスロットル開度に関する情報を
、車速センサ１０４より車速に関する情報を、マニュア
ルシフトポジションセンサ１０６より変速装置１日のマ
ニュアルシフ１〜レンジに関する情報を、ブレーキスイ
ッヂ１０Ｂより車輌！１Ｊ動中であるか否かに関する情
報を、ブレーキ液圧センサ１１０より制動力を表すブレ
ーキ液圧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ットル開ＪｌＦ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１８
の変速段ｔ制御のためのυ制御信号を油圧制御装置４０
へ出力し、また車輌Ｄ１動中であるか否かと云うことと
中速と！ｌＪ動力とに応じて差動制御クラッチ６４の伝
達トルク容認を制御するための所定のデユーティ比のパ
ルス信号を油圧制御装置７４のサーボ油圧制御弁８０へ
出力するようになっている。

佐＃ｈｖ制御クラッチ６４の伝達トルク容量の制御は、
具体的には第３図に示されている如きフローヂャートに
従って行われる。即ち、車輌制動中であって車速Ｖが予
め定められた車速ｙ　ｓｅｔ以下である低速走行時には
その時のｖ１動力の如何に拘らず差動制御クラッチ６４
の伝達トルク容ｆｆ１Ｔｃが実質的に零となるようにデ
ユーティ比を零としてオフ信号をサーボ油圧制御弁８０
へ出力し、車輌し１ａ中であって車速Ｖが所定車速Ｖ　
ｓｅｔ以上である時にはブレーキ液圧ｐｂに応じて伝達
トルク容ｆｆ１Ｔｃが設定されるべく、Ｔｃ　−ｋ　−
Ｐｂ　　（但しｋは係数）となるように、所定のデユー
ティ比のパルス４８号をサーボ油圧Ｉｌｌ　ＩＩＩ弁８
０へ出力するようになっている。尚、この実施例に於て
は、サーボ油圧制御弁８０にはスロットル１１１度の増
大に応じて増大するうイン油圧が供給されるようになっ
ているので、イのライン油圧の変化によるナーボ油圧の
変化を補（ｎすべく　ｆ、ｌｊ　ＩＩＩ目標伝達トルク
容７ｆｉＴｃに応じたデユーティ比はスロットル開度セ
ン１１１０２により検出されるスロットル開度に応じて
補正される。

この場合の差動制御クラッチ６４の伝達１〜ルク容ｆｆ
１Ｔｃのブレーキ液圧、即ち制動力に関する制御特性は
第４図に示されている。

上述の如く差！！ｌ　ａｉｌｌ　ｍクラッチ６４の伝達
トルク容ｈｔｒｃがυＩｔｌｌされることにより、この
伝達！・ルク容Ｆ３−ｒｃは車輌ｆｉｌｌ　Ｉ中であっ
て車速Ｖが予め定められた車速ｖ　ｓｅｔ以下である時
には、実質的に零に設定され、従ってこの時にはセンタ
デイフ７７レンシセル装置４２は差＃Ｊシー罪クりッヂ
６４より制約を受けることなく自由に差動作用を１テい
ｊｒＪる状態になり、例えば低速度にて行われるブレー
キペダルを踏みながらの車庫入れ時にタイト」−ナブレ
ーキ現象が発生することが回避される。

車輌ｉｔ、１１初中であって車速Ｖが予め定められた車
速Ｖｓｅｔ以上である時にはそのブレーキ液圧Ｐｂに応
じて差動ａ、＋Ｉ御クラツクラッチ伝達トルク容量丁ｃ
ｔｆｉ設定され、この伝達トルク容ｆｆ１Ｔｃはプレー
４：液圧ｐｂが高い時はど、即ち大制動時であるほど大
きくなる。従ってこの時には大ｉ、ＩＩ初時である時は
どセンタディファレンシャル装ＷＩ４２の差動作用が着
初制御クラッチ６４によって制限され、大ｉ、ＩＩ動時
であるほど前後輪直結の四輪駆動状態に近付き、これに
応じてυｆｉｌｌｆ能が向上するようになる。

ブレーキ液圧ｐｂが低下すると、そのブレーキ液ＪｆＰ
　ｂの低下に応じて着初制御クラッチ６４の伝達トルク
容ｆｆｉ　’Ｉ’　Ｃが徐々に低減し、これによりブレ
ーキ液圧ｐｂの低下に応じてセンタディファレンシャル
装置４２が徐々に差動作用を行い１ｑる状態に復帰し、
あるブレーキ液圧ｐｂにてセンタディファレンシャル装
置４２が急激に全く自由に差動作用を行い得る状態にな
ることがなく、これにより車輌制動中に於て車輌駆動状
態が急変することがない。

尚、車速に関係なく、制ｊｈ力が所定値以下である時に
は着初制御クラッチ６４の伝達トルク容品”ｌ−ｃが零
に設定されてム１マく、この場合には軽いイー１初下に
於ては、センタディフ戸レンジ１１ル装ｄ４２の差動作
用が制限されることがなく、この場合もタイトコーナブ
レーキ現象の発生が回避される。

また車輌制動力が成る所定値以十である時には差＃Ｊｉ
ｌＩＩＩＩＩｌクラッチ６４を係合させ、車輌制動力が
成る所定値以下である時には差＊）＊　ｉｔ、Ｉｆ御ツ
クラッチ６４解放する如く、差動制御クラッチ６４をオ
ン−オフ−り御するだけでも充分である場合には、この
様に差動制御クラッチ６４の制御が行われれば真い。

尚、差動制御クラッチ６４の如ぎ差動制限装置は、上述
の如く、ヒンタディフンアレンシ１シル装置８−の入力
部材と一方の出力部材とを可変の伝達トルク容冶をもつ
で接続するもの以外に、センタディファレンシャル装置
の二つの出力部材を可変の伝達トルク客間をもって接続
するものであってもよく、この場合も上述の実施例と同
様の作用効果がｉｉｌられる。

車輌の制動力の検出にはブレーキ液圧以外にブレーキペ
ダルの踏込看等から検出されても良い。

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、これに限定されるしのではなく、
本発明の範囲内にて種々の実施例が可能であることは省
業考にとって明らかであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による四輪駆動装置の一つの実ｔｌ＆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ｉ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着初制御クラッ
チのυｆｉｌｌｆ領の一例を示すフローチャート、第４
図は本発明による四輪駆動装置の差動υｌ１ｌｌクラッ
チのｉｌ、ｌＪ　ＩＩＩ特性を示すグラフである。１０・・・内燃機関、１１・・・出力軸、１２・・・車
輌用自動変速機、１４・・・四輪駆ｉＦ＃　Ｉｌｌ　ト
ランスフ１装置。１６・・・流体式トルクコンバータ、１８・・・変速装
置。３８・・・出力歯車、４０・・・油圧ゐり御装置、４２
・・・センタデイフ？レンジ１フル装冒、４４・・・入
力歯巾。４６・・・ディファレンシャルクース、４８・・・ビニ
オン軸、５０・・・差動ピニオン、５２・・・後輸出力
用サイド歯巾、５４・・・前輸出力用１ｆイド南中、５
６・・・後輸出力歯車、５８・・・後輪駆動軸、６０・
・・後輪駆動歯車、６２・・・前輪部ｉｈ軸、６４・・
・差動制御クラッチ、６６・・・油圧サーボ装置、６８
・・・油室、７０・・・号−ボビストン、７２・・・戻
しばす、７４・・・油圧制御装置、７６・・・オイルポ
ンプ、７８・・・ライン油Ｆ′Ｅ制罪弁、８０・・・サ
ーボ油圧シリ陳弁、８２・・・フロントディファレンシ
ャル装置、８４・・・ディファレンシャルケース、８６
・・・ピニオン軸、８８・・・差動ピニオン、９０・・
・右１ナイド爾巾、９２・・・左サイド歯車、９４・・
・右側車軸、９６・・・左側車軸、１００・・・制御装
置、１０２・・・スロットル開度センサ、１０４・・・
車速センザ、１０６・・・マニーＬアルシフトポジショ
ンセンサ、１０８・・・ブレーキスイッチ、１１０・・
・ブレーキ液圧センサ特　許　出　願　人　　　トヨタ自動車株式会社代　　
　理　　　人　　　弁理士　　明石　８毅第３図第４図０　　　　　　　　　　ブレーキ液圧Ｐｂ　　。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）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
ャル装置の前記入力部材と前記二つの出力部材のうちの
二つの部材を所定の伝達トルク容量をもって互いに選択
的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、車輌制動力が所定値以下
である時には前記差動制限装置の伝達トルク容量を減少
させ車輌制動力が所定値以上である時には前記差動制限
装置の伝達トルク容量を増大させる制御装置とを有して
いる四輪駆動装置。
（２）特許請求の範囲第１項の四輪駆動装置に於て、前
記制御装置は車輌制動力の増大に応じて前記差動制限装
置の伝達トルク容量を増大させるよう構成されているこ
とを特徴とする四輪駆動装置。
（３）一つの入力部材と後輪用と前輪用の二つの出力部
材とを右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
ャル装置の前記入力部材と前記二つの出力部材のうちの
二つの部材を所定の伝達トルク容量をもって互いに選択
的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、車輌制動時であって車速
が所定値以下である時には前記差動制限装置の伝達トル
ク容量を所定値以下に設定し車輌制動時であって車速が
所定値以上である時には前記差動制限装置の伝達トルク
容量を制動力の増大に応じて増大させる制御装置とを有
している四輪駆動装置。
（４）特許請求の範囲第３項の四輪駆動装置に於て、前
記制御装置は車速が所定値以下である時には前記差動制
限装置の伝達トルク容量を実質的に零とするよう構成さ
れていることを特徴とする四輪駆動装置。
（５）特許請求の範囲第３項又は第４項の四輪駆動装置
に於て、前記制御装置は車輌制動力の増大に応じて前記
差動制限装置の伝達トルク容量を増大させるよう構成さ
れていることを特徴とする四輪駆動装置。