JPS62261536A

JPS62261536A - 四輪駆動装置

Info

Publication number: JPS62261536A
Application number: JP10547286A
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: 1987-11-13

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
、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
の差動作用を制限する差動り１す限装置とを有する四輪
駆動＠Ａ置が既に提案されており、この種の四輪駆動装
置は例えば特開昭５０−１４７０２７号、特開昭５５−
７２４２０月、特開昭５９−１８４０２５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センタディファレンシャル装置を有する四輪駆動Ｗｒ　
Ｐｔ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竹輪と後輪との回転半径の差によ
り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、この反面、前後輪直結状態の四輪駆動特有の優れた
エンジンブレーキによる制動性能効果を１５ることがで
きなくなる。

本発明は、従来の四輪駆ｖＪ装置に於ける上述の如き問
題点に鑑み、実際に優れたエンジンブレーキによる制動
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、これによりエンジンブレーキに
よる制動性能の向上とタイトコ−カ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、車輌用自動変速機
と組合せられて用いられる四輪駆動装置に於て、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聞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、車輌用自動変速機のマニュアルシフ
トレンジがＬレンジ、２レンジの如ぎエンジンブレーキ
レンジである時にはマニュアルシフトレンジがエンジン
ブレーキレンジ以外の前進走行レンジである時に比して
前記差動制限装置の伝達トルク古層を増大させる制御装
置とを有している四輪駆動装置によって達成される。

前記制御１１１置は上述の如き制御に加えて車速の増大
に応じて前記差動制御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。

また前記制御１１装置は車速が所定値以下である時には
マニュアルシフトレンジの如何に拘らず前記差動制限装
置の伝達トルク容量を零とするよう構成されていてよい
。

発明の作用及び効果上述の如さ・構成によれば、車輌用自動変速機のマニュ
アルシフトレンジがＬレンジ、２レンジの如ぎエンジン
ブレーキレンジである時にはＤレンジの如きその他の前
進走行レンジ時に比して差動制限装置の伝達トルク容量
が増大し、これにより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比較的大きく制限されて
前後輪直結の四輪駆動状態に近付き、エンジンプレー４
による制動性能が向上する。これに対してマニュアルシ
フトレンジがＤレンジの如き前進走行レンジである時に
はセンタデイフルンシＶル装置の差動作用があまり太き
く　１．ＩＩ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タイトコーナブレー４現象
が生じることが回避される。

また、本ｙで明による四輪駆ｖＪ装置に於ては、高車速
である時はどセンタデイフルンシャル装置の差動作用が
１ｌＩｌ】限されて前後輪直結状態に近い四輪駆動とな
り、これにより高車速である時はどエンジンブレーキに
よるυ１１７＋性能が向」ニし、また車速の低下に伴っ
て前記差動制限装置の伝達トルク容量沙徐々に低減して
センタディファレンシャル装ニジｔの差Ｖ」制限作用が
徐々に少なくなり、成る所定車速にてセンタデイフ？レ
ンジＶ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。

また車速が所定値以下である時にはマニュアルシフトレ
ンジの如何に拘らず、即ち１９２９時に於ても差動υ１
限装置の伝達トルク容量が零とされることにより、セン
タディファレンシャル装置が全く自由に差動作用を行い
得るようになり、これにより低車速運転時のタイトコー
ナブレーキ現像の発生が確実に回避される。

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Ｉ７＋装置の一つの実施例
を示している。第１図に於て、１０は内燃機関を示して
おり、該内燃機関は車輌の前部に横置きされており、該
内燃ＩＩＩ１ｍｌ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１６と、変速装置？ｔ１８とを有している。

流体式トルクコンバータ１６は、入力部材１６ａによっ
て内燃機関１０の出力軸１１に駆動連結されて内燃機ｒ
’ｊＪ　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る。

変速装置Ｆ２１８は、遊星歯車装置を含む一般的構造の
ものぐあって良く、複数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わるようになっている。

変速装ＶＢ１８の変速制御は油圧制御装閘４０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ｒｌｉＦｆ１４はセンタディファ
レンシャル装置１ｆｆ４２を有している。センタディフ
ァレンシャル装置ｆ１４２は、変速装置１８の出力歯車
３８と噛合する入力歯Ｉｎ　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の差動ピニオン５０
と、各々二つの差動ピニオン５０に同時噛合した後輸出
力用サイド歯ｉｌｌ　５２及び前輪出力用ナイドｍ巾５
４とを有している。

後輪出力用ナイド歯車５２には侵輸出力１１１１ｉ５６
が接続されており、後輸出力歯車５６には後輪駆動軸５
８の後輪駆動歯巾６０が噛合している。

前輪出力用サイド歯車５４には中空の前輪駆動軸６２が
直接接続されている。

四輪駆動用トランスファ装！ｆｆ１４にはセンタディフ
ァレンシャル装ｗ１４２の入／Ｊ部材であるディファレ
ンシャルケース４６とセンタディフ？レンジｔ・ル装置
４２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する油圧作動式の差動ｆｌＩＩ
Ｊｉｌｌクラッチ６４が設けられている。差動ａｉｌｌ
　ｔｌｌクラッチ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、油圧サー
ボ装置６６の油室６８に供給されるり゛−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
図にて右方へ移動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
伝達トルク容量を比例的に増大するにうになっている。

油圧リーボ装置６６の油室６８に対するサーボ油圧の供
給は油圧＆＋制御装Ｖ！１７４により行われるようにな
っている。油圧ｔＩＩＩＩｌｌ装置７４は、車輌川内！
’７１　！ａ速線機１２組込まれたオイルポンプ７６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
油圧に調圧するライン油圧制御弁７８と、ライン油圧制
御弁７８よりライン油圧を与えられる′ＲＩＩｆ１式の
り一−ボ油圧制御弁８０とを有している。

サーボ油圧υ１１１１弁８０は、油室６８に接続された
ボー１−　ａと、ライン油圧制御弁７８よりライン油圧
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（はポートａを油圧ポートｂに１ｇ続し
、これに対し非通電時にはポートａをドレンポート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デユーティ比に応じ
て大ぎ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はフロントディファレンシ１１ル装置８
２のディフ７レンシＶルケース８４に駆動連結されてい
る。フロントディフ７レンシＶ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？ルケース８４よ
り回転可能に担持され口互いに対向して配置された二つ
の差動ビニオン８８と、各々二つの差動ビニオン８８に
同時噛合した右サイド歯車９０と左サイド歯車９２とを
有し、布量ナイド歯車９０には右側車軸９４が、左サイ
ド歯車９２には左側市軸９６の各々の一端部が駆動連結
されている。

油圧制御装置４０ど７４は電気式のｉ、ＩＪ　ａｌｌ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ｔ２１１装置１００は、スロツ１−ル開度セン
サ１０２より内燃機関１０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リー１０Ｇより変速装置１
８のマニュアルシフトレンジに関する情報を各々与えら
れ、Ｊ、！本釣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１８の変速段制御のための制御信号を油
圧制御装ｆａ　４０へ出力し、またマニュアルシフトレ
ンジと車速とに応じて着初制御クラッチ６４の伝達トル
ク客年を１−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。

差動制御クラッチ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チャートに従っ
て行われる。即ち、車速Ｖがマニュアルシフトレンジに
応じて定められる所定車速ＶＸ　　（Ｖｘ　”Ｖ＋　”
□Ｖｔ　）以下テアル低速走行時には差１ＦＩＪ制御２
１１クラッチ６４の伝達トルク容ｆｆｌ　’Ｔ’　Ｃが
実質的に零となるようにデユーティ比を君としてＡフｆ
工号をサーボ油圧ｉ１．ＩＪｉｌｌ弁８０へ出力し、Ｉ
口速Ｖが上限値Ｖ　ｗａｘ以上である高速走行時には伝
達トルク容ｆｆ１Ｔｃがその時のスロットル開度に応じ
た最大値となるようにデユーティ比Ｄ＝１のパルス信号
をサーボ油圧Ｒｉ制御弁８０へ出力し、車速Ｖが所定車
速ｖ×以上で且上限値Ｖ　ｗａｘ以下である中間車速走
行時にはその時のマニュアルシフトレンジと車速Ｖとに
応じて最適デユーティ比りを下式に従って演算してこの
最適デユーティ比りのパルス信号をサーボ油圧制御弁８
０へ出力するようになっている。

Ｄ＝Ｋｘ　・Ｖ係数に×はマニュアルシフトレンジにより決まり、しレ
ンジで最も大きく、２レンジではしレンジより小さく、
Ｄレンジでは２レンジより更に小さい。

所定巾ｍＶｘは、マニュアルシフトレンジがＬレンジで
ある時は所定値ｖ１ど最小になり、２レンジではそれよ
り大きい所定値Ｖ２となり、Ｄレンジでは史にそれより
大ぎい所定値ｖ３に設定される。

上ｉＬの如くサーボ油圧１．ＩＩ　ＩｌｌｒｌＱへ出力
するパルス信号のデユーティ比が制御されることにより
、同−ｉ１速で１同一スロットル間度に於ては、マニュ
アルシフ１〜レンジがＤレンジより２レンジ、更に１−
レンジであるほど着初制御クラッチ６４の伝達１−ルク
容ＩＲＴ　ｃが大きくなる。尚、サーボ油圧制御弁８０
に供給される元油がライン油圧であるため、伝達トルク
容ｆｆ１Ｔｃはライン油圧の増大、即ち、スロットル開
度の増大に応じても増大する。

この場合の差動制御クラッチ６４の伝達トルク容ｉ　ｒ
　ｃの特定スロツ１−ル聞度下に於けるマニュアルシフ
トレンジと車速ＶにｒｌＱする制御υｉ性は第４図に示
されている。

上述の如く着初制御クラッチ６４の伝達トルク容ｆｆ１
Ｔｃが制御されることにより、この伝達トルク容量ＴＣ
は車ｔｖがマニュアルシフトレンジに応じて定められた
車速以下である時には、実質的に零に設定され、従って
この時にはセンタディファレンシ１？ル装置４２は着初
制御クラッチ６４より制約を受けることなく自由に差動
作用を行い１！Ｉる状態にへり、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
コーナブレーキ現象が発生ずることが回避される。

車速■がマニュアルシフトレンジに応じて定められた所
定車速ＶＸ以上である時にはその車速に応じて着初制御
クラッチ６４の伝達トルク容ｆｆｉ　−ｒＣが設定され
、この伝達トルク容ｆｆ１ｌ−ｃはマニュアルシフトレ
ンジがＤレンジより２レンジ、更にはｌ−レンジである
ほど又＾ｒｌ速であるほど大きくなる。従ってこの時に
はマニュアルシフトレンジがしレンジであって畠車速で
ある時はどセンタディファレンシャル装置２４２の差動
作用が着初制御クラッチ６４によってｖ１服されて前後
輪直結の四輪駆動状態に近付き、これに応じてエンジン
ブレーキ１１１１ｉＦｌｌ性能が向上するＪ：うになる
。

エンジンブレーキ効果によって車速が低下すると、その
車速の低下に応じて差動ａ、ＩＩ御クラツクラッチ伝達
トルク容ｆｆ１Ｔｃが徐々に低減し、車速Ｖが所定車速
ｖ×にまで低下すると、差動ｆｉｌＪｔｌｌｌクラッチ
６４の伝達トルク容ｆｆ１Ｔｃは零になり、この時には
センタディファレンシャル装置４２は再び自由に差動作
用を行い得る状態となる。この場合には車速の低下に応
じてセンタディファレンシャル装ｖ！４２が徐々に差動
作用を行い１りる状態に復帰し、ある特定の車速にてセ
ンタディファレンシャル装買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、これによりエ
ンジンブレー、１−による減速中に於て車輌駆動状態が
急変することがない。

係数１（×はマニュアルシフトレンジに拘らず一定であ
っても良く、この場合の伝達トルク言回特性は第５図に
示されている。また所定車速Ｖｘはマニュアルシフトレ
ンジに拘らず互いに一定であっても良く、この場合の伝
達トルク客間特性は第６図に示されている。また車速の
上限値Ｖ　ｗａｘはマニュアルシフトレンジに応じて変
化してｂ良く、この場合の伝）！トルク容量特性は７図
に示されている。

尚、ｌ妨ａＩＩｊ　ｔｉｌｌり７７　チロ　４　（７）
　Ｑ［ｌ　キ差＃Ｊ　ａ４　Ｗｉ　装Ｐｆは、上述の如
く、センタディファレンシャル装置の入力部材と一方の
出力部材とを可変の伝達トルク容量をもって接続するも
の以外に、センタディファレンシャル［！の二つの出力
部材を可変の伝達トルク容量をもって接続Ｊ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
が得られる。

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
当業者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ｗｆｉ勤装置の一つの実施例
を示１［略構成図、第２図は本発明による四輪駆動装置
の差動＆ｌｌ　ｔｉＢクラッヂのｆ４１Ｎ１１システム
を示ず慨略構成図、第３図は本発明による四輪駆動装置
の差動ｉｆ、＋１１２１＋クラツチのｖ制御要領の一例
を示すフローチャート、第４図乃至第７図は各々本発明
による四輪駆動ｖｔ′？１の差動υ１罪クラッチのυ制
御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・・・四輪駆動用トランスファ装
買。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ｉ、Ｉｊ御装置、
４２・・・センタディファレンシャル装置、４４・・・
入力歯ｉｎ　。４６・・・ディファレンシャルケース、４８・・・ビニ
オン軸、５０・・・差動ビニオン、５２・・・後輸出力
用サイド歯車、５４・・・Ｎ１輸出力用リ−イドｍ１ｌ
ｘ、５６・・・後輪出力ｍ巾、５８・・・後輪駆動軸、
６０・・・後輪駆動歯車、６Ｓ”前輪部ｖ）軸、　６４
　・”　９１　！７１　ａ＋ｌ　ａｌｌ　り５ッチ、６
６・・・油圧１ナーボ装四、６８・・・油室、７０・・
・サーボピストン、７２・・・戻しばね、７４・・・油
圧制御装置、７６・・・Ａイルポンプ、７８・・・ライ
ン油シ工ｉｔ、ＩＩ陣弁、８０・・・サーボ油圧制御弁
、８２・・・フロントディファレンシャルＨ１，８４・
・・ディファレンシャルケース、８６・・・ビニオン軸
、８８・・・差動ピニオン、９０・・・右サイド歯車、
９２・・・左サイド南７１１．９４・・・右側車軸、９
６・・・左側車軸、１００・・・制御２ｔｌ￥［，１０
２・・・スロットル開度センサ、１０４・・・車速セン
サ、１０６・・・マニュアルシフトボジションセンサ特　許　出　願　人　　　トヨタ自初ｉ１ｊ株式会社代
　　　理　　　人　　　弁理士　　明石　昌毅第４図車速Ｖ第５図車速Ｖ第６図車速Ｖ第７図車速Ｖ

Claims

【特許請求の範囲】

（１）車輌用自動変速機と組合せられて用いられる四輪
駆動装置に於て、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、車輌用自動変
速機のマニュアルシフトレンジがエンジンブレーキレン
ジである時にはマニュアルシフトレンジがエンジンブレ
ーキレンジ以外の前進走行レンジである時に比して前記
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）車輌用自動変速機と組合せられて用いられる四輪
駆動装置に於て、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、車輌用自動変
速機のマニュアルシフトレンジがエンジンブレーキレン
ジである時にはマニュアルシフトレンジがエンジンブレ
ーキレンジ以外の前進走行レンジである時に比して前記
差動制限装置の伝達トルク容量を増大させ且車速の増大
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
る制御装置とを有している四輪駆動装置。
（３）特許請求の範囲第２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マニュアル
シフトレンジの如何に拘らず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。