JPS62261537A - 四輪駆動装置の制御方法 - Google Patents

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】 Ｓ楽土の利用分野 本発明は、自動車等の車輌に用いられる四輪駆動装置の
制御方法に係り、特にセンタディファレンシャル装置を
ｔＯｉする四輪駆動装置のｖ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ｌｌＪ杓用を制限する差動制限装置とを０１６四輪
駆動菰青が既に提案されており、この秤の四輪駆８装置
は、例えば特開昭５Ｏ−＝１４７０２７＠、特開昭５５
−・７２４２０号の各公報に示されている。

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ーナブレーキ現免が生じ
ることが回避されるが、この反面、降雨路、積雪路、泥
路簀の悪路走行によつで複数個の中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
ファレンシャ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現象が生じ、踏破性が著しく低減す
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ｔＩ＋１限する差動ｕ１部クりッヂーの如き
差動制限装置を設けることが行われている。モして後輪
回転数と前輪回転数との差が所定値以−Ｌの時、即ら、
一方のタイヤが路面に対し滑りを生じている時には差動
ｖＪ　ＩＩクラッチを係合させて後輪と前輪とを♂１枯
し、それ以外の時には前記差動制御クラッチを解放させ
てセンタディファレンシャル装置の差動作用を許すよう
構成された四輪駆動装置が既に１！ｉ！案されており、
これは特開昭５５−７２４２０号公報に示されている。

発明が解決しようとする問題点 前輪と後輪との回転数差が所定値以上になった時にはセ
ンタディファレンシャル装置の差動作用が禁止されれば
、前後輪直結の四輪駆動状態となって悪路に於ける踏破
性が向上するが、しかしこれでは前輪と後輪との回転ａ
差が所定値に達すると突然中輪の駆動状態が前後輪直結
の四輪駆動状態となり、悪路踏破の発進が滑らかに行わ
れない。

また発進時には差動１．ＩＩ限装置によって前後輪直結
状態どして前後輪のトルク分配を前後輪の重石配分比に
見合ったものとすることが考えられている。

しかし前後輪の重石）配分比が異っていると、前後輪の
タイヤ半径も異り、前後輪に回転数差が生じ、この時に
前後輪が直結されていると、捩り上げトルクと称されて
いる循環トルクが生じ、動力損失、振動を生じる。

本発明は、悪路等に於て複数個の小輪の一つが走行路面
に対しスリップを生じてもその踏破が滑らかな発進のも
とに行われ、しかもタイトコーナブレーキ現象とＩｉ！
ｉ環トルクを生じないよう改良された四輪駆動装置の制
御方法を提供でることを目的としている。

問題点を解決するための手段 、Ｆ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らの二つの部材を可変の伝
達！・ルク言損をもって互いに接続し前記ゼンタディフ
ァレンシＩＩ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＆Ｉｊｔｌｌ
するｆｌ、ＩＩ御表装置をイボしている四輪駆動装置の
ａ、ＩＩ御方法に於て、後輪回転数と前輪回転数とを検
出し、後輪回転数と前輪回転数との相３ａ」が所定値以
下である時には前記差動ａＩす限装買Ω伝達トルク容量
を実質的に零とし、後輪回転数と前輪回転数どの相違ｊ
が所定値以上である時には前記差動＄１１限５Ａ背の伝
達トルク容Ｗを徐々に増大することを特徴とする制御方
法によって達成される。

前記後輪回転数と前記前輪回転数との相違量は、回転敗
差或いは回転数比であって良い。

本発明による制御方法の実施に用いられる差動制限装置
は伝達１−ルク容１７％を外部よりの制御信号によって
自由に変化するものであれば良く、この差動制限装置と
しては、油圧サーボ式の湿式多板クラッチ、電磁パウダ
クラップ−等が用いられて良い。発明の作用及び効果 本発明による四輪駆動装置の制御り法によれば、後輪回
転数と前輪回転数との相違量が所定値以下である時には
、差動制限装置の伝達トルク容量が実質的に零に設定さ
れてセンタディファレンシャル装置が自由に差動作用を
行い得る状態になり、これにより前記相違量が所定値を
越えた大きい値となることがないタイトコーナブレーキ
現象の回避はらとより発進時等に循ｍ　トルクが発生す
ることが回避される。前輪或いは後輪が駆動力を路面に
対し伝達しきれなくなってスリップが生じ、これによっ
て後輪回転数と前輪回転数との相違量が所定値以上にな
ると、差動υ１限［ｆの伝達トルク容量が徐々に増大Ｊ
ることによりセンタディファレンシャル装置の差動作用
が徐々に制限され、これによって１１１輌は徐々に前後
輪直結の四輪駆動状態に近付くようになり、中輪の駆動
性能が向上して踏破性が向上し、悪路の踏破が徐々に滑
らかな発進のもとに行われるようになる。

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図は本発明による一１１１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おり、該内燃機関は車輌の前部に縦
置ぎされており、該内燃機関の４１を部には車輌用自動
変速ａ２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ｆｉｌ１式の変速装
！！２７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ｍＯＱ’＋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ｆ！１１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ｆｆ１７は、遊星歯
ＩＩ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ｆｉｌ
ｊ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７７ｓ＆ｌｆ！１３はフルタイム４
ＷＤのための１２星歯串式のセンタディファレンシャル
装置１０を有しており、センタ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とを右し、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と同芯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１うれており、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けられたスプロケット１８及び１
９に噛合する無端のチェーン２０により駆動連結されて
いる。

尚、センタディファレンシャル装＠１０はそれ自身の遊
星歯車比により前模輪トルク分配比が最大発進加速時に
於けるｆｉＪ摸輪１ｒｉ量分配比に見合ったものになる
よう構成されている。

四輪駆動用トランスファ装置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差動υ１ｌ
ｌｌ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３に設けられた
油圧＆１Ｊｔｌｌ装イ２２により行われるようになって
いる。

差動ｉ！４１１１クラッヂ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ｅ−することによりトルク伝達間係に
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１４とを接続し、油室３６に供給される丈−ボ
油圧の増大に応じて伝達トルク容■を比例的に増大する
ようになっている。

油圧＆ｌＪ　ｔｌＤ装置２２は車輌用自動変速機２に組
込よ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パルプ
４０と、プレッシャレギュレータパルプ４０より油圧を
与えられる電磁式のサーボ油圧コントロールパルプ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ａ３５の油室３６に接続されたボートａ
と、プレッシャレギュレータパルプ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
、通電時にはボート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［１−ルバルプ４
１には制御装置４５より所定のデユーティ比のパルス信
号がりえられ、これＪ：リサーボ油圧コントロールパル
プ４１はデユーティ比に応じた大きさのす一ボ油圧を油
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によりリアブ０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）１コントブロ
ベラ軸２６の一端が連結されている。フロン８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２ＢによりフロントデイファレンシＩＩル装Ｗ
！ｉ３０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２つ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の端部には重両１１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置３０のリングギ
ア３４と噛合している。

油圧制ｔｌＤ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ｔ、ＩＪｔｌｌｌ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６１］装置４５は、
一般的構造のマイクロコンビニＬ−タを含み、後輪回転
数センサ４６ｒより後輪回転数に関する情報を、前輪回
転数センサ４６「より前輪回転数に関する情報を、スロ
ットル間反しン丈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１〜ポジシヨンセンナ
４８よりマユ１アルシフトレンジ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模輪回転
数或いは前輪回転数により決まる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、また後輪回転数と前輪回転数との差に応
じて差動制御クラッチ２１の伝達トルク容量を１ＩＩＩ
御するための所定のデ１−テイ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。

差動制御クラッチ２１の伝達トルク容量ＴＣのｖｌ　ｔ
ｉｌｌ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。

即ら、後輪回転数Ｎｒと前輪回転数Ｎｆとの差ΔＮが所
定値ΔＮ　ｓｅｔ以下である時には差動制御クラッチ２
１の伝達トルク容ｆｆ１Ｔｃを所定値ΔＴＣずつ減少せ
しめ、これに対し回転数差ΔＮが所定値ΔＮ　ｓｅｔ以
下である時には作動制御クラッチ２１の伝達トルク容量
を所定値ΔＴＣずつ増大せしめるようになっている。

この場合の作動制御クラッチ２１の伝達トルク容７ｉ１
１−ｃの定常時制御特性は第４図に示されている。

これにより後輪回転数Ｎｒと前輪回転数Ｎｔとの差ΔＮ
が所定値ΔＮ５ｅｔ以下である時には差動制御クラッチ
２１の伝達トルク容−Ｎ　Ｔ　ｃが減少されて定常下で
は実質的に君に設定され、センタディフｉ・レンシャル
装置１０の差動作用が自由に行われ得る状態となってタ
イトコーナブレーキ現象の発生が回避され、また発進時
に楯ｙ：＆ｔ−ルクが生じることが回避される。

後輪回転ａＮｒと前輪回転数Ｎｆとの差ΔＮが所定値Δ
Ｎ　ｓｅｔ以下である時は、後輪と前輪のいずれか一方
が路面に対して滑りを生じた時であり、この時には差動
制御クラッチ２１の伝達トルク容量ＴＣをΔＴＣずつ増
大ｌることか行われる。これによりこの時には差動制御
クラッチ２１の伝達トルク容Ｆｊｔ　Ｔ　ｃが徐々に増
大してセンタディファレンシャル装置１０の差動作用が
徐々に制限され、車輌の駆動状態が徐々に前後輪直結に
近付き、回転数差ΔＮが減少すると共に車輌の駆動性能
が向上して悪路の踏破が徐々に滑らかに行われる。

尚、回転数差ΔＮが一旦所定値ΔＮ　ｓｅｔ以下になる
と、この後に回転数差ΔＮが所定値ΔＮ　ｓｅｔ以下に
戻っても差動ｔＩ１１御クラツクラッチ伝達トルク容１
’ｊｉ　Ｔ　Ｏは、いきなりは零にされず、所定値△１
−ｃずつ減少されて零になる。これによりハンチング現
象の発生が回避される。

尚、差動制御クラッチ２１の如き差動ルリ御装置は、上
述の実施例の如く、センタデイフ７レンシｉ・ル装置の
二つの出力部材を可変の伝達トルク容はをもって接続す
るもの以外に、センタディファレンシャル装置の前記二
つの出力部材のうらの一方と人力部材、叩もキャリアと
を可変の伝達トルク容量をもって接続するものであって
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駆動装置の制御１ｊ払の実施
に用いられる四輪駆動装置を示す概略構成図、第２図は
本発明による四輪駆動装置の１１１制御方法の実施に用
いられる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制御方法の
実施例を示すフローチャート、第４図は差動ｔＩＩＪ御
クラツクラッチトルク容量のＩＩＩ御特性の一例を示す
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
ンスミッションケース、７・・・変速装置、８・・・入
力部材。 ９・・・油圧ｖ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
タリピニオン、１３・・・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・・・無端ヂエーン、２１・・・差動１Ｉ
１１制御クラツチ、２２・・・油圧制御！！ｉＩ！１．
２３・・・自在継手、２４・・・リアプロペラ軸、２５
・・・自在継手、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ｌイファレンシャル装置、３１・・・ドライブピ
ニオン軸、３２・・・アイ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、３９・・・オイルポンプ、４０・・・プ
レッシャレギュレータパルプ、４１・・・サーボ油圧コ
ントロールパルプ、４５・・・１ｊＮ１１１装置ｎ、４
６ｒ・・・後輪回転数センサ、４６［・・・館輪回転数
センリ・。 ４７・・・スロットル間度センリ、４８・・・マニュア
ルシフトポジションセンサ 特　許　出　願　人　　トヨタ自ｅ　ＩＩＩ株式会社代
　　　理　　　人　　弁理士　　明石　昌毅第３図 第４図

Claims (1)

【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
   部材を可変の伝達トルク容量をもっ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制
   御する制御装置とを有している四輪駆動装置の制御方法
   に於て、後輪回転数と前輪回転数とを検出し、後輪回転
   数と前輪回転数との相違量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し、後
   輪回転数と前輪回転数との相違量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徐々に増大す
   ることを特徴とする制御方法。