JPS62261538A - 四輪駆動装置 - 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】 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ｆｒ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ｔｈＰｌ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制御クラッチの如き舵
動ル１１限装置とを０づる四輪駆＃ｌＪ装置が既に提案
されており、この種の四輪部ｉＪ＋装置は、例えば特１
ｂｌ　Ｏｎ　５０−１４７０２７号、特１ｍ昭５５　７
２４２０　Ｍ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、降雨路、積雪路、泥路等の走行によってｍ　ａ
　ａ＠の車輪のうちのいずれか一つでもが走行路面に対
して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車輌の全ての車輪の駆
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。

上述の如き不具合に鑑みて、複数個の車輪のうらのいず
れか一つが走行路面に対しスリップを生じて前輪と後輪
との回転数差が所定値以上になった時には差Ｕ」制限装
置によってセンタディファレンシャル装置の差動作用を
全面的に禁止し、前後輪直結の四輪駆動状態にすること
が既に提案されており、これは例えば特開昭５５−７２
４２０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、しかしこれでは悪路を踏破しようとし
て機関出力の増大が図られて前輪と後輪との回転数差が
所定値に達すると突然車輌の駆動状態が前後輪直結の四
輪駆動状態となって悪路の踏破が図られ、このためその
悪路踏破の発進が滑らかに行われない。

本発明は、悪路等に於て複数個の車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性の
もとに行われるよう改良された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、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ｄ
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、前後輪の回転数差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ｖｔ置とを有して
いる四輪駆動装置によって達成される。

また本発明による四輪駆動装置は、上述の如き構造に加
えて機関出力の増大に応じて前記差動制限装置の伝達ト
ルク容量を増大す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、複数個の車輪のうちのいずれ
か一つが走行路面に対しスリップを生じ、これによって
前輪回転数と後輪回転数とに差が生じると、その回転数
差の増大に応じて差動制限装置の伝達トルク容量が増大
することによりその回転数差の増大に伴ってヒンタディ
フ？レンシャル装置の差動作用が徐々に制限され、これ
によって車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、車輌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。

また、本発明による四輪駆動装置に於ては、前後輪の回
転数差の増大に加えて機関出力の増大に応じても差動制
限装置の伝達トルク容量が増大することにより、悪路の
踏破等に於て機関出力の増大が図られることに応じても
センタディファレンシャル装置の差動作用の制限麿合が
向上して踏破性が向上する。また機関出力が小さい時に
は前後輪に回転数差が生じても差動制限装置の伝達トル
ク容量はさほど大きく設定されず、これによりセンタデ
ィファレンシャル装置がタイ１−コーナブレーキ環♀の
回避に有効な差動作用を行いＩｎる状態になり、タイト
コーナブレーキ現象による運転性の悪化が回避される。

実／ＩＯ！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は内燃機関を示してお
り、該内燃機関は車輌の前部に）苦置きされており、該
内燃Ｉａ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１
６と、変速装置６１８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関
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１８は、遊星歯車装置を含む一般的構造のもの
であって良く、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ねるようになっている。

変速装置１８の変速制御は油圧υＩＩＸＩ装買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ァ装置１４はセンタディファレン
シャル装置４２を有している。センタディファレンシャ
ル装置４２は、変速装ｒ！！１１８の出力歯車３８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よりピニ
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サイド歯
１１５２及び前輸出力用サイド歯車５４とを有している
。

後輪出力用サイド歯巾５２には後輸出力歯車５６が接続
されており、後輸出力歯車５６には後輪駆動軸５８の後
輪駆動歯車６０が噛合している。

前輸出力用サイド歯車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置１４にはセンタディファレ
ンシャル装ｒａ４２の入力部材であるγイファレンシャ
ルケース４６とセンタディファレンシャルＶ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制御クラッチ６
４が設けられている。差動制御クラッチ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、油圧骨サーボ装置６６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も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ｌｉｉを比例的に増
大するようになっている。

油圧サーボ装置６６の油室６８に対するり゛−ボ油圧の
供給は油圧制御装置７４により行われるようになってい
る。油圧制御装置７４は、車輌出自！ＩＩＪｖＩ速機１
２に組込まれたオイルボン１７６より油圧をりえられて
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
油圧を与えられる電磁式のサーボ油圧制御弁８０とを右
している。

サーボ油圧ｖ制御井８０は、油室６８に接続されたボー
トａと、ライン油圧ｔす御弁７８よりライン油ＦＥＥ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。

サーボ油圧制御弁８０には制御装置１００より所定のデ
ユーディ比のパルス信号が与えられ、これによりり−−
ボ油圧制御弁８０はそのパルス信号のデユーディ比に応
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１イフアレンシヤル装置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〔１ントデイフアレンシヤル菰置８２は、ピニオン
軸８６によってセンタデイファレンシャルケース８４よ
り回転ｉｉＪ能に担持されＩｌｌ　７４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！！ｊ
ｌピニオン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、右サイド歯車９０には右側中
軸９４が、左サイド歯車９２には左側１■軸９６の各々
の一喘部が駆動連結されている。

油ｆｆ先１６０装置４０と７４は電気式の制０１１菰置
１００よりの制御信号に基いて作動するようになつてい
る。制御装置１００は、スロットル開度センサ１０２よ
り内燃機関１０のスロットル間瓜に関する情報を、車速
センサ１０４より車速に関する情報を、マニュアルシフ
トポジシコンセンナ１０６より変速装置１８のマニュア
ルシフトレンジに関する情報を、前輪回転数センナ１０
８より前輪回転数に関する情報を、後輪ｕ転数センサ１
１０より後輪回転数に関市る情報を各々与えられ、基本
的にはマニュアルシフト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ｖ３１
８の変速段制御のための制御信号を油圧制御装置４０へ
出力し、また前輪回転数と後輪回転数との差に応じて着
初制御クラツｆ−６４の伝達トルク容量を制御するため
の所定のデユーデ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、前輪回転数センナ１０８により検出
された前輪回転数と侵輪回転数ヒンリ１１０により検出
された後輪回転数とによって前後輪の回転数差ΔＮを算
出し、この回転数差ΔＮの増大に応じて差動制御クラッ
チ６４の伝達トルク容ｆｆ１Ｔｃが増大すべく、ＴＯ−
ｋ　・ΔＮ（但しｋは係数〉となるように制御目標伝達
トルク容ｆｆ１Ｔｃを決定し、このｉ、１１　ｔｉｌｌ
目標伝達トルク容１ｔｔ　Ｔ　ｃに応じたデユーティ比
のパルス信号をサーボ油圧制御弁８０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ｌ７１ｆｆ度の増大に応じて増大
するライン油圧が供給されるようになっているので１そ
のライン油圧の変化によるサーボ油圧の変化を補償すべ
く制御目標伝達トルク容量ＴＣに応じたデユーティ比は
スロットル開度センサ１０２により検出されるス［Ｉッ
トル開廓に応じて補正される。

この場合の差動制御クラッチ６４の伝達トルク容ｆｉｔ
　−ｒ　ｃのＩｙＩ侵輪回転数差ΔＮに関するυＪ御時
特性第４図に示されており、この場合の伝達トルク容量
”［Ｃは、前後輪回転数差ΔＮによってのみ変化し、ス
ロットル開度の変化に対しては一定値を示す。

上述の如く、差動動制御クラッチ６４の伝達トルク容量
　Ｔ　ｃが＠後輪回転数差ΔＮの増大に応じて増大すべ
り１ＩＩＩ御されることにより、前後輪回転数差ΔＮの
増大に伴ってセンタディファレンシャル装置４２の差動
作用が徐々にＩＩＪ限され、これに伴って駆動状態が徐
々にｍＭｉ輪直結の四輪駆動状態に近付くようになり、
この伝達トルク容量ＴＣの増大過程に於てスリップ状態
の踏破が行われることにより、その発進が滑らかに行わ
れ、乗員に大きい発進ショックを与えることがない。

尚、差動制御クラッチ６４の伝達１−ルク容１１！ＴＣ
のｒＩｉ後輪回転数差ΔＮに対する制御特性は、第４図
に於て符号Ａで示されているもの以外に、符Ｑ、　Ｂ或
いは符号Ｃで示されている如き特性に設定されていても
良い。

第５図は本発明による四輪駆動状態の他の一つの実施例
に於ける差動制御クラッチ６４の伝達トルク容量の制す
１１要領の一例を示している。この実施例に於ては、差
動υ制御クラッヂ６４の伝達トルク容！ｉｔ　Ｔ　Ｃが
前後輪回転数差ΔＮの増大に加えて機関出力、例えばス
し１ットル１；１１度の増大に応じて増大するようにな
っている。この場合の差動制御クラッチ６４の伝達トル
ク容量Ｔｃの制御特性の一例が第６図に示されている。

この場合には、差動制御クラッチ６４の伝達トルク容量
丁ＣがＳＮ後輪同転数差ΔＮの増大に加えてスロットル
ｒ＃麿の増大に応じても増大し、これにより、悪路の踏
破のためにアクセルペダルの路込みが行われると、前後
輪回転数差ΔＮの増大に加え゛Ｃスロットル開度の増大
によっても伝達トルク１！￥吊−１’　ｃが増大し、悪
路の踏破が比較的迅速に且滑らかな発進特性をもって行
われるようになる。

ス［１ツトルｌ１ｌＵが小さい時には、即ち、磯関出力
が小さい時には、＃ｉ後輪回転故差ΔＮが大きくなって
も伝達１−ルク容ｆｆ１Ｔｃがさほど大きく設定されな
いことにより、Ｕンタデイファレンシャル装置４２がタ
イトコーナブレーキ現象の発生を回避するために有効に
差動作用を行え得るようになり、これによりタイトコー
ナブレーキ現象の発生が回避されて特に旋回時の運転性
の悪化が回避される。

尚、差動制御クラッチ６４の如き差！７ＪＩ＋１１限Ｇ
Ｗ置は、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Ｙイファレンシャル
装置の二つの出力部材を可変の伝達トルク容量をもって
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υＨＩＯクラッヂのυ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
チの制御要領の一例を示すフＬ：１−ヂト一ト、第４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、第５図は本発明による四輪駆動装置
の差動制御クラップ−の実施要領の他の一例を示すフロ
ーブーヤード、第６図は第５図に示された制ａ要領によ
る場合の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。 １０・・・内燃機関、１１・・・出力軸、１２・・・Ｌ
１ｉ輌用自動変速機、１４・・・四輪駆動用トランスフ
ァ装とｌ。 １６・・・流体式トルクコンバータ、１８・・・変速装
置。 ３８・・・出力歯車、４０・・・油圧制御装ｄ、４２・
・・センタディファレンシャル装置、４４・・・入力歯
巾。 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
用り。 イド歯巾、５４・・・前輸出力用サイド歯車、５６・・
・後輸出力歯巾、５８・・・侵輪駆初軸、６０・・・後
輪駆！ｌｌＩ歯車、６２・・・前輪駆動軸、６４・・・
差動υ１１１１１クラップ、６６・・・油圧サーボ装置
、６８・・・油室、７０・・・サーボピストン、７２・
・・戻しばね、７４・・・油圧制御装置、７６・・・オ
イルポンプ、７８・・・ライン油圧制御弁、８０・・・
サーボ油圧ｉ、制御弁、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・・・ビニオン軸、８８・・・差動ビニオン、９０
・・・右ナイド歯巾、９２・・・左サイド歯車、９４・
・・右側中軸、９６・・・左側車軸、１００・・・制御
装置、１０２・・・スロットル開度センサ、１０４・・
・中速センサ、１０６・・・マニュアルシフトポジショ
ンセンサ、１０８・・・前輪回転数センサ、１１０・・
・俊輸回転数センリ 特　許　出　願　人　　　ト］夕自動車株式会社代　　
　理　　　人　　　弁理ｔ　　明石　昌毅第４図 回転数差ΔＮ　→ 第６図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （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、前後輪の回転数差の増大
   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。
2. （２）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、前後輪の回転数差の増
   大と機関出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制御装置とを有している四輪駆動
   装置。