JPS63134347A - ４輪駆動制御装置 - 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、４輪駆動制御装置に係り、特に、良好な操縦
安定性を確保しつつタイトコーナブレーキング現象を回
避し得る車両用の４輪駆動制御装置の改良に関する。

【従来の技術】

従来から、車両の４輪駆動に関する技術が種々提案され
ており、例えば特開昭５９−１０９４３１号公報等で示
されるような、駆動輪を２輪から４輪へ適宜切換えるパ
ートタイム型の４輪駆動装置がある。このようなパート
タイム型の４輪駆動装置に加え、現在はフルタイム型の
４輪駆動装置が種々提案され、実用化されるに至ってい
る。 上記のようなフルタイム型の４輪駆動装置に、後輪と前
輪との間で差動作用を行うセンタデファレンシャル装置
と、前記センタデ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を有するものがある。この種のフル
タイム型の４輪駆動装置は、例えば実開昭４７−２０３
号、特開昭５０−１４７０２７号の各公報に示されてい
る。 上述の如きフルタイム型の４輪駆動装置においでは、セ
ンタデファレンシャル装置の差動作用により、車両旋回
時に前輪と後輪との回転半径の差によるタイトコーナブ
レーキ現象が生じることが回避されるが、この反面、複
数個の車輪のうちの何れか１つでもがスリップを生じて
駆動力を失うと、センタデ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失われるという問題を生
じる。このためセンタデファレンシャル装置を有する４
輪駆動装置においては、センタデ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、例えば粘性流体式のカップリ
ングあるいは摩擦係合式のクラッチが用いられている。

【発明が解決しようとする問題点１ 粘性流体式のカップリングによる差動制限装置において
は、その差動制限効果が前輪と後輪との回転数差により
決まり、粘性流体のカップリング作用によりその回転数
差が大きいとき程伝達トルク容量を増大して差動制限効
果を増大するが、一方、流体であるから前輪と後輪とを
互いに完全にい状態を生じ得るが、容量増大に伴い前輪
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
剰になって、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、車両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
量が大きくなって前輪と後輪との回転数差が大きくなら
ないと差動制限効果が得られず、従って、タイヤスリッ
プ時に全輪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。 一方、摩擦係合式のクラッチによる差動制限装置におい
ては、その係合状態が完全係合と完全非係合とのオン−
オフ的なものとされている場合、該係合状態の切換えに
より４輪駆動状態が憇変し、特に、該切換えが手動で行
われる方式のものではその切換えの判断が難しく、実際
には適切に使用するのが困難である。 上述した粘性流体式のカップリングあるいは摩擦係合式
のクラッチが用いられた差動制御装置の有する問題点を
解消サベく、出願人は既に特願昭６０−２８０６６２で
、センタデファンシャル装置に例えば湿式多板クラッチ
を採用した差動制限装置を設けた４輪駆動装置を提案し
ている。 この４輪駆動装置は、差動制御装置の伝達トルク容量を
入力トルク又はトランスファ装置に前置されている車両
用変速装置の変速比に応じて制御する装置である。そし
て、この４輪駆動装置は、操舵時にセンタデファレンシ
ャル装置の差動作用を制限することによって発生するブ
レーキング現象、又は前、後輪のいずれかが被駆動状態
とされた場合のタイヤ摩耗や燃費悪化に対しては、低速
大舵角旋回時にタイトコーナブレーキング現象が生ずる
ときのみを考慮し防止している。しかしながら、実際に
は、上記の如き低速大舵角旋回時以外のときでも、操舵
中に前、後輪の差動が不可能な場合には、前後輪いずれ
かが被駆動状態となり、タイトコーナブレーキング減少
程顕著ではなくとも走行抵抗の増加、タイヤ摩耗、燃費
悪化等の不具合が発生するときがある。又、これらの不
具合は車速が低い程車両のスリップが許容されにくくな
るため、小舵角の操舵時から発生する。又、スロットル
開度が小さい程入力トルクが小さくなるため前記被駆動
状態が顕著に現われる。 【発明の目的】 本発明は、前記従来の問題点に鑑みてなされたものであ
って、車速、エンジン負荷、及び操舵角に応じて差動制
限効果の伝達トルク容量を変化させることにより、タイ
トコーナブレーキング現象、あるは前後輪いずれかの被
駆動状態によるタイヤ摩耗、燃費悪化を避けることがで
きる４輪駆動制御装置を提供することを目的とする。

【問題点を解決するための手段】 本発明は、前後輪間の差動を許容可能なセンタデファレ
ンシャル装置と、該センタデファレンシャル装置の差動
機能を外部からの制御信号により制限可能とづ”る差動
制限装置と、を備えた４輪駆動制御装置において、その
要旨構成を第１図に示すように、前記車両の車速、操舵
角及びエンジン負荷に応じて前記差動制限装置の伝達ト
ルク容量を変化させる伝達トルク容量変化手段を備えた
ことにより、前記目的を達成したものである。

【発明の作用及び効果】

本発明においては、車両の車速、操舵角及びエンジン負
荷に応じて差動制限装置の伝達トルク容量を変化させる
ようにしている。その結果、車速、操舵角及びエンジン
負荷に応じて適切に後輪と前輪との間で差動作用が行わ
れるため、良好な操縦安定性を確保しつつ、タイトコー
ナブレーキング現象の発生、あるいは前輪、後輪いずれ
かが被駆動状態どなりタイヤ摩耗や燃費悪化等が生ずる
のを避けることができる。 なお、好ましくは、前記伝達トルク容量変化手段が、車
速か小さい程、操舵角が大きい程、又、エンジン負荷が
小さい程前記伝達トルク容量を減らずようにされている
ことである。低速大舵角旋回時以外のとき、前後輪いず
れかが被駆動状態となる不具合は、車速が低い程、車輪
のスリップが許容されにくくなるため、小舵角の操舵時
から発生する。又、スロットル開度が小さい程入力トル
クが小さくなるため前記被駆動状態は顕著に現われる。 従って、車速か小さい程、操舵角が大きい程、又、エン
ジン負荷が小さい程前輪、後輪間の差動作用が大きく要
求される。上記のように伝達トルク容量変化手段を設定
ずれば前記差動作用が円滑に実行可能になり、更に良好
な操縦安定性を確保しつつ本発明の効果を得ることがで
きる。

【実施例】

以下、図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明す
る。 第２図は本発明に係る４輪駆動制御装置が適用されたＦ
Ｆ（フロントエンジンフロントドライブ）ベースの車両
用４輪駆動装置を示すスケルトン図である。 この４輪駆動装置は、エンジン１０、自動変速機２０、
センタデファレンシャル装置３０、フロントデファレン
シャル装置４０．トランスファ装置５０　、リヤデファ
レンシャル装置６０．クラッチ装置７０．制御装置８０
．及び各種入力系９０を備える。 前記エンジン１０は車両の前部に横置きにされている。 エンジン１０の出力は自動変速ｔａ２０に伝達される。 自動変速機２０は、流体式トルクコンバータ２１及び補
助変速装置２２を備え、油圧制御装置２３によって前進
４段、後進１段の変速段を自動的に切換える構成とされ
ている。油圧制御装置２３は、制御装置８０の指令によ
って制御される。自動変速１２０を経た動力は出力ギヤ
２４を介してセンタデファレンシャル装ｆｆ１３０の入
力ギヤ３１に伝達される。 センタデファレンシャル装置３０は、この入力ギヤ３１
を一体的に支持するデファレンシャルケース３２、該デ
ファレンシャルケース３２に取付けられたピニオン軸３
３によって各々回転可能に支持され、且つ互いに対向し
て配置された２つの差動ビニオン３４．３５、該差動ビ
ニオン３４、３５に同時に噛合した後輸出力用サイドギ
ヤ３６、及び前輸出力用サイドギヤ３７を備える。後輸
出力用サイドギヤ３６はトランスファ装置５０のトラン
スファリングギヤ５１に連結されている。前輸出力用サ
イドギヤ３７は、中空の前輪駆動軸４１を介してフロン
トデファレンシャル装置４０のデファレンシャルケース
４２に連結されている。 フロントデファレンシャル装置４０は、デファレンシャ
ルケース４２に取付けられたピニオン軸４３によって各
々回転可能に支持され、且つ互いに対向して配置された
２つの差動ビニオン４４．４５、この２つの差動ビニオ
ン４４．４５に同時に噛合した左側前輪出力用サイドギ
ヤ４６、及び右側前輪出力用サイドギヤ４７とを備える
。左側前輪駆動用サイドギヤ４６には左側前輪車軸４８
が、又、右側前輪出力用サイドギヤ４７には右側前輪車
軸４９がそれぞれ連結されている。 一方、トランスファ装’ｆｌ　５０は、センタデファレ
ンシャル装置３０の後輸出力用サイドギヤ３６に連結さ
れたトランスファリングギヤ５１、このトランスファリ
ングギヤ５１と噛合するドリブンビニオン５２、このド
リブンビニオン５２とプロペラシャフト５３を介して一
体的に回転するトランスファ出力回転ギヤ５４を備える
。トランスファ出力ギヤ５４はリヤデファレンシャル装
置６０に連結されている。 リヤデファレンシャル装置６０は、トランスファ出力ギ
ヤ５４と噛合するリングギヤが形成されたデファレンシ
ャルケース６１、このデファレンシャルケース６１に取
付けられたビニオン軸６２によって各々回転可能に支持
され、且つ互いに対向して配置された２つの差動ビニオ
ン６３．６４、この２つの差動ビニオン６３．６４に同
時に噛合した左側後輪出力用サイドギヤ６５及び右側後
輪出力用サイドギヤ６６とを備える。左側後輪出力用サ
イドギヤ６５は左側後輪車軸６７に、右側後輪出力用サ
イドギヤ６６は右側後輪車軸６８にそれぞれ連結されて
いる。 差動制御クラッチ装置７０は、前記センタデファレンシ
ャル装置３０の入力部材であるデファレンシャルケース
３２と該センタデファレンシャル装置３０の出力部材で
ある前輪駆動ｌｌｌＩ４１とを選択的にトルク伝達関係
に接続するもので、湿式の多板クラッチ７１及びこれを
制御する油圧制御装設ア２とから主に構成されている。 即ち、第３図に示されるように、多板クラッチ７１には
油圧サーボ装置７３が付設されており、この油圧サーボ
装置７３の油室７４に供給されるサーボ油圧によってサ
ーボピストン７５がリターンスプリング７６のばね力に
抗して図中右方へ移動する。これによってデファレンシ
ャルケース３２と前輪駆動軸４１とがトルク伝達関係に
接続され、且つ、油室７４に供給されるサーボ油圧の増
減に応じてその伝達トルク容量が比例的に増減される。 油圧サーボ装置７３の油室７４に対するサーボ油圧の供
給は油圧制御装置７２によって行われる。油圧制御装置
７２は自動変速機２０内に組込まれたオイルポンプ２４
の油圧をエンジン負荷に応じた油圧に調圧するライン圧
−制御弁７７と、電磁式のサーボ油圧制御弁７８とを備
える。サーボ油圧制御弁７８は、油室７４に接続された
ポートａと、ライン油圧制御弁７７よりライン油圧を供
給される油圧ボートｂと、ドレンポートＣとを備える。 このサーボ油圧制御弁７８は、通電時にはポートａを油
圧ポートｂに接続し、非通電時にはポートａをドレンボ
ートＣに接続する。サーボ油圧制御弁７８の制御は制御
装置８０より所定のデユーティ比のパルス信号が与えら
れることによって行われる。 これにより、このデユーティ比に応じた大きさのサーボ
油圧が油室７４に供給される。 制御装置８０は、入力系９・０からの各入力信号に応じ
て前記油圧制御装置２３及び７２を制御する。この制御
装置８０には、スロットル開度センサ９１からのスロッ
トル開度情報、マニアルシフトポジションセンサ９２か
らの自動変速機２０のマニアルシフトレンジ情報、前輪
回転速度ヒンサ９３．９４からの前輪回転速度情報、後
輪回転速度センサ９５からの後輪回転速度情報、あるい
は操舵角センサ９６からの車両の操舵角情報等が入力さ
れている。制御装置８ｏは、これらの入力部号を受けて
、マニアルシフトレンジ情報と前輪回転速度あるいは後
輪回転速度（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自動変速機２０の変速段
制御のための制御信号を油圧制御装置２３に出力する。 又、差動制御クラッチ装置７０の伝達トルク容量ＴＯを
基本伝達トルク容量Ｔ　ｃｏに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７２に出力する
。この基本伝達トルク容量Ｔ（ｉｏは、センタデファレ
ンシャル装置３０への入力トルク（スロットル開度と自
動変速１２０の変速段により求める）に応じて演算され
る。更に、制御装置８０は、入力された前輪及び後輪の
各回転速度情報から車速Ｖを、操舵角情報から操舵角Ｈ
を、スロットル開度情報からスロットル開度θを求め、
求められた車速Ｖ、操舵角Ｈ及びスロットル開度θに応
じて前記基本伝達トルク容ｆｌｉ　Ｔ　ｃｏの低下量Δ
ＴＯを求める。又、この低下量ΔＴＣに相当する分だけ
前記デユーティ比を変化させる。 第４図に車速Ｖと操舵角Ｈに対する前記基本伝達トルク
容Ｑ　Ｔ　ＣＯの低下量△ＴＣの関係の例を示す。この
場合、スロットル開度θは一定とされる。 又、前記低下ＭΔＴｃの例として、ΔＴＣ１、ΔＴＣ２
、ΔＴＯ３の値を示す。これらの値の間には八Ｔ０３〉
ΔＴＣ，，＞ΔＴ−Ｃ＋の関係がある。 従って、同一操舵角１−１０であれば車速■が小さい程
、又、同一車速ＶＯであれば操舵角Ｈが大きい稈、前記
低下量△Ｔｃが増大する。なお、図に示した低下ｍ△Ｔ
ｃを求めるための関係は、スロットル開度θが一定の条
件下におけるものとされているが、この関係を適宜のス
ロットル間度θ毎に用意すれば、前記低下量△Ｔｃをス
ロットル間度θ毎に変化させることが可能となり、ひい
ては、車速Ｖ、操舵角Ｈ１及びスロットル開度θに応じ
て是本伝達トルク容量Ｔｃｏの低下量△Ｔｃの最適な値
を求めることが可能となる。 前記基本伝達トルク容ΦＴｃｏを低下量△ＴＣだけ低下
させる制御は、第５図に示されるフローチャートの制御
ルーチンに基づき実行される。 即ち、図の制御ルーチンは所定のイニシャライズにより
起動し、起動するとステップ１１０で、前記操舵角Ｈの
値が所定値Ｈ１よりも大か否かを判定する。判定結果が
正、即ち操舵角Ｈ〉所定値Ｈ１のときは前記低下ｍΔＴ
ｃを変化させる条件のうらの１つが成立したためステッ
プ１２０に進む。一方、判定結果が否、即ち前記操舵角
Ｈ≦所定値１」１のときはこの制御ルーチンを一旦終了
し、再度の起動に備える。 ステップ１２０で、車速Ｖとスロットル開度θを読込む
。次いでステップ１３０で、前記操舵角Ｈ１車速ｖ１ス
ロットル間度θから、差動制御クラッチ装置７０を制御
するための基本伝達トルク容量ＴＣＯの低下量ΔＴＣを
、第４図に示した関係を用いて決定する。次いでステッ
プ１４０で、現在の差動制御クラツ°チ装置７０の伝達
トルク容量Ｔｃが、前記入力トルクに応じて決まる基本
伝達トルク容ｆｆ１Ｔｃｏより前記決定された低下量Δ
ＴＣだけ低下しているか否かを判定する。この判定は、
実際には、前記基本伝達トルク容ｆｉＴｃｏと低下量Δ
ＴＣの差（ＴＣＯ−ΔＴｃ）に相当するデューテイ比信
号が制御装置８０からサーボ油圧制御弁７８に入力され
ているか否かで行う。 ステップ１４０の判定結果が正のときは、前記差動制御
クラッチ装置７０の現在の伝達トルク容ｆｆｔＴｃが基
本伝達トルク容ＥｆｌＴＣｏに比べて前記低下量ΔＴｃ
だけ低下し所望の値となっているため、この制御ルーチ
ンを一旦終了する。 一方、判定結果が否のとき、即ち現在の伝達トルク容量
Ｔｏが基本伝達トルク容量Ｔ　ＣＯから低下量△ＴＯを
引いた値（ＴＣＯ−ΔＴｃ）と等しくないときは、現在
の伝達トルク容ｊｌＴｃが未だ所望の値となっていない
と考えられる。そのため、ステップ１５０に進み、現在
の伝達トルク容ｆｆ１Ｔｃを前記値ＴＣＯ−△Ｔｃとす
るため、現在の伝達トルク容ｆｆ１Ｔｃから前記低下量
ΔＴｃを減するにうに前記油圧制御装置７２を制御する
。 なお、この実施例においては、トルク容量の低下量△Ｔ
ｃを、第４図に示されるように、車速■が小さい程、操
舵角１−１が大きい程、スロ間度〜ル間度θが小さい程
大きく、従って、伝達トルク容量Ｔｃを小さくしていた
。しかしながら、本発明を実施する場合、例えば更に他
の要素まで考慮したにうな場合は、必ずしも前記低下量
△ＴＣをこのように変化させる必要はない。 又、前記実施例においては、ＦＦベースの４輪駆動制御
装置を例示したが、本発明の適用範囲はこれに限定され
ず、ＦＲ（フロントエンジンリヤドライブ）ベース、Ｒ
Ｒ（リヤエンジンリヤドラシブ）ベースの４輪駆動制御
装置に本発明を適用することか可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の要旨構成を示ずブロック線図、第２図
は本発明の実施例が採用されている車両用４輪駆動車の
全体構成を示ずスケルトン図、第３図は差動制御クラヅ
チの構成を詳細に示した油圧回路図、第４図は前記差動
制御クラッチ装置の伝達トルク容量を制御するための制
御ルーチンに用いられる、基本伝達トルク容量の低下量
を決定するための関係の例を示す線図、第５図は前記制
御ルーチンを示ず流れ図である。 １０・・・エンジン、 ２０・・・自動変速機、 ３０・・・センタデファレンシャル装置、７０・・・ク
ラッチ装置、 ７２・・・油圧装置、 ８０・・・制御装置、 ９０・・・入力系、 ９１・・・スロットル開度センサ、 ９３．９４・・・前輪回転速度センサ、９５・・・後輪
回転速度センサ、 ９６・・・操舵角センサ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）前後輪間の差動を許容可能なセンタデファレンシ
   ャル装置と、該センタデファレンシャル装置の差動機能
   を外部からの制御信号により制御可能とする差動制限装
   置と、を備えた４輪駆動制御装置において、 前記車両の車速、操舵角及びエンジン負荷に応じて前記
   差動制限装置の伝達トルク容量を変化させる伝達トルク
   容量変化手段を備えたことを特徴とする４輪駆動制御装
   置。
2. （２）前記伝達トルク容量変化手段が、車速が小さい程
   、操舵角が大きい程、又、エンジン負荷が小さい程前記
   伝達トルク容量を減らすようにされている特許請求の範
   囲第１項記載の４輪駆動制御装置。