JPS6328726A - 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】 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の制
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として、前輪
と後輪とを選択的に駆動連結して二輪駆動と四輪駆動と
の切換を行う二輪−四輪駆動切換制御クラッチを有して
いるものと、センタディファレンシャル装置及び該セン
タディファレンシャル装置のディファレンシャル作用を
禁止或いは抑制すべく後輪と前輪とを直結成いはそれに
近い状態とする差動制御クラッチを有するものとか知ら
れており、これらは例えば、特開昭５５−７２４２０号
、特開昭５８−５３５２０号、特開昭５８−１０１８２
９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、前輪と後輪との回転
数差が所定値以上になった時には前輪と後輪のいずれか
が走行路面に対してスリップを生じているとして上述の
如き二輪−四輪切換制御クラッチ或いは差動制御クラッ
チを係合させて前後輪直結の四輪駆動状態にすることが
行われている。

発明が解決しようとする問題点 上述の如き制御クラッチの係合制御の実施に際しては、
前輪と後輪との回転数差を検出すべく前輪回転数を検出
する回転数センサと後輪回転数を検出する回転数センサ
とが各々必要である。しかし、通常の車輌に於ては、ア
ンチスキッド装置を備えているもの以外は上述の如き回
転数センサを備えておらず、このため、上述の如き制御
クラッチの係合制御に際しては前輪用と後輪用の二つの
回転数センサを新たに設ける必要がある。

本発明は、特別な前輪回転数センサ及び後輪回転数セン
サを必要とせずに前輪或いは後輪が走行路面に対してス
リップしていることを検出し、これによってタイヤスリ
ップ時には前後輪直結の四輪駆動状態を成立する改良さ
れた四輪駆動装置の制御方法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、後輪駆動部材と前
輪駆動部材とをトルク伝達関係に接続する制御クラッチ
を有する四輪駆動装置の制御方法に於て、原動機の負荷
に応じて原動機回転数の時間変化率の通常時限界値を設
定し、原動機回転数の時間変化率が前記通常時限界値を
越えた時には前記制御クラッチを係合させて前後輪直結
の四輪駆動状態とすることを特徴とする四輪駆動装置の
制御方法によって達成される。

発明の作用及び効果 本発明による四輪駆動装置の制御方法によれば、原動機
回転数の時間変化率の大小によって前輪或いは後輪のい
ずれかが走行路面に対してスリップしているか否かの判
別が行われ、原動機１転数の時間嚢化率が原動機の負荷
に応じて定められた通常時限界値゛以上である時は前輪
或いは後輪が走行路面に対してスリップしている時であ
り、この時には制御クラッチが係合し、これによって前
後輪直結の四輪駆動状態となり、優れた駆動性能或いは
制動性能が得られるようになる。

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図は本発明による制御方法の実施に用いられる四輪
駆動装置の一例を示している。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１６と、変速装置１８とをＨ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
後進変速段との間に切換わ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置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
ンヤル装置４２を有している。センタディファレンシャ
ル装置４２は、変速装置１８の出力山車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、ディファレンンヤルケース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。

後輸出力用サイド歯車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
ンシャル装置４２の入力部材であるディファレンシャル
ケース４６とセンタディファレンシャル装置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制御クラッチ６４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Ｇ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よう
になっている。

油圧サーボ装置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、車輌用自動変速機１２に組込ま
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７
８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とを有している。サー
ボ油圧制御弁８０ｉ、油室６８に接続されたポート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
にはポートａを油圧ポートｂに接続し、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はフロントディファレンシャル装置８２
のディファレンシャルケース８４に駆動連結されでいる
。フロントディファレンシャル装置８２は、ビニオン軸
８６によってディファレンシャルケース８４より回転可
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８８と、各々二つの差動ピニオン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には右側車軸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
。

油圧制御装置４０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、一般的構造のマイクロコンピュータ
を含み、スロットル開度センサ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
ンサ１０６よりマニュアルシフトレンジに関する情報を
、入力トルクセンサ１０８より四輪駆動用トランスファ
装置１４に与えられる入力トルクに関する情報を、操舵
角センサ１１０より車輌の操舵角に関する情報を、機関
回転数センサ１１２より内燃機関１０の出力軸回転数に
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の変速段の切換
制御のための制御信号を油圧制御装置４０へ出力し、ま
た機関回転数の時間変化率が内燃機関１０のスロットル
開度と変速装置１８の変速段とによって決められた通常
時限界値以下である時には入力トルクと変速段と操舵角
とに応じて予め決められた伝達トルク容量にて差動制御
クラッチ６４の伝達トルク容量が制御されるように所定
のデユーティ比のパルス信号をサーボ油圧制御弁８０−
＼出力し、これに対し機関回転数の時間変化率がスロッ
トル開度と変速段とに応じて定められた通常時限界値以
上である時にはその時の入力トルク及び操舵角に関係な
く差動制御クラッチ６４を実質的に完全に係合させるた
めのオン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。

次に第３゛図に示されたフローチャートを参照して本発
明による制御方法の一つの実施例について詳細に説明す
る。

先ずステップ１０１に於ては、変速装置１８がダウンシ
フトされているか否かの判別が行われる。

ダウンシフト時は前輪或いは後輪のいずれかが走行路面
に対してスリップを生じていなくても機関回転数が急激
に増加するから、この時には本発明による制御方法がキ
ャンセルされてステップ１０２へ進み、通常の四輪駆動
制御、即ち入力トルクと変速段と操舵角等に応じて差動
制御クラッチ６４の伝達トルク容＊　Ｔ　Ｃを制御する
ことが行われる ダウンシフト時でない時にはステップ１０３へ進み、ス
テップ１０３に於ては、機関回転数センサ１１２によっ
て検出された内燃機関１０の回転数の時間変化率Ｎｏが
この時のスロットル開度θと変速段とに応じて予め定め
られた通常時限界値Ａより大きいか否かの判別が行われ
る。機関回転数の時間変化率の通常時限界Ｉｉ７′ｉＡ
は、スロットル開度と変速段とによって決まる通常状態
路面での最大加速時の機関回転数の増加率より少し大き
い値であって、第４図に示されている如く、スロットル
開度θと変速段とに応じて決められ、これはスロットル
開度が大きいほど、また変速段が低速段である時はど大
きい値に設定される。機関回転数の時間変化率ＮＯがそ
の通常時限界値Ａより大きいということは前輪或いは後
輪のいずれがが走行路面に対しスリップしている時であ
り、この時にはステップ１０４へ進む。

ステップ１０４に於ては、カウンタのカウント値Ｃがセ
ット値Ｃｓｅｔでない時にはステップ１゜５へ進んでカ
ウント値Ｃをセント値Ｃｓｅｔにセットし、そしてステ
ップ１０６へ進んでサーボ油圧制御弁８０ヘオン信号を
出力し、差動制御クラッチ６４を完全係合させることか
行われる。差動制御クラッチ６４が完全係合することに
よって前後輪直結の四輪駆動状態が得られ、これに伴い
駆動性能或いは制動性能が改善され、走行車輪の路面に
対するスリップが回避されるようになる。

機関回転数の時間変化率内ｅが通常時限界値Ａ以上でな
い時にはステップ１０７へ進み、ステップ１０７に於て
は、機関回転数の時間変化率内ｅが、第４図に示されて
いる如く、スロットル開度θと変速段とに応じて前記通
常時限界値Ａより小さい通常時限界値Ｂより大きいか否
かの判別が行われる。ＮＯが通常時限界値Ｂより大きく
ない時にはステップ１０８へ進み、ステップ１０８に於
ては、カウンタのカウント値Ｃが０であるか否かの判別
が行われる。Ｃ−０である時はステップ１１１へ進み、
これに対しＣ−０でない時にはステップ１０９へ進んで
カウンタのカウント値Ｃを一つダウンカウントすること
が行われる。

また、ステップ１０７に於て機関回転数の時間変化率Ｑ
ｅが通常時限界値Ｂより大きい時にはステップ１１０へ
進み、ステップ１１０に於ては、カウンタのカウンタ値
ＣがＯであればステップ１１１へ進む。

ステップ１１１に於ては、ステップ１０２に於ける時と
同様に入力トルクと変速段と操舵角等に応じて差動制御
クラッチ６４の伝達トルク容量ＴＣを制御することが行
われる。

即ち、機関回転数の時間変化率〜ｅが予め定められた通
常時限界値Ａ以上になると、差動制御クラッチ６４が係
合されて前後輪直結の四輪駆動状態になり、これより以
降に機関回転数の時間変化率が予め定められた通常時限
界値Ｂ以下である状態か続けば差動制御クラッチ６４の
係合制御が解除されて差動制御クラッチ６４がその時の
入力トルクと変速段と保舵角等に応じて制御されるよう
になる。

尚、差動制御クラッチ６４の々Ｕき差動、ｔす御装置は
、上述の＆Ｕ＜、センタディファレンンヤル装置の入力
部材と一方の出力部ト４とを可変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。また差動制御クラッチは、上
述の如きデフロック式の差動制御クラッチ以外に例えば
前輪或いは後輪（ミ対する駆動トルク伝達経路の途中に
設けられて前輪或いは後輪に対する駆動トルクの伝達量
をその係合度合、即ち伝達トルク容量をもって制御する
如きクラッチであっても良い。

本発明による制御方法に於て用いられる機関回転数は機
関出力軸回転数以外にこれと等価なトルクコンバータ出
力部材回転数或いは変速装置の入力部材回転数であって
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、これに限定されるものではなく、
本発明の範囲内にて種々の実嵐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図は本発明による制御方法の実施に用いられる四輪
駆動装置の一例を示す概略構成図、第２図は本発明によ
る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一つの実施例を示すフローチャー
ト、第４図は機関回転数の時間変化率の通常時限界値を
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
置。 １６・・・流体式トルクコンバータ、１８・・・変速装
置。 ３８・・・出力歯車、４０・・・油圧制御装置、４２・
・・センタディファレンシャル装置、４４・・・入力歯
車。 ４６・・・ディファレンシャルケース、４８・・・ピニ
オン軸、５０・・・差動ピニオン、５２・・・後輸出力
用サイド歯車、５４・・・前輸出力用サイド歯車、５６
・・・後輸出力歯車、５８・・・後輪駆動軸、６０・−
・後輪駆動歯車、６２・・・前輪駆動軸、６４・・・差
動制御クラッチ、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
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・・・ピニ
オン軸、８８・・・差動ピニオン、９０・・・右サイド
歯車、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・・・車速センサ
、１０６・・・マニュアルシフトポジションセンサ、１
０８・・・入力トルクセンサ、１１０・・・操舵角セン
サ、１１２・・・回転数センサ特　許　出　願　人　　
　トヨタ自動車株式会社代　　　理　　　人　　　弁理
士　　明石　昌毅第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　後輪駆動部材と前輪駆動部材とをトルク伝達関係に接
   続する制御クラッチを有する四輪駆動装置の制御方法に
   於て、原動機の負荷に応じて原動機回転数の時間変化率
   の通常時限界値を設定し、原動機回転数の時間変化率が
   前記通常時限界値を越えた時には前記制御クラッチを係
   合させて前後輪直結の四輪駆動状態とすることを特徴と
   する四輪駆動装置の制御方法。