JPS6328727A - 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
タディファレンンヤ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が知ら
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５８−１０１８
２９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か
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
ップ時には徐々に前後輪直結の四輪駆動状態とする改良
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の伝達トルク容量を増大
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、原動機回転数の時間変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の伝達トルク容量が増大し
、これによって徐々に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
。この場合には原動機回転数の時間変化率が通常時限界
値を越えても制御クラッチが急激に係合することがなく
、大きいショックが生じることがない。

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とを釘している。

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、艮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７レンンヤ
ル装置４２は、変速装置１８の出力歯車３８と噛合する
入力歯車４４を一体に儒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ｇディファレンシャル
ケース４６とセンタディファレンンヤル装置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か
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８０は、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に駆動連結されている
。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、マニュアルシフートポジション
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食速装置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
へ出力し、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の伝達トルク容量を増大させる
ための制御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１００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
１制御クランチロ４の伝達トルク容ＷＴｃ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中肉ｅが
この時のスロットル開ｉθ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値Ａ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Ｑｃ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
ずれか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Ｃｓｏｔでない時にはステップ１０５へ進んでカ
ウント値Ｃをセット値Ｃｓｅｔにセットシ、そしてステ
ップ１０６へ進んでサーボ油圧制御弁８０へ現在より所
定値だけ大きいデユーティ比のパルス信号を出力し、差
動１ｔｌ制御クラツチ６４の伝達トルク容量ＴｃをΔＴ
ｃだけ増大することが行われる。ｐｅ　＞Ａでの状態か
続くかぎり差動制御クラッチ６４の伝達トルク容ＨＴｃ
がΔＴｃずつ増大することによって前後輪直結の四輪駆
動状態に徐々に近ずき、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ｐｅ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ｐｅ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↑り別が行われる。〜ｅ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Ｏであるか否かのｉ
ｌｌ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中肉
６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０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
同様に人力トルクと変速段と操舵角等に応じて差動ｉｌ
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の伝
達トルク容量Ｔｃが徐々に増大されて前後輪直結の四輪
駆動状態に徐々に近づき、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
状態が続けば差動制御クラッチ６４の伝達トルク容量増
大制御が解除されて差動制御クラッチ６４がその時の人
力トルクと変速段と操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の如き差動４．１１御装置は
、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トｌ
の作用効果が１りられる。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
前輪或いは後輪に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通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・・・２山圧１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、１０
２・・・スロットル開度センサ、１０４・・・車速セン
サ、１０６・・・マニュアルシフトポジションセンサ、
１０８・・・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の伝
   達トルク容量を増大することを特徴とする四輪駆動装置
   の制御方法。