JPS6353117A - 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 この発明は後輪駆動軸と前輪駆動軸との差動を行なうセ
ンタディファレンシャル装置を備えた四輪駆動装置の制
御方法に関するものである。

従来の技術 この種の四輪駆動装置を、本出願人は特願昭６０−２８
０６６２号として既に提案した。その基本的な構成は、
自動変速装置の出力軸を、センタディファレンシャル装
置を構成する遊星来車は構のプラネタリキャリヤに連結
し、また一方の出力部材となるリングギヤを後輪駆動軸
に連結覆るとともに他方の出力部材となるサンギヤをチ
ェーンおよびスプロケットからなる伝動手段を介して前
輸出力軸に連結し、そしてプラネタリキャリヤおよびサ
ンギヤならびにリングギヤの三者のうちのいずれか三者
の間に、伝達トルク容量を変えることのでざる差動制御
クラッチを設けたものである。

したがってこのような構成でおれば、差動刊仰クラッチ
を解放することによりセンタディファレンシャル装置が
完全な差動作用をなし、かつ差動制御クラッチを完全に
係合させることにより、センタディファレンシャル装置
が作用しなくなって後輪駆動軸と前輪駆動軸とが所謂直
情状悪どなり、これらの各状態に対し差動１制御クラッ
チを完全係合と完全溶成との中間の係合状態でその係合
力を調整すれば、後輪駆動軸と前輪駆動軸とへのトルク
配分を適宜に設定することができる。そこで前掲の特願
昭６０−２８０６６２号の装置では、差動制御クラッチ
による伝達トルク容量を入力トルクに応じてホ制御する
制御装置を設けることにより、アクセルを踏み込んでス
ロットル開度を大きくするに伴って伝達トルク容量を大
きクシくすなわち差動制限を強め）、もって高出力の必
要とされる状態での走破性おるいは操縦安定性（操安性
）を高めている。

発明が解決しようとする問題点 周知のように四輪駆動状態で後輪と前輪との差動を行な
わな【プれば、全ての車輪に駆動力が確実に伝達される
ので走破性や操安性に優れる反面、後輪と前輪との回転
数差が許容されないためにタイトコーナブレーキング現
象などの不都合が生じ、また反対に差動を完全に行なえ
ば、タイトコーナブレーキング現象などの不都合が生じ
ないものの走破性などが劣る問題がある。そこで前述し
た装置では、入力トルクおよびトランスファ装置の前段
に設けた変速機の変速段に応じて差動！１１！御クラッ
チの伝達トルク容量を変えることとしている。

しかしながらこのような制御は、必ずしもあらゆる走行
条件に対応し得るものではなく、例えば車両加速時に不
都合が生じる場合がめった。すなわちアクセルを踏み込
んで加速する場合には、センタディファレンシャル装置
をロックして前後輪を直結状態にすることにより、動的
車重配分に応じた駆動力が前後輪に配分されて加速性能
や操安性が向上するが、登板路などのために加速度が低
ければ、低車速での旋回に伴ってタイトコーナブレーキ
ング現象が生じる場合がある。

またアクセルを戻してエンジンブレーキを作用させた場
合や、ブレーキを大きく踏み込／Ｖで制動ツノを高めた
場合においても車速の急激な変化のために高い操安性が
必要となるが、このような場合、上記従来の装置では、
入力トルクの減少に伴って差動制御クラッチの伝達トル
ク容量が減じられるため、操安性が低下するおそれがあ
った。

この発明は上記の事情を青票としてなされたもので、操
安性や加−迷性能を向上させることのできる四輪駆Ｆｌ
ｌ装置のル制御方法を提供することを目的とするもので
ある。

問題点を解決するための手段 この発明は、上記の目的を達成するために、後輪駆動軸
と前輪駆動軸とに対してセンタディファレンシャル装置
を介して駆動力を伝達するとともに、そのセンタディフ
ァレンシャル哀ｆＴＩの差動作用を伝達トルク容量可変
な差初刊御クラッチによって制限する四輪駆動装置を制
御するに必たり、前記差動ｔｌ制御クラッチの伝達トル
ク盲信を変える制御データとして車両加速度を含むこと
を特徴をする方法でおる。

作　　　用 すなわちこの発明の方法では、定速走行時と加減速時と
で差動制御クラッチの伝達ｌ・ルク容■が￥？、なり、
例えばｈＯ減速時には伝）ヱトルク容量を高めることに
より、すなわちセンタデイファレンシ１フル菰買の差動
制限を強めて四輪への駆動力の伝達を確実にすることに
より、操安［生やｔｊＯ速性能が向上する。

実施例 以下にこの発明の方法を実施例に基づいて詳細に説明す
る。

第１図はこの発明の方法の一例を示すフローチャートで
あり、ここに示す方法は、例えば第２図および第３図に
示す装置を対象として実施される。

すなわち第２図において、１は内燃機関を示しており、
該内燃機関１は車両の前部に縦置きされており、内燃機
関１の後部には車両用自動変速機２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。

車両用自動変速機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内に設けられた歯車式の変速装置７
とを有し、流体式トルクコンバータ５の入力部材８によ
って内燃機関１の図示されていない出力軸（クランク軸
）に連結されて内燃機関１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に与えるようになっている
。

変速装置７は、従来一般に用いられているものと同様に
、遊星歯車別面等により溝成された変速装置で必って、
油圧制ｇｆＪ装置９により複数の変速段に切換ねるよう
溝成されている。

四輪駆動用トランスファ装置３はフルタイム４〜ＶＤ（
常時四輪駆動）のための遊星歯車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から回転動力を与えられる
入力部材としてのキャリア１１およびキャリア１１に保
持されたプラネタリピニオン１２と、プラネタリピニオ
ン１２に噛合したサンギア１３およびリングギア１４と
を有し、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＠軸１７が設けられており、前輪駆
動用中間軸１６と前輪駆動＠１７とは、その各々に取付
けられたスプロケット１８．１９に噛合する無端のチェ
ーン２０により連結されている。

四輪駆動用トランスファ装置３は、リンギア１３とリン
グギア１４とをｊハ択的に接続する油圧作動式の差動制
御クラッチ２１を内蔵しており、該停動ルＩＩ　Ｕｎク
ラッチ２１は四輪駆動用トランス７７装冒３に設けられ
た油圧ｆｆｉ制御菰首２２により動作するようになって
いる。

差動制御クラッチ２１は、第３図に示したように、油圧
サーボ式の湿式多板クラツヂであり、油圧サーボ装置３
５の油至３６に供１恰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の右方
向へ移動することによりセンタディファレンシャル装置
１０のサンギア１３とリングギア１４とを接、涜し、か
つ曲至３６に供給されるサー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。

油圧制御装置２２は車両用自動変速ｐ５２に組込まれて
いるオイルポンプ３９から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バルブ４０と、
プレッシャレギュレータバルブ４０から油圧を与えられ
る電磁式のサーボ油圧コントロールバルブ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
ーボ装置３５の油至３６に接続されたボートａと、プレ
ッシャレギュレータバルブ４０から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に連通させ、これに対し非
通電時にはボートａをドレンポートＣに連通させるよう
になっている。サーボ油圧コントロールバルブ４１には
、制御装置４５から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コントロールバルブ４
１はデユーティ比に応じた大きざのサーボ油圧を油圧サ
ーボ装置３５の油至３６へ供給する。

後輪駆動軸１５には、自在継手２３によりリアプロペラ
軸２４の一端が連結されている。

前輪駆動軸１７には、自在継手２５によりフロントプロ
ペラ軸２６の一端が連結されている。フロントプロペラ
軸２６は、車両用自動変速機２の軸線に対しほぼ平行に
して配置されており、他端にて自在継手２７および中間
接続！１Ｉ１２８によりフロントディファレンシャル装
置３０の入力軸であるドライブピニオンｌＮ１３１の一
端に連結されている。ドライブピニオン＠！１３１は内
燃機関１の鋳鉄製のオイルパン２９と一体成形されたデ
ィファレンシャルケース３２により回転可能に支持され
ている。

ドライブピニオン軸３１の端部には傘歯車からなるドラ
イブピニオン３３が設けられており、該ドライブピニオ
ン３３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。

油圧制御装置９．２２は、電気式の制御装置４５からの
制御信号に基いて作動して変速装置７の変速段の切換制
■と差動制御クラッチ２１の伝達トルク制御を行なうよ
うになっている。制御装置４５は、一般的構造のマイク
ロコンピュータをＳみ、この制御装置４５には、車速セ
ンサ４６から車速に関する情報が、またスロツｌ〜ル開
度しンサ４７から内燃機関１のスロットル開度θに関す
る情報が、ざらにマニュアルシフトポジションセンサ４
８からマニュアルシフトレンジに関する情報が、それぞ
れ入力されている。なおここで、車速センサ４６は、前
記後輪駆動軸１５の回転数を検出するセンサや前輪駆動
軸１７の回転数を検出するセンサあるいは前輪駆動用中
間軸１６の回転数を検出するセンサのいずれであっても
よく、またこれら全てのセンサの出力信号を採用すれば
、信頼性がより高くなる。

そしてア制御装置４５は、基本的には、マニュアルシフ
トレンジと車速Ｖとスロットル開度θ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
た車速Ｖを微分して求めた加速度αとスロットル開度θ
とに応じて差動制御クラッチ２１の伝達トルク容量を制
御するための所定のデユーティ比のパルス信号をサーボ
油圧コントロールバルブ４１へ出力するよう構成されて
いる。

上記の装置を対象としたこの発明の制御方法の一例につ
いて次に説明すると、第１図に示すように、先ず車速Ｖ
およびスロットル開度θを読み込み（ステップｉｏｏ＞
、ついで車速Ｖからその微分値であるカロ速度αを演算
するくステップ１０１）。

得られた加速度αを予め定めた基準加速度α０と比較し
くステップ１０２）、その結果がノーの場合、すなわち
演算して得た加速度αが基準加速度α０以下の場合には
、ステップ１０３に進んでスロットル開度θを予め定め
た基準スロットル開度θ。と比較する。このステップ１
０３の判断結果がノーの場合、すなわちスロットル開度
θが基準スロットル開度θ０以下でかつ加速度αが基準
加速度α。

以下の場合には、差動制御クラッチ２１の伝達トルク容
量ＴＣを零にする（ステップ１０４）。すなわち加速度
αおよびスロットル開度θが基準値以下の場合には、差
動ｉ、！ｌ限を行なわずにセンタディファレンシャル装
置１０を本来の機能通り負荷に応じて作用させる。これ
に対しステップ１０２もしくはステップ１０３の判断結
果がイエスの場合には、ステップ１０５に進んで伝達ト
ルク盲信ＴＣを決定する。ここで伝達トルク容ｆｆ１Ｔ
ｃは、ステップ１００で１ｑられた加速度αおよびスロ
ットル開度θを要因として決定し、具体的には第４図に
示すように、加速度αおよびスロットル開度θの値が大
きいはど伝達トルク容ｆｆ１Ｔｃを大きくする。また伝
達トルク容量Ｔｃの決定方法としては、第４図に示す関
係にある伝達トルク容量値を予め記憶させておき、読み
込んだスロットル開度θおよび演算して１ｑだ加速度α
に適合する伝達トルク容９ＴＣを選択すればよい。ぞし
て差動制御クラッチ２１の伝達トルク容ｆｆ１Ｔｃがス
テップ１０５で決定した値となるよう、サーボ油圧コン
トロールバルブ４１に与えるデユーティ比を決定しくス
テップ１０６）、それに対応するパルス信号をサーボ油
圧コントロールバルブ４１に与えて差動制御クラッチ２
１にサーボ油圧を加える（ステップ１０７〉。

したがって上述の方法では、加速度αやスロットル開度
θ（エンジン負荷）が犬さいほどセンタディファレンシ
ャル装置１０の差動作用が強く制限されて直結四輪駆動
状態に近くなり、その結果、トルク値に大小があるもの
の四輪の全てにエンジンからの駆動力が伝達されて操安
性や加速性能などが向上する。

なお、以上の説明では、車速から加速度を求めることと
したが、この発明では加速度センυを用いて直接加速度
を検出してもよい。またこの発明では、上述の例のよう
に加速度αおよびスロットル開度θの三者によって伝達
トルク容曇ＴＣを決める替りに、加速度αのみによって
伝達トルク容ｆｆ１Ｔｃを決めてもよく、その場合、加
速度αの絶対値が大きいほど伝達トルクｇ＝”ｒｃを大
きくすることにより、エンジンブレーキが作用し始めた
ときやブレーキを強く踏み込んだときなどの急減速時で
も直結四輪駆動に近い状態になり、車両の埜勤の安定性
を確保することができる。

発明の詳細 な説明したようにこの発明の制御方法によれば、少なく
とも加速度に応じて差動制御クラッチの伝）！トルク容
量をυ制御するから、例えば急発進や急イ１１勅などの
７ＪＯ速度の大きいときに伝達トルク容量を大ぎくする
ことにより、直結四輪駆動に近い状態になり、車両の挙
動の安定性を確保して操安性が向上し、同時に加速性能
が向上し、またコーナリングなどの一定速度走行の場合
には伝達トルク各辺を下げてセンタディファレンシャル
装置の自由な差動作用を確保してタイトコーナブレーキ
ング現象を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の方法の一例を示すフローチャート、
第２図はその方法で対象とする装置の簡略図、第３図は
その差動制御クラッチの制御システムの簡略図、第４図
は加速度およびスロットル開度と伝達トルク容量との関
係を示す線図でめる。 ３・・・四輪駆動用トランスファ装置、　１０・・・セ
ンタディファレンシャル装置、　１５・・・後輪駆動軸
、１７・・・前輪駆動軸、　２１・・・差動制御クラッ
チ、４５・・・制御装置、　４６・・・車速センサ、　
４７・・・スロットル開度センサ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 後輪駆動軸と前輪駆動軸とに対してセンタディファレン
   シャル装置を介して駆動力を伝達するとともに、そのセ
   ンタディファレンシャル装置の差動作用を伝達トルク容
   量可変な差動制御クラッチによって制限する四輪駆動装
   置を制御するにあたり、 前記差動制御クラッチの伝達トルク容量を変える制御デ
   ータとして車両加速度を含むことを特徴をする四輪駆動
   装置の制御方法。