JPS6364829A - 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
置を構成する遊星歯車機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
に連結するとともに、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きる差動
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あれば、差動制御クラッチ
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
結状態となり、これらの各状態に対し差動制御クラッチ
を完全係合と完全解放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あるいは操縦安定性（操安性）を
高めている。

また周知のようにセンディファレンシャル装置は、四輪
駆動状態でのタイトコーナブレーキング現象を防止する
ためのものであり、このような機能をパートタイム四輪
駆動車では、クラッチなどの駆動力分配装置の作用を解
除して二輪駆動とすることにより達成しており、例えば
特開昭５９−１０９４３１号公報には、タイトコーナブ
レーキング現象を防ぐために、車速および操舵角に応じ
て二輪駆動への切換え制御を行なう装置が提案されてい
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
わなければ、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
特願昭６０−２８０６６２号の装置では、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
応じて差動制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、例えば前
掲の特開昭５９−１０９４３１号公報に記載されている
ようにブレーキング現象の生じる条件は車速および操舵
角によって異なっており、したがって上記の装置のよう
に入力トルクおよび変速段によって伝達トルク容量を制
御する装置では、タイトコーナブレーキング現象やタイ
ヤ摩耗もしくは燃費の悪化が生じるおそれがあった。す
なわちコーナリングの際にはアクセルを戻して車速を減
じるのか一般的であるが、コーナリングの度合とアクセ
ル開度とは必ずしも一定の関係にある訳ではないので、
タイトコーナブレーキング現象が生じる可能性がめった
。

このような問題点に対して前掲の特開昭５９−１０９４
３１号の装置では、四輪駆動状態を解除して二輪駆動状
態にするから、タイトコーナブレーキング現象を防ぐこ
とができるが、これは飽くまでもパートタイム四輪駆動
車を対象とするものであるうえに、コーナリングの際に
二輪駆動状態にすれば、車両の挙動の不安定要因が増え
る可能性があった。

この発明は上記の事情を背景としてなされたもので、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お
いてタイトコーナブレーキング現象を有効に防止する制
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
一定値以下に制御する境界操舵角を車速ごとに定め、所
定の車速における操舵角がその重速での境界操舵角以上
の場合に差動制御クラッチの伝達トルク容量を一定値以
下にすることを特徴とする方法である。

作　　　用 すなわちこの発明の方法では、コーナリングの際に操舵
角と車速とに応じて差動制御クラッチの伝達トルク容量
の一定値以下への制御を行ない、例えば車速が遅ければ
小ざい操舵角で伝達トルク容量を一定値以下に制御し、
かつ伝達トルク容量の一定値以下への制御を行なう操舵
角を、車速の増大に伴って大ぎくする。その結果、タイ
トコーナブレーキング現象が生じ安い定行状態の場合に
は、センタディファレンシャル装置の差動制限が緩和さ
れ、もしくはセンタディファレンシャル装置がフリーな
状態になるので、前後輪には負荷に応じた差動が生じる
。

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
、遊星歯車薇構等により構成された変速装置であって、
油圧制御ｌ装置９により複数の変速段に切換わるよう構
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４ＷＤ（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１変輪駆動軸１５と同志のスリーブ状の前
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と平行に前輪駆動軸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、サンギア１３とリン
グギア］４とを選択的に接続する油圧作動式の差動制御
クラッチ２１を内蔵してあり、該差動制御クラッチ２１
は四輪駆動用トランスファ装置３に設けられた油圧制御
ｌ装置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
ザーボ式の湿式多板クラッチであり、油圧サーボ装置３
５の油至３６に供給される→ノ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
］Ｏのサンギア１３とリングギア１４とを接続し、かつ
油至３６に供給されるリーポ油圧の増大に応じて伝達ト
ルク容量を比例的に増大するようになっている。

油圧制御［ｌ装置２２は車両用自動変速＠２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４］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
油圧ポートｂと、ドレンポートＣとを有しており、通電
時にはボートａを油圧ポート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。υ−ポ油圧コントロールバルブ４１に
は、制御装置４５から例えば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４１はデユーティ比に応じた大きざのザーボ油圧
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
して配置されてあり、他端にて自在継手２７および中間
接続軸２８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軸３１の一端に連結さ
れている。ドライブピニオン軸３１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
制御信号に蟇いて動作して変速装＠７の変速段の切換制
御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＠装置４５は、一般的構造のマイク
ロコンピュータを含み、この制御装置４５には、車速セ
ンサ４６から１＄Ｉ速Ｖに関する情報が、またスロット
ル開度センサ４７から内燃機関１のスロットル開度に関
する情報が、さらにマニュアルシフトポジションセンサ
４８からマニュアルシフトレンジに関する情報が、そし
てまた操舵角センサ４９から操舵角θ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めるいは前輪駆
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。

そして制御Ｏ装置４５は、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へ出力するよう構
成されている。また操舵角センサ４９から得られるデー
タと車速Ｖとに応じて差動制御クラッチ２］の伝達トル
ク容量を制御するための信号をザ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。置体的には
、左動制御クラッチ２１の伝達トルク容量を零にする境
界操舵角θＶを、車速Ｖごとに予め決めておき、検出さ
れた車速■における操舵角θがその車速Ｖにあける境界
操舵角θ■以上であれば、差動制御クラッチ２１の伝達
トルク容量を零にしてセンタディファレンシャル装置１
Ｑの差動制限を解除するようになっている。

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■
および操舵角θを読み込み〈ステップ１００　）　、つ
いでその車速Ｖに対応する境界操舵角θＶを定める（ス
テップ１０１）。ここで車速Ｖと境界操舵角θ■との関
係の一例を示せば、第４図の通りであって、予め定めた
所定の車速ＶＯ以下車速では、車速か遅いほど境界操舵
角θ■を小ざい値とし、また所定の車速ｖＯ以上では境
界操舵角θＶを一定値とする。そしてステップ１０１で
境界操舵角θＶを決めるにあたっては、第４図に示す関
係のマツプを前記制ｔｔｉ＋装置４５に記憶させておき
、入力された車速■に応じてそのマツプから境界操舵角
θ■を選択すればよい。境界操舵角θ■を定めた後にス
テップ１０２ではステップ１００で入力された操舵角θ
と境界操舵角θ■とを比較し、操舵角が境界操舵角θ■
より小さければ差動制御クラッチ２１の制御を特には行
なわずに制御ルーチンは終了し、これに対し実際の操舵
角θが境界操舵角θＶ以上でおれば、ステップ１０３に
進んで差動制御クラッチ２１の伝達トルク容量ＴＣが零
になっているか否かの判断を行なう。これは例えば前記
油圧サーボ装置３５の油￥３６に至る油路における油圧
を検出することにより判断することができる。ステップ
１０３の判断結果かイエスの場合は、制御ルーチンは終
了し、これに対し判断結果がノーの場合はステップ１０
４に進んで差動制御クラッチ２１の伝達トルク容ＩＴｃ
を零にＳ２定する。これは異体的には、前記サーボ油圧
コントロールバルブ４１を制御装置４５からの出力信号
により切換動作させてそのボートａをドレンポートＣに
連通ざぜることにより、油圧サーボ装置３５における油
室３６から排圧し、もって差動制御クラッチ２１を解放
することにより行なう。

したがって上記の方法よれば、車速Ｖと操舵角θとによ
って決まる条件が、第４図に示すｌ−Ｔ　ｃ＝Ｏ領域」
に入っていれば、差動制御クラッチ２１の伝達トルク容
量Ｔｃが零に設定され、その結果、前後輪の差動が自由
に行なわれるので、タイトコーナブレーキング現象が確
実に防止される。

またコーナリング時に伝達トルク容量ＴＣを零に設定し
て差動制限を解除しても、駆動状態はセンタディファレ
ンシャル装置１０を介した四輪駆動状態となるから、車
両の挙動の安定性を確保することができる。

なお、以上の説明では、操舵角が境界操舵角を越えた場
合に伝達トルク容量Ｔｃを零にすることとしたが、この
発明では、要は、操舵角が境界操舵角を越えた場合に、
伝達トルク各間を一定値以下にすればよいのであって、
例えば所定の車速に応じた境界操舵角以上の操舵角にな
った場合に、伝達トルク容量を零に近い極めて低い容量
に設定してもよく、このようにした場合には、差動制御
クラッチから完全には油圧が扱けないから、コーナを通
過した後に差動制限を行なうにあたっての応答性が良好
となる。ざらにこの発明では、車速ごとの境界操舵角を
、第４図に示したパターン以外の各種のパターンとなる
よう設定することができる。

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、操舵
角が、車速ごとに定めた境界操舵角以上になった場合に
、差動制御クラッチの伝達トルク容量を予め決めた一定
値以下にするから、低速でのゆるやかなコーナリングで
あっても、前後輪の差動が確保され、タイトコーナブレ
ーキング現象が防止される。また差動制御クラッチの伝
達トルク容量を低下させたコーナリングの際にはセンタ
ディファレンシャル装置を介した四輪駆動状態になるの
で、車両の挙動の安定性を確保することができる。

【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
は車速ごとの境界操舵角の一例を示す線図である。 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、　
４９・・・操舵角センサ。

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
   ンタディフア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一定値以下に
   制御する境界操舵角を車速ごとに定め、所定の車速にお
   ける操舵角がその車速での境界操舵角以上の場合に差動
   制御クラッチの伝達トルク容量を一定値以下にすること
   を特徴とする四輪駆動装置の制御方法。