JPS6387321A - 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
制御方法に係り、特にセンタディファレンシャル装置を
有す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の一つとして
、後輪と前輪との間にて差動作用を行うセンタディファ
レンシャル装置と、前記センタディファレンシャル装置
の差動作用を制限する差動制御クラッチとを有する四輪
駆動装置が既に提案されており、この種の四輪駆動装置
は、例えば特開昭５０−１４７０２７号、特開昭５５−
７２４２０号、特開昭６０−１７６８２７号の各公報に
示されており、また本願出願人と同一の出願人による特
願昭６１−１０５５４１号に於て提案されている。

上述の如き四輪駆動装置に於ては、センタディファレン
シャル装置の等動作用により車輌旋回時に前輪と後輪と
の回転半径の差により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、降雨路、積雪路、泥
路等の悪路走行によって複数個の車輪のうちの何れか一
つでもがスリップを生じて駆動力を失うと、センタディ
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
力が減少すると云う現象が生じ、踏破性が著しく低減す
る。このためセンタディファレンシャル装置を有する四
輪駆動装置に於ては、センタディファレンシャル装置の
差動作用を制限する差動制御クラッチを設けることが行
われている。そして後輪回転数と前輪回転数との差が所
定値以上の時、即ち、一方のタイヤが路面に対しスリッ
プを生じている時等には悪路の踏破性の向上のために差
動制御クラッチを係合させて後輪と前輪とを直結し、そ
れ以外の四輪駆動時には前記差動制御クラッチを解放さ
せてセンタディファレンシャル装置の差動作用を許すよ
う構成された四輪駆動装置が既に提案されており、これ
は特開昭５５−７２４２０号公報に示されている。

発明が解決しようとする問題点 しかし、前輪回転数と後輪回転数とに差がある時に差動
制御クラッチが急激に係合すると、タイヤ及び駆動系の
イナシャによりトルクが急激に変動し、大きいショック
が生じ、また脱輪時に於ては、その脱出が滑らかに行わ
れない。

本発明は上述の如き問題点を解決し、大きいショックを
伴なうことな（、また脱輪時にはその脱出が滑らかに行
われるよう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、一つの人力部材と
後輪用及び前輪用の二つの出力部材とを有し後輪と前輪
との間にて差動作用を行うセンタディファレンシャル装
置と、前記センタディファレンシャル装置の前記入力部
材と前記二つの出力部材のうちの二つの部材を可変の伝
達トルク容量をもって互いに接続し前記センタディファ
レンシャル装置の差動作用を制限する差動制御クラッチ
と、前記差動制御クッチの伝達トルク容量を制御する制
御装置とを有している四輪駆動装置の制御方法に於て、
前記差動制御クラッチの伝達トルク容量増大時にはこの
時の原動機出力状態と前後輪回転数差に応じて予め定め
られた伝達トルク容量増大パターンに従って前記差動制
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
る制御方法によって達成される。

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
ッチは伝達トルク容量を外部よりの制御信号によって自
由に変化するものであれば良（、この差動制限装置とし
ては、油圧サーボ式の湿式多板クラッチ、電磁パウダク
ラッチ等が用いられて良い。

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
の出力状態及び前後輪回転数差に応じて予め定められた
伝達トルク容量増大パターンに従って差動制御クラッチ
の伝達トルク容量が定量的に増大し、これにより前記伝
達トルク容量増大パターンが原動機の出力状態及び前後
輪回転数差に応じて予め適宜に設定されることによって
大きいショックを伴なうことなく、また脱輪時には急激
な脱出を生じることなく前記差動制御クラッチの係合制
御が行われるようになる。

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使用される四輪
駆動装置を示すスケルトン図である。

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とを宵している。

流体式トルクコンバータ１６は、人力部材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
後輪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
シャル装置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の出力歯車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とを何している。

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ＩＴｏ６
２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ほぼ
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７８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、ピニオン軸
８６によってセンタ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か、左サイド歯
車９２には左側車軸９６の各々の一端部か駆動連結され
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、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、マニュアルシフ
トポジションセンサ１０４より変速装置１８のマニュア
ルシフトレンジに関する情報を、前輪回転数センサ１０
６より前輪回転数に関する情報を、後輪回転数センサ１
０８より後輪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と前輪回転数或いは後輪回転数
（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の変速段制御のための
制御信号を油圧制御装置４０へ出力し、また前輪回転数
或いは後輪回転数及びその差に応じて差動制御クラッチ
６４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油圧制御装置７４のサーボ油圧制御
弁８０へ出力するようになっている。

差動制御クラッチ６４の伝達トルク容量の増大制御は、
具体的には第３図に示されている如きフローチャートに
従って行われる。

ステップ１０に於ては、フラッグＦ、が１であるか否か
の判別が行われる。フラッグＦ１は車輪スリップ時に於
ける伝達トルク容量増大制御中を示すフラッグであり、
フラッグＦ１−１である時はステップ１６へ進み、フラ
ッグＦ１−１でない時にはステップ１１へ進む。

ステップ１１に於ては、フラッグＦ１を１とし、タイマ
ＴＭ、をスタートさせ、ソレノイド制御信号のデユーテ
ィ比ＳｄをＤＩ　＋ＡＤ！に設定することが行われる。

設定値Ｄ１は固定値であり、設定値ＡＤ２はスロットル
開度に応じスロットル開度が大きい時はど大きい値に設
定されるスロットル開度比例項である。従って、このソ
レノイド制御信号のデユーティ比Ｓｄはこの時のスロッ
トル開度が大きい時はど大きい値になる。尚、設定値り
、及びＡＤ、は、マニュアル操作、発進加速時、変速時
等、差動制御クラッチ６４の係合指令の種類に応じて可
変設定されてもよい。ステップ１１の次はステップ１２
へ進む。

ステップ１２に於ては、後輪回転数Ｎｒと前輪回転数Ｎ
ｆ’との回転数差ΔＮが予め定められた所定値ΔＮ５ｅ
ｔ　１、例えば’；２　Ｑ　ｒｐａ＋より小さいか否か
の判別が行われる。ΔＮくΔＮ５ｅｔ＋である時はステ
ップ２６へ進み、ΔＮくΔＮ５ｅｔ＋でない時にはステ
ップ１３へ進む。

ステップ１３に於ては、現在の実際のデユーティ比Ｓｄ
ｒがステップ１１に於て決定されたデユーティ比５ｄ−
Ｄ、＋ＡＤ、より大きいか否かの判別が行われる。Ｓｄ
ｒ＞Ｓｄである時にはステップ１４へ進み、Ｓｄｒ＞Ｓ
ｄでない時にはステップ１５へ進む。

ステップ１４に於ては、ソレノイド制御信号のデユーテ
ィ比Ｓｄを現在のデユーティ比と同じデユーティ比Ｓｄ
ｒとすることが行われる。

ステップ１５に於ては、デユーティ比Ｓｄによるソレノ
イド制御信号をサーボ油圧制御弁８０へ出力することが
行われる。

ステップ１６は、伝達トルク容量増大制御開始後に実行
され、このステップ１６に於ては、フラッグＦ２が１で
あるか否かの判別が行われる。フラッグＦ：は伝達トル
ク容量増大制御完了を示すフラッグであり、フラッグＦ
２−１である時はステップ２７へ進み、これに対しフラ
ッグＦコ−１でない時にはステップ１７へ進む。

ステップ１７に於ては、タイマＴＭ、が予め定められた
タイマセット値ＴＭｓｅｔ　＋　、例えば２〜５秒相当
以上であるか否かの判別が行われる。ＴＭ　Ｉ　＞　Ｔ
　Ｍ　ｓａｔ　ｌである時はステップ２５へ進み、ＴＭ
Ｉ　＞ＴＭｓｅｔ　ｌでない時にはステップ１８へ進む
。

ステップ１８に於ては、フラッグＦ３が１であるか否か
の判別が行われる。フラッグＦ３は伝達トルク容量増大
制御完了許可を示すフラッグであり、フラッグＦ３−１
である時はステップ２４へ進み、これに対しフラッグＦ
３−１でない時にはステップ１９へ進む。

ステップ１９に於ては、前輪回転数Ｎｒと後輪回転数Ｎ
ｒとの回転数差ΔＮが所定値ΔＮ５ｅｔ２以下であるか
否かの判別が行われる。所定値ΔＮ５ｅＬ　２は極く小
さい値、例えば１０　ｒｐｍ程度に設定されており、Δ
ＮくΔＮ５ｅｔ：である時にはステップ２３へ進み、こ
れに対しΔＮくΔＮ５ｅｔｐでない時にはステップ２０
へ進む。

ステップ２０に於ては、Ｓｄ＋ＢＩＴＭ１をもって時間
の経過と共に暫時ソレノイド制御信号のデユーティ比Ｓ
ｄを増大させることが行われる。

ステップ２０の次はステップ２１へ進む。

ステップ２１に於ては、ソレノイド制御信号のデユーテ
ィ比Ｓｄが予め定められた所定値Ｓ　ｄｓｅｔより大き
いか否かの判別が行われる。Ｓｄ＞５ｄｓｅｔでない時
には直接ステップ１５へ進み、これに対しＳｄ＞５ｄｓ
ｅｔである時にはステップ２２へ進む。

ステップ２２に於ては、ソレノイド制御信号のデユーテ
ィ比Ｓｄを設定値Ｓ　ｄｓｅｔに設定することが行われ
、次にステップ１５へ進む。

ステップ２３に於ては、フラッグＦ３を１にし、タイマ
ＴＭ、をスタートさせることが行われる。

ステップ２３の次はステップ２０へ進む。

ステップ２４に於ては、タイマＴＭ、、が予め定められ
たタイマセット値ＴＭｓｅｔ　：　、例えば０゜５秒相
当以上であるか否かの判別が行われる。ＴＰｖ１２　＞
７Ｍ５ｅｔ　＝である時にステップ２５へ進み、ＴＭ２
　＞ＴＭｓｅｔ　２でない時にはステップ２０へ進む。

ステップ２５に於ては、フラッグＦ３を０にすることが
行われる。ステップ２５の次はステップ２６へ進む。

ステップ２６に於ては、フラッグＦ、を１にすることが
行われる。ステップ２６の次はステップ２７へ進む。

ステップ２７に於ては、ソレノイド制御信号のデユーテ
ィ比Ｓｄを１　（１００％）にすることが行われる。ス
テップ２７の次はステップ１５へ進む。

これにより、伝達トルク容量増大制御時に於てはデユー
ティ比Ｓｄは、第４図に示されている如く、その制御開
始と同時にＤｌ　＋ＡＤまたけ急激に増大した後にＳｄ
　十ＢＩ　ＴＭＩをもって時間の経過と共に徐々に増大
し、制御開始時によりタイマセット値ＴＭｓａｔｌによ
り決まる所定時間内にてデユーティ比Ｓｄが所定値Ｓ　
ｄｓｃｔ以上になろうとする時はその所定値Ｓ　ｄｓｅ
ｔに維持され、前後輪回転数差ΔＮが所定値ΔＮ５ｅｔ
２以下になってからタイマセット値ＴＭｓｅｔｐにより
定まる所定時間が経過した後、或いは制御開始時よりタ
イマセット値ＴＭｓｅＬ＋により決まる所定時間が経過
した時にはデユーティ比Ｓｄが最大値である１に設定さ
れる。このデユーティ比Ｓｄによるソレノイド制御信号
がサーボ油圧制御弁８０に与えられることによってサー
ボ油圧制御弁８０はその時のライン油圧とデユーティ比
Ｓｄに応じた油圧を油圧サーボ装置６８の油室６８へ供
給し、これにより油室６８のサーボ油圧がデユーティ比
Ｓｄに比例して増大し、差動制御クラッチ６４の係合圧
、換言すれば伝達トルク容量がその油室６８のサーボ油
圧の増大に応じて第４図に示されているデユーティ比特
性と同等の特性をもって増大する。また前後輪回転数差
ΔＮが所定値ΔＮ５ｅｔｌ以下である時には、差動制御
クラッチ６４の伝達トルク容量が急激に増大しても大き
いショックが生じることがないから、この時には緊急性
を重視して差動制御クラッチ６４を瞬時に完全係合する
ことが行われる。

尚、差動制御クラッチ６４の如き差動制限装置は、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の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８二をもって接続するもの
であってもよく、この場合も上述の実施例と同様の作用
効果が得られる。

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、これら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図は本発明による四輪駆動装置の制御方法の実施に
用いられる四輪駆動装置を示す概略構成図、第２図は本
発明による四輪駆動装置の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実施例を
示すフローチャート、第４図は本発明による四輪駆動装
置の制御方法に於ける制御特性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・・人力両市。 ４６・・・ディファレンシャルケース、４８・・・ビニ
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・・・ビニ
オン軸、８８・・・差動ビニオン、９０・・・右サイド
歯車、９２・・パ左サイド歯車、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・・・マニュアルシ
フトポジションセンサ、　　１０６・・・前輪回転数セ
ンサ、１０８・・・後輪回転数センサ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　一つの入力部材と後輪用及び前輪用の二つの出力部材
   とを有し後輪と前輪との間にて差動作用を行うセンタデ
   ィファレンシャル装置と、前記センタディファレンシャ
   ル装置の前記入力部材と前記二つの出力部材のうちの二
   つの部材を可変の伝達トルク容量をもって互いに接続し
   前記センタディファレンシャル装置の差動作用を制限す
   る差動制御クラッチと、前記差動制御クッチの伝達トル
   ク容量を制御する制御装置とを有している四輪駆動装置
   の制御方法に於て、前記差動制御クラッチの伝達トルク
   容量増大時にはこの時の原動機出力状態と前後輪回転数
   差に応じて予め定められた伝達トルク容量増大パターン
   に従って前記差動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制御方法。