JPH03135836A - ４輪駆動車の動力配分制御装置 - 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、複合プラネタリギヤ式センターディファレン
シャル装置を備えた４輪駆動車において、前後輪への動
力配分制御装置に関し、詳しくは、センターディファレ
ンシャル装置による前後輪の基準トルク配分比を複数設
けた方式の配分比切換制御系に関する。

〔従来の技術〕

一般に４輪駆動車の前後輪の基準トルク配分は、駆動力
が最大に発揮されるように加速時の重心移動を加味した
動的重量配分により比例して設定される。このため、フ
ロントエンジンφフロントドライブ（Ｆ　Ｆ）ベースで
は前輪トルクＴＦと後輪トルクＴＲとが、ＴＰ：ＴＲ絢
５０　：　５０に設定され、フロントエンジン・リヤド
ライブ（ＦＲ）ベースではＴＰ　：　ＴＲ’＝＝４０　
：　６０に設定される。

またセンターディファレンシャル装置は、これらの基準
トルク配分の状態により等分の場合はベベルギヤ式が、
不等分の場合はシンプルプラネタリギヤ式等が選択され
る。

ここでトルク配分が等分なセンターディファレンシャル
付４輪駆動車では、悪路での走破性が最大に発揮される
。しかし、低μ路等の悪路で容易にスリップが発生し、
このスリップ発生時にセンターディファレンシャル装置
に差動制限機能を追加すると、駆動力は確かに向上する
が、操縦性は特に向上するわけでなく、４輪のスリップ
発生条件が同一のため、高速旋回時等において４輪が同
時にスリップして操縦困難になる場合もある。そこでか
かるスリップ状態でも操縦安定性を確保するには、シン
プルプラネタリギヤ式センターディファレンシャル装置
を使用し、後輪偏重に基準トルク配分を設定する。これ
により、常に後輪を先にスリップさせ、ドライバのアク
セル操作で後輪にパワースライドを発生させ、車両のテ
ールを流しながら操縦する。

そこで従来、上記プラネタリギヤ式センターディファレ
ンシャル装置を備えた４輪駆動車に関しては、例えば特
開昭６３−１７６７２８号公報の先行技術がある。ここ
で、シンプルプラネタリギヤのセンターディファレンシ
ャル装置を有し、変速出力をキャリヤに人力し、サンギ
ヤとリングギヤの一方から前輪に、他方から後輪にそれ
ぞれトルクを、サンギヤとリングギヤのピッチ円径の違
いに応じ不等配分して分配する。また、サンギヤリング
ギヤおよびキャリヤのいずれかの２つの要素の間に差動
制限用油圧多板クラッチを配設することが示されている
。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、上記先行技術のものにあっては、シンプルプ
ラネタリギヤ式のセンターディファレンシャル装置であ
るため、基準トルク配分比はサンギヤとリングギヤとの
噛合いピッチ円径の比のみで決定され、これ以外の自由
度がない。また、変速機出力とリヤドライブ軸とが同軸
の駆動系に配置されると、サンギヤの内側に変速機出力
軸が挿通されるため、サンギヤのサイズ減少に限界があ
る。一方、リングギヤのサイズの増大はトランスファ全
体の大型化、車室内居住性の悪化を招いて限界がある。

従って、サンギヤとリングギヤとの噛合いピッチ円径比
によるトルク配分比は、周囲の制約から設定範囲に自由
度がない。このため、後輪への駆動トルク配分を大きく
したり、または前後輪のトルク配分を等配分に近く設定
することが難しい。更に、ＦＦベースまたはＦＲベース
の４輪駆動のように前後輪重量配分の異なる種々の車両
に適応した場合に、後輪偏重のトルク配分に設定しにく
いため、トルク配分制御の効果を発揮できない。

更に、基準トルク配分を後輪側に大きく設定しにくいた
め、油圧多板クラッチによるトルク配分制御において制
御域が狭く、走破性、操縦性を適ｉＥ化し難い等の問題
がある。

このことから、センターディファレンシャル装置では周
囲の制約を受けることなく、基準トルク配分の決定自由
度を増し、充分に後輪偏重の基準トルク配分比に設定可
能にすることが望まれる。

また、後輪偏重の度合によりアンダーステアまたはオー
バステア気味になり、安定性、回頭性、操舵感等の性能
が変化するが、基準トルク配分比が１つの場合は１種類
の設定しか得られず、種々の路面や道路の状況、走行状
態に対し最適化し難い。

このため、基準トルク配分比を複数設け、種々の走行条
件に対して適した性能を発揮することが望まれる。

ここで、複数の基学トルク配分比を得る構成として、セ
ンターディファレンシャル装置の複数の出力要素を油圧
多板クラッチを介して伝動構成し、この油圧多板クラッ
チを選択的に係合することで動力伝達すると共にトルク
配分比切換えを同時に行うことが考えられ、油圧系の構
造の簡素化の点で好ましい。ところでかかる方式では、
油圧多板クラッチ自体が動力伝達要素であるため、切換
時に２つのクラッチの一方に給油して他方を排油する際
に、２つのクラッチ油圧が共に低い場合等ではセンター
ディファレンシャル装置が無負荷の中立状態になること
がある。この場合に、例えば前輪もしくは後輪が路面摩
擦係数の低い路面にあってアクセル踏込みが特に大きい
と、駆動力が著しく低下したり、エンジンの吹上り等を
招くため、かかる不都合を生じないように切換制御する
必要がある。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたもので、その目的
とするところは、複合プラネタリギヤ式センターディフ
ァレンシャル装置により後輪１１重の基準トルク配分比
を複数設け、油圧多板クラッチで動力伝達およびトルク
配分比切換えするように組合わせ構成にした方式におい
て、センターディファレンシャル装置の中立状態が生じ
ないように切換制御することが可能な４輪駆動車の動力
配分制御装置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するため、本発明の４輪駆動車の動力配
分制御装置は、入力側サンギヤ、一方の出力側のサンギ
ヤを有し、これらサンギヤに一体形成されたピニオンを
それぞれ噛合せ、他方の出力側のキャリヤで上記ピニオ
ンを軸支する複合プラネタリギヤ式センターディファレ
ンシャル装置を備えた４輪駆動車において、上記センタ
ーディファレンシャル装置の一方の出力側の伝達要素と
して互いに噛合うサンギヤとピニオンとを複数列設け、
上記複数列の各サンギヤをそれぞれ動力伝達モード切換
用の油圧多板クラッチを介して出力軸に連結し、他方の
出力側のキャリヤと上記出力軸との間に差動制限用の油
圧多板クラッチをバイパスして設け、上記動力伝達モー
ド切換用の油圧多板クラッチ、差動制限用の油圧多板ク
ラッチの切換時には、上記センターディファレンシャル
装置を動力伝達状態に保ってモードを切換えるように構
成するものである。

〔作　　　用〕

上記構成に基づき、後輪偏重の基準トルク配分比を定め
ると共に、差動機能を備える複合プラネタリギヤ式セン
ターディファレンシャル装置において、一方の出力側の
サンギヤとピニオンの列を複数追加した簡単な構成で、
後輪偏重の基中トルク配分比が複数前られる。そこで、
路面や道路の状況、走行状態等により各々の基準トルク
配分比を選択することで、回頭性、安定性、操縦性、操
舵感等を最適に発揮することが可能になる。また動力伝
達とトルク配分比切換用の複数の油圧多板クラッチは、
切換時に例えば差動制限トルクの作用、クラッチ給排油
のタイミングでセンターディファレンシャル装置を動力
伝達状態に保つことで、ト立状態が回避される。

〔実　施　例〕

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図において、本発明が適用される縦置きトランスア
クスル型の駆動系について述べると、トルクコンバータ
ケースｌ、ディファレンシャルケース２の後部にトラン
スミッションケース３が接合し、トランスミッションケ
ース３の後部にトランスファケース４．インタミディエ
ートケース６およびエクステンションケース７が順次接
合し、トランスミッションケース３の゛ド部にはオイル
パン５が取付けられる。符号１０はエンジンであり、こ
のエンジン■０のクランク軸１１がトルクコンバータケ
ースｌ内部のロックアツプクラッチ１２を備えたトルク
コンバータ１３に連結し、トルクコンバータ■３からの
人力軸［４がトランスミッションケース３内部の自動変
速機３０に入力する。自動変速機３０からの出力軸１５
は人力軸１４と同軸上に出力し、この出力軸１５がトラ
ンスファケース４内部のセンターディファレンシャル装
置５０に同軸上に連結する。

トランスミッションケース８内部において人、出力軸１
４．　１５に対しフロントドライブ軸１６が下行配置さ
れ、このフロントドライブ軸１６の後端はセンターディ
ファレンシャル装置５０に一対のリダクションギャ１７
．１８を介して連結し、フロントドライブ軸１Ｂの前端
はディファレンシャルケース２内部のフロントディファ
レンシャル装置１９を介して前輪に伝動構成される。

一方、センターディファレンシャル装置５０の後部のイ
ンタミゾ、ｆエートケース６の内部には油圧多板クラッ
チ装置７０が設けられて、センターディファレンシャル
装置５０の動作を切換制御して動力を出力し、更に差動
制限作用するようになっている。そしてこの油圧多板ク
ラッチ装置７０からはリヤドライブ軸２０が出力し、こ
のリヤドライブ軸２０はプロペラ軸２１．　　リヤディ
ファレンシャル装置２２等を介して後輪に伝動構成され
る。

自動変速機３０は、フロントプラネタリギヤ３１゜リヤ
プラネタリギヤ３２を有し、これらのフロントプラネタ
リギヤ３１．　　リヤプラネタリギヤ３２に対し、ハイ
クラッチ３３．リバースクラッチ３４．ブレーキバンド
３５．フォワードクラッチ３６．オーバランニングクラ
ッチ３７．ローアンドリバースクラッチ３８゜ワンウェ
イクラッチ３９．４０が設けられ、これらを選択的に係
合することて前進４段後進１段の変速段を得る。また自
動変速機３０の前方には、オイルポンプ４１がトルクコ
ンバータのインペラスリーブ１３ａとドライブ軸４２と
を連結して常に駆動するように設けられ、オイルパン５
にはコントロールバルブボデー４３が収容される。そし
てコントロールバルブボデー４３により上述の各摩擦要
素に給排油し、選択的に係合するようになっている。

第２図において、センターディファレンシャル装置５０
と油圧多板クラッチ装置７０の部分について述べる。

センターディファレンシャル装置５０は、変速機出力軸
Ｉ５の端部の内側に第１の中間軸５１がブツシュ２３．
スラストワッシャ２４を介して同軸上に嵌合し、第１の
中間軸５１の後部の外側に第２の中間軸５２がブツシュ
２３を介して同軸上に嵌合して配置される。そして出力
軸１５には人力サンギヤ５３が、第１、第２の中間軸５
１．５２には第１、第２のリヤサンギヤ５４．５５が形
成され、これら入力サンギヤ５３と第１．第２のリヤサ
ンギヤ５４．５５とが一直線上に近接して配列される。

また、ピニオン部材５Ｂには第１ないし第３のピニオン
５７ないし５９が形成され、第１のピニオン５７は人力
サンギヤ５３に、第２のピニオン５８は第１のリヤサン
ギヤ５４に、第３のピニオン５９は第２のリヤサンギヤ
５５にそれぞれ噛合い、３列噛合い構造になっている。

一方、リダクションギヤ■７は、変速機出力軸１５の人
力サンギヤ５３の直前方にブツシュ２３．スラストベア
リング２５を介して回転自在に嵌合し、これらリダクシ
ョンギヤ１７．変速機出力軸１５が、トランスミッショ
ンケース３に対しボールベアリング２Ｂで支持される。

そこでキャリヤ６０が、このリダクションギヤ１７に一
体化してピニオン領域に装架され、キャリヤ６０の後端
の支持プレート６１は、ベアリング２７を介して第２の
中間軸５２に嵌合すると共に、トランスファケース４に
対しボールベアリング２Ｂで支持されている。そしてキ
ャリヤ６０と一体のりダクションギャ１７と支持プレー
ト８１との間に、ピニオン輔６２が両持ちで取付けられ
、このピニオン輔６２にピニオン部材５Ｂがニードルベ
アリング２８を介して回転自在に嵌合する。こうしてリ
ングギヤが無く、リヤ側に２組のギヤ列を有する複合プ
ラネタリギヤを成す。

次いで、油圧多板クラッチ装置７０について述べると、
インクミディエートケース６の内部に基亭トルク配分比
切換用の２組の第１．第２の油圧多板クラッチ７１．７
２と差動制限用の第３の油圧多板クラッチ７３とが収容
設置されている。第１の油圧多板クラッチ７１は、第１
中間輔５１とそれに同軸」二に回転自在に嵌合するリヤ
ドライブ軸２０との間に介設されるものであり、ドラム
７１ａがインタミディエートケース６の中心のボス部６
ａに回転自在に嵌合し、リヤドライブ軸２０のフランジ
部２０ａにスプライン結合して設置され、ハブ７１ｂが
第１中間輔５１にスプライン結合され、これらドラム７
１ａとハブ７１ｂとの間にドライブプレートとドリブン
プレートからなる摩擦係合プレート７１ｃが配置される
。ドラム７１ａの内部には油圧室７１ｄとピストン７１
ｃとが設けられ、このピストン７１ｃにより上記摩擦係
合プレー１−７１ｃを一体的、にする係合することで、
２列目の第２ピニオン５８．第２のリヤサンギヤ５４か
ら分割動力を出力するようになっている。

第２の油圧多板クラッチ７２は、第２中間軸５２とリヤ
ドライブ軸２０との間に介設されており、上述の第１の
油圧多板クラッチ７１の前方でドラム７２ａが第２の中
間軸５２に一体結合され、ｌ＼ブ７２ｂがリヤドライブ
軸２０と一体の上記第１の油圧多板クラッチ７１のドラ
ム７１ａに連結され、両者の間にドライブプレートとド
リブンプレートからなる摩擦係合プレート７２ｃが配置
される。そしてドラム７２ａ内部に設けられる油圧室７
２ｄのピストン７２ｅで上記摩擦係合プレート７２ｃを
一体的に係合し、３列口の第３のピニオン５９．第２の
リヤサンギヤ５５から分割動力を出力するようになって
いる。

第３の油圧多板クラッチ７３は、キャリヤ６０とリヤド
ライブ軸２０との間に介設されており、ドラム７３ａが
キャリヤ６０の支持プレート６■に結合し、上記第１の
油圧多板クラッチ７■のドラム７１ａの外側に延設され
ている。ここで、ドラム７１ａは／％ブを兼ねており、
これらドラム７３ａと７１ａとの間にドライブプレート
とドリブンプレートからなる摩擦係合プレート７３ｃが
配置される。また、インタミディエートケース６の段部
６ｂに油圧室７３ｄとピストン７３ｃとが設けられ、ピ
ストン７３ｅにはレリーズベアリング７３「を介して抑
圧プレート７３ｇが取付けられ、押圧プレート７３ｇで
上記摩擦係合プレート７３ｃを所定量係合して差動制限
トルクが生じ、この差動制限トルクをバイパスしてタイ
ヤのグリップ限界を越えた駆動輪側からスリップの生し
ていない駆動輪側に移動するようになっている。

なお、第２の中間軸５２の両側、ハブ７１ｂ　、　　リ
ヤドライブ軸２０のフランン部２０ａ、ボス部６ａの間
にはスラストベアリング２５が設けられて、構成部材を
回転自在に軸承している。

潤滑系として、変速機出力軸［５，第１の中間軸５１の
途中に油路１５ａ　、　５１ａが連通して設けられ、ト
ランスミッションケース３の油路３ａに孔＋５ｂを介し
て連通している。そして油路５１ａから孔５１ｂを介し
てスラストベアリング２５．１列目のギヤ吻合部等に給
油し、孔５１ｃを介してブツシュ２３およびスラストベ
アリング２５．２列目および３列Ｌ１のギヤ噛合部等に
給油している。

油圧制御系として、第１の油圧多板クラッチ７１の油圧
室７１ｄへの油路７８がインタミディエートケースＢの
ボス部６ａに設けられる。また、第２の油圧多板クラッ
チ７２の油圧室７２ｄへの油路７９がインタミディエー
トケース６からリヤドライブ軸２０゜第１の中間軸５１
の内部を通って設けられ、第３の油圧多板クラッチ７３
の油圧室７３ｄへの油路８２がインタミディエートケー
ス８に連設されている。

ここで、第３図の略図を用いてセンターディファレンシ
ャル装置５０のトルク配分について述べる。

先ず、人力サンギヤ５３の人力トルクＴＩ、その噛合い
ピッチ半径ｒｓ１、キャリヤ６０の前輪トルクＴｐ１．
”ｒ＋ｒ２、第１．第２．第３のピニオン５７、５８．
５９の噛合いピッチ半径ｒｌ）１．ｒｐ２゜ｒｐ３、第
１のリヤサンギヤ５４の後輪トルクＴＲ１，その噛合い
ピッチ半径ｒｓ２、第２のリヤサンギヤ５５の後輪トル
クＴＩ？２、その噛合いピッチ半径ｒｓ３とすると、 ｒ＋　　−ＴＦ　１　　＋ＴＲ１（１）ＴＩ　　−ＴＩ
＋　２　　＋ＴＲ２（２）ｒｓｌ　　＋ｒｐ１　　”ｒ
ｓ２　　＋ｒｐ２−ｒｓ３＋ｒｐ３　　　　　（３） が成立する。

また１列目の人力サンギヤ５３と第１のピニオン５７と
の噛合い点に作用する接線荷重Ｐは、キャリヤ６０に作
用する前輪トルクＴＦｊの接線荷重Ｐ１と２列目の第１
のリヤサンギヤ５４と第２のピニオン５８との噛合い点
に作用する接線荷重Ｐ２との和に等しい。更に、接線荷
重Ｐは、キャリヤ６０に作用する前輪トルクＴＰ２の接
線荷重Ｐ３と３列「１の第２のリヤサンギヤ５５と第３
のピニオン５９との噛合い点に作用する接線荷重Ｐ４と
の和に等しい。

従って、次式が成立する。

Ｐ−ＴＩ／ｒｓ１ Ｐｌ　＝ＴＦ１　／　（ｒｓｌ　＋ｒｐ１　）Ｐ２　＝
ＴＲ１／　ｒｓ　２ Ｐ３−ＴＰ２／　（ｒｓｌ　＋ｒｐ１）Ｐ４−ＴＲ２／
ｒｓ３ Ｔｊ／ｒｓ　１　＝　［ＴＦ１／（ｒｓ　１　＋ｒｐ　
１　）Ｊ＋ＴＲ１／ｒｓ２　　　　　　　（４）Ｔｉ／
ｒｓ　１−　ｆＴＰ　２　／（ｒｓ　１＋　ｒｐ　１）
１＋ＴＲ２／ｒｓ３　　　　　　　（！１）（１）〜（
３）式を（４）、（５）式に代入して整理すると、以下
のようになる。

ＴＰｌ　−（１−ｒｐｌ　　・ｒｓ２／ｒｓ１　　・ｒ
ｐ２）Ｔｌ ＴＲ１−（ｒｐｌ　・ｒｓ２／ｒｓ１　・ｒｐ２）Ｔｉ ＴＲ２−（１−ｒｐｌ　　−ｒｓ３／ｒｓ１　１１ｒｐ
３）×Ｔｉ ＴＲ２−（ｒｒｌ　　争ｒｓ３　／ｒｓ１　　・ｒｐ３
）×Ｔｉ このことから、２種類の基準トルク配分子Ｉ’１：ＴＲ
１、ＴＦ２　：ＴＲ２が得られる。そして人力サンギャ
５３．第１．第２のリヤサンギヤ５４．５５と第１ない
し第３のピニオン５７ないし５９との噛合いピッチ半径
を選択することで、２つの基準トルク配分比を自由に設
定し得ることがわかる。

ここで、例えばｒｓ　１−２２．８ｍｍ、　　ｒｐ　１
−１７．１ａｍ、　　ｒｐ　２−２１．８ｍｍ、　　ｒ
ｓ　２−１８．１ｍｏ＋、　　ｒｐ　３−１９．９５ａ
ｎ　、　　ｒｓ　３　＝＝１９．９５ｍｍにすると、Ｔ
Ｆ　ｊ　　−０，３８Ｔｌ　、　　ＴＲ１Ｌ：（１，８
２ＴＩＴＩ’　２−０．２５Ｔｉ　、　　ＴＲ２−０，
７５Ｔｉになる。従って、前後輪の２つの基準トルク配
分比は、ＴＰｌ　：ＴＲ１Ｌ：３８：６２．ＴＲ２：Ｔ
Ｒ２−２５ニア５になり、２つ共に充分に後輪偏重で、
第２のトルク配分比の場合はＦＲに非常に近いトルク配
分である。

第４図において、油圧制御系および電子制御系について
述べる。

符号４１はオイルポンプであり、このオイルポンプ４１
の吐出圧がレギュレータ弁７５で調圧されてライン圧が
生じ、このライン圧が自動変速機の図示しない油圧制御
装置に用いられる。ライン圧油路７６は、切換弁７７に
連通し、切換弁７７から油路７８゜７９を介して第１．
第２の油圧多板クラッチ７１．７２の油圧室７１ｄ　、
　７２ｄに連通ずる。符号７７は切換弁であり、ソレノ
イド７７ａに切換スイッチ８ｏが接続してあって、切換
スイッチ８０のオン・オフで切換弁７７を第１．第２の
油圧多板クラッチ７１．７２の一方に給油し、他方をド
レンするように切換動作する構成である。

またライン圧油路７６は、クラッチ制御弁８１．油路８
２を介して第３の油圧多板クラッチ７３の油圧室７３ｄ
に連通し、更にパイロット弁８３を介してデユティソレ
ノイド弁８４に連通ずる。そしてデユーティソレノイド
弁８４のデユーティ圧が、油路８５によりクラッチ制御
弁８１の制御側に導かれて、第３の油圧多板クラッチ７
３の差動制限トルクを可変に制御するようになっている
。

一方、制御ユニット９０の人力信号として、少なくとも
前輪回転数センサ９１．後輪回転数センサ９２゜舵角セ
ンサ９３を有する。前輪回転数センサ９１の前輪回転数
ＮＦ、後輪回転数センサ９２の後輪回転数Ｎｌ（はスリ
ップ率算出部９４に入力するが、Ｔｌ？　＜Ｔｌの基準
トルク配分で常に後輪が先にスリップすることから、ス
リップ率Ｓが、Ｓ　−Ｎ　Ｆ／Ｎ　ｌ？（Ｓ〉０）によ
り算出される。このスリップ率Ｓと舵角センサ９３の舵
角ψとは差動制限トルク設定部９５に人力し、マツプ設
定部９６のマツプから差動制限トルクＴｅを検索する。

ここで、Ｓ≧１のノンスリップでは差動制限トルクＴｃ
は低い値に設定してあり、Ｓく１のスリップ状態でスリ
ップ率Ｓの減少に応じて差動ホリ限トルクＴｅを増大し
、設定値８１以下ではＴ　ｍａｘに定める。また、舵角
ψの増大に応じ差動制限ｌ・ルクＴｃを減少してタイト
コーナブレーキング現象を回避する。この差動制限トル
クＴＣは、デユーティ変換部９７に人力してデユーティ
比りに変換され、このデユーティ信号がデユーティソレ
ノイド弁８４に出力するものである。

更に、第１．第２の油圧多板クラッチ７１．７２の切換
制御において、センターディファレンシャル装置５０の
中立防ＩＬ対策について述べる。これは、第３の油圧多
板クラッチ７３の差動制限トルクによるディファレンシ
ャルロック機能を利用したものであり、切換スイッチ８
０の切換信号が、制御ユニット９０の差動制限トルク設
定部９５に人力するように回路構成される。そして切換
信号が入力した場合は、所定の時間だけ一時的に差動制
限トルクが生じるように定めるようになっている。

次いで、かかる構成の４輪駆動車の作用を、第５図の特
性図を用いて述べる。

先ず、エンジン１０の動力はトルクコンバータ１３゜人
力軸１４を介して自動変速機３０に人力し、自動変速さ
れた動力が変速機出力軸Ｉ５からセンターディファレン
シャル装置５０の人力サンギヤ５３に人力する。

ここで、市街地等で安定した走行性能を？１多る場合は
、切換スイッチ８０の操作で切換弁７７により第１の油
圧多板クラッチ７１に給油して一体的に係合する。する
と、センターディファレンシャル装置５０の第１のリヤ
サンギヤ５４が第１の中間軸５１．第１の油圧多板クラ
ッチ７１を介してリヤドライブ軸２０に連結し、第１の
リヤサンギヤ５４からの動力が後輪側に取出されて、第
１の基準トルク配分比をもつモードになる。この第１の
モードでは、センターディファレンシャル装置５０の１
列［１と２列１“１の第１．第２のリヤサンギヤ５４．
５５と第１．第２のピニオン５７．５８との歯車諸元に
より基皇トルク配分がＴＰｌ　：ＴＩ？１≠３８　二〇
２に設定されていることで、変速動力の３８％がキャリ
ヤ６０に、その６２％が第１のリヤサンギヤ５４に分配
して出力される。

そしてキャリヤ６０の動力は、リダクションギヤ！７゜
１ｇ、　　フロントドライブ軸１６．フロントディファ
レンシャル装置１９等を芥して前輪に伝達し、第１のリ
ヤサンギヤ５４の動力は、第１の中間軸５１．第１の油
圧多板クラッチ７１．　　リヤドライブ軸２０．プロペ
ラ軸２１．　　リヤディファレンシャル装置２２等を介
して後輪に伝達して、４輪駆動車行する。

一方このとき、前、後輪回転数ＮＦ、ＮＲおよび舵角ψ
の信号が制御ユニット９０に入力し、スリップ率算出部
９４てスリップ率Ｓが算出されている。

そこで乾燥路面でＳ≧１のノンスリップ状態では、差動
制限トルク設定部９５でＴｃが低い値に設定され、デユ
ーティ比変換部９７から例えばデユーティ比１００％の
信号がデユーティソレノイド弁８４へ出力する。このた
めデユーティ圧が零になって、クラッチ制御弁８１は、
油路７６を閉じて第３の油圧多板クラッチ７３をドレン
するように動作するのであり、これにより第３の油圧多
板クラッチ７３は解放されて差動制限トルクが零になり
、上述のセンタディファレンシャル装置５０をフリーに
する。

従って前後輪のトルク配分は、第５図の点Ｐ１のように
上述の基準トルク配分子ｐ１．ＴＲ１と同一になる。こ
のトルク配分では後輪偏重であるが、前輪寄りであり、
アンダーテスア気味になって安定性を備えた操縦性等を
有する。また旋回時には、センターディファレンシャル
装置５０が前後輪の回転数差に応じてピニオン部材５Ｇ
を自転、公転させて回転数差を完全に吸収することにな
り、自由に旋回することが可能になる。

次いで、滑り易い路面走行時には、後輪偏重のトルク配
分により常に後輪が先にスリップし、制御ユニット９０
のスリップ率算出部９４でスリップ状態に応したスリッ
プ率Ｓ１　　（Ｓ＜１）が算出される。そしてこのスリ
ップ率Ｓ１に応じた差動制限トルクＴｃ１のデユーティ
信号がデユーティソレノイド弁８４に出力してクラッチ
制御弁８Ｉを動作することで、第３の油圧多板クラッチ
７３はライン圧を調圧した油圧が供給されて所定の差動
制限トルクＴｃ１が生じる。そこで、センターディファ
レンシャル装置５０で、２つの出力要素のキャリヤ６゜
と第１のリヤサンギヤ５４と一体のリヤドライブ軸２０
との間に第３の油圧多板クラッチ７３を経由した伝動系
路がバイパスして形成されることになり、高回転側のリ
ヤドライブ軸２ｏから差動制限トルクＴｃ１分だけ低回
転側のキャリヤ８０にトルクがバイパスして伝達される
。これによりトルク配分は、第５図の制御ライン１に沿
って前輪寄りに変化し、後輪トルクは減してスリップを
生じなくなり１．ト破性を増大すると共に操縦性も良好
に保つ。

そして上述のスリップ率Ｓが設定値Ｓｌｌトドなると、
第３の油圧多板クラッチ７３の油圧と共に差動、制限ト
ルクが最大になって、センターディファレンシャル装置
５０のキャリヤ６ｏと第１のりャザンギャ５４とを直結
する。このためセンタープ、ｆファレンシャル装置５０
はディファレンシャルロックされ、第５図の点Ｐ２のよ
うに前後輪の軸重配分に相当したトルク配分の直結式４
輪駆動走行になり、走破性が最大に発揮される。こうし
てスリップ状態に応じ、後輪偏重のトルク配分と直結式
の４輪駆動との間でトルク配分が可変に制御されるので
ある。

次いで、山谷部等で回頭性、操縦性、操舵感を重視した
性能を得る場合は、スイッチ操作で切換弁７７により第
２の油圧多板クラッチ７２を給油して係合するように切
換える。すると今度は、センタディファレンシャル装置
５０の第２のリヤサンギヤ５５が第２の中間軸５２．第
２の油圧多板クラッチ７２、ドラム７１ａを介してリヤ
ドライブ軸２ｏに連結して、第２のモードになる。この
第２の基準トルク配分比をもつモードでは、センターデ
ィファレンシャル装置５０の３列［］の第２のリヤサン
ギヤ５５と第３のピニオン５９との歯車諸元により基準
トルク配分がＴＰ　２　：　ＴＲ２−２５：　７５に設
定されることで、第５図の点Ｐ′１のように後輪偏重で
更にＦＲに近いものになる。従ってこの場合は、オーバ
ステア気味になり、口頭性、操縦性、操舵感が良好なス
ポーティな性能を発揮する。

一方、かかる第２のモードでは後輪スリップが生じ易く
なるが、上述と同様にスリップ状態に応じて電子的に第
３の油圧多板クラッチ７３で差動制限トルクＴｃが生じ
る。そしてこの差動制限トルクＴｃが第５図の制御ライ
ン１′に沿い前輪にトルクバイパスし、点Ｐ２の直結式
４輪駆動の間でトルク配分制御され、同様に後輪スリッ
プを防１１・。

して走破性を確保する。

また、上述の第１．第２の油圧多板クラッチ７１゜７２
による基準トルク配分比切換時には、第６図のように第
１の油圧多板クラッチ７■の油圧Ｐ１が排油により低下
し、第２の油圧多板クラッチ７２の油圧Ｐ２は給油によ
り徐々に上昇し、解放と係合のタイムラグが生じる。と
ころでこの時、切換スイッチ８０の切換信号が制御ユニ
ット９０の差動制限トルク設定部９５に入力し、所定の
時間ｔだけ第３の油圧多板クラッチ７３に所定の差動制
限トルクＴｃが生じるように動作する。このためセンタ
ーディファレンシャル装置５０は、差動制限トルクＴｃ
により前後輪間を一時的に直結もしくはすべり状態にし
て動力伝達状態を確保し、この間に第２の油圧多板クラ
ッチ７２が確実に係合する。そして所定の時間ｔが経過
して差動制限トルクＴｃが元に戻る際に、差動制限が解
除して第２の油圧多板クラッチ７２の係合による第２の
モードに実質的に移行するのであり、こうしてセンター
ディファレンシャル装置５０が中立状態になることが防
１トされる。

一方、第２のモードから第１のモードへの切換時にも同
様に前後輪間を一時的にディファレンシャルロックもし
くはすべり状態にすることは勿論である。

第７図において、本発明の他の実施例について述べる。

これは、第１．第２の油圧多板クラッチ７１、７２の回
路で自動的に係合タイミングをとる方法であり、第１．
第２の油圧多板クラッチ７１．７２の油路７８．７９に
、チｙ−’７り弁１００ａ、　１０１ａとオリフィス１
００ｂ、　１０１ｂとが並設される。これにより上述の
切換時に、油路７９のチエツク弁１０１ａは閉じて迅速
に給油され、油路７８ではチエツク弁１００ａが閉じ、
ｔ　ＩＪ　フイス１００ｂで徐々に排油されるのであり
、こうして油圧Ｐ１は、第６図の破線のように遅延して
低下する。

従ってこの実施例では、第１のモードが若干伸び、同時
にセンターディファレンシャル装置５ｏの動力伝達状態
を保って第２のモードに切換ゎる。

以上、本発明の実施例について述べたが、第１と第２モ
ードの自動切換えの場合にも同様に適用できる。

〔発明の効果〕

以上述べてきたように、本発明によれば、複合プラネタ
リギヤ式センターディファレンシャル装置を備えた４輪
駆動車において、後輪偏重の基準トルク配分比をもつの
モードが複数設けられるため、路面や道路の状況、走行
状態等に対し最適な性能を発揮することができ、安定性
１回頭性、操縦性、操舵感等も向上する。

さらに、複合プラネタリギヤの構成を利用して油圧多板
クラッチを組合わせた構成であるがら、コンパクトな構
造で充分に後輪偏重の複数のモトを得ることができる。

また、第１．第２の各モードにおいてスリップ状態に応
じて差動制限機能を可変に制御する機構が付加されるた
め、スリップ防止等を適切に行い得る。

さらにまた、第１．第２の油圧多板クラッチはトルク伝
達と基準トルク配分比切換えとを兼用するように構成さ
れているので、構造が簡１ｉになる。

またさらに、２つの油圧多板クラッチの給排油による基
準トルク配分比切換時には、差動制限。

係合タイミングによりセンターディファレンシャル装置
を動力伝達状態に保持するので、駆動力低下、エンジン
の吹上り等を確実に防１にし得る。

そして、差動制限トルクを作用する方法では、−巨ディ
フアレンジャルロツクもしくはすべり状態にした後にモ
ード切換えされるので、トルクが前後に流れて駆動力変
化が緩和され、切換ショックも少なくて好ましい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の４輪駆動車の動力配分制御装置の実施
例を示すスケルトン図、 第２図はセンターディファレンシャル装置と油圧多板ク
ラッチ装置の部分の拡大断面図、第３図はトルク配分状
態を説明する略図、第４図は油圧制御と電子制御の回路
図、第５図はトルク配分制御の特性図、 第６図はモード切換時のクラッチ油圧と差動制限トルク
を示すタイムチャート図、 第７図は油圧制御系の他の実施例を示す回路図である。 ２０・・・リヤドライブ軸、５ｏ・・・センターディフ
ァレンシャル装置、５３・・・入力サンギヤ、５４．５
５・・・第１゜第２のリヤサンギヤ、５７〜５９・・・
第１〜第３のピニオン、６０・・・キャリヤ、７ｏ・・
・油圧多板クラッチ装置、７１〜７３・・・第１〜第３
の油圧多板クラッチ、７７・・・切換弁、８４・・・デ
ユーティソレノイド弁、９ｏ・・・制御ユニット ′ｉ５２ オσ回 ｆ７［Ｆ］

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）入力側サンギヤ、一方の出力側のサンギヤを有し
   、これらサンギヤに一体形成されたピニオンをそれぞれ
   噛合せ、他方の出力側のキャリヤで上記ピニオンを軸支
   する複合プラネタリギヤ式センターディファレンシャル
   装置を備えた４輪駆動車において、 上記センターディファレンシャル装置の一方の出力側の
   伝達要素として互いに噛合うサンギヤとピニオンとを複
   数列設け、 上記複数列の各サンギヤをそれぞれ動力伝達モード切換
   用の油圧多板クラッチを介して出力軸に連結し、他方の
   出力側のキャリヤと上記出力軸との間に差動制限用の油
   圧多板クラッチをバイパスして設け、 上記動力伝達モード切換用の油圧多板クラッチ、差動制
   限用の油圧多板クラッチの切換時には、上記センターデ
   ィファレンシャル装置を動力伝達状態に保ってモードを
   切換えるように構成することを特徴とする４輪駆動車の
   動力配分制御装置。
2. （２）動力伝達モード切換用の油圧多板クラッチ、差動
   制限用の油圧多板クラッチの切換時には、一時に差動制
   限トルクを作用するか、または解放側油圧多板クラッチ
   の排油を遅延してセンターディファレンシャル装置を動
   力伝達状態に保つように制御することを特徴とする請求
   項（１）記載の４輪駆動車の動力配分制御装置。