JPH0386628A - 差動制御装置 - 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、トランスファクラッチを備えた４輪駆動車の
差動制御装置に関し、詳しくは、トランスファクラッチ
を介して動力伝達される車輪のディファレンシャル装置
の差動制限＄制御に関する。

〔従来の技術〕

トランスファクラッチを有する４輪駆動車について既に
本件出願人より多数提案されており、各走行条件でトラ
ンスファクラッチのトルクを変化させて後輪（あるいは
前輪）にも動力伝達することで、４輪駆動走行するよう
になっている。かかる４輪駆動車では、スリップが生じ
易い低μ路において後輪（前輪）に多く動力伝達されて
、前輪（後輪）と同様に後輪（前輪）も駆動力を積極的
に生じることから、リヤ（フロント）ディファレンシャ
ル装置にも差動制御装置が設けられている。

ここでこの種の４輪駆動車では、後輪（前輪）への動力
伝達の少ない状態でリヤ（フロント）ディファレンシャ
ルの差動制限を行っても効果がなくて無駄になるため、
後輪（前輪）の動力伝達状態を判断してリヤ（フロント
）ディファレンシャルの差動制限を行う必要がある。ま
た、リヤ（フロント）ディファレンシャルの差動制限ト
ルクは車両の挙動に与える影響が大きいため、適切に制
御することが望まれる。

そこで従来、この種の差動制御装置に関しては、例えば
特開昭６３−３１２２３８号公報の先行技術があり、左
右後輪の回転数差が車速と舵角で決まる所定値になるよ
うに差動制限装置をｕＩｇｉ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、上記先行技術の差動制限装置をトランスファ
クラッチを可変に制御する４輪駆動車に適用した場合に
、トランスファクラッチを介して動力伝達される車輪側
の駆動力の有無あるいは大きさに無関係にその車輪の差
動制限を行ってしまい、旋回性能を損い非効率的である
。

また、差動制限トルクの回転数差に対する特性として、
ビスカスカップリングの場合の山形のものは、回転数差
の小さい領域で差動制限トルクが大き過ぎ、回転数差の
大きい領域で充分にディファレンシャルロックし難い等
の問題がある。

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、トランスファクラッチを有する４輪駆
動車のトランスファクラッチを介して動力伝達される車
輪のディファレンシャル装置において、差動制限を効果
的かつ最適に制御することが可能な差動制御装置を提供
することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記１］的を達成するため、本発明の差動制御装置は、
一方の車輪には常に動力伝達し、他方の車輪にはトラン
スファクラッチを介し、上記トランスファクラッチのト
ルクを可変にして動力伝達するように構威し、他方の車
輪間のディファレンシャル装置に差動制限用のクラッチ
を設けた４輪駆動車において、上記他方の車輪の左右輪
の回転数差を算出する回転数差算出手段と、回転数差と
上記トランスファクラッチのトルクとにより差動制限ト
ルクを定める差動制限トルク設定手段と、差動ｆｆ＋１
限トルクに応じた信号で上記差動制限用クラッチのトル
クを制御する制御手段とを備え、上記差動制限用クラッ
チの回転数差に対する差動制限トルクを、トランスファ
クラッチトルクの増大関数で補正するものである。

〔作　　　用〕

上記構成に基づき、各走行条件に応じてトランスファク
ラッチにより他方の車輪にも動力伝達して４輪駆動走行
し、このとき他方の車輪の左右輪の回転数差により差動
制限用クラッチの差動１１１ｉ１限トルクでディファレ
ンシャル装置の差動を制限する。そしてこの場合の差動
制限トルクが、他方の車輪への動力伝達状態に応じて補
正されることで、旋回性を損うことなく効果的に差動制
限作用するようになる。

〔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、フロントエンジン・フロントドライブ
（Ｆ　Ｆ）ベースの４輪駆動中の駆動系の概略について
述べると、符号ｌはエンジン、２はクラッチ、８は変速
機であり、変速機出力軸４が一対のギヤ５．Ｂを介して
フロントドライブ軸７に連結し、更にフロントディファ
レンシャル装置８、車輛９を介して前輪１０Ｌ　、　Ｉ
ＯＨに伝動構成される。また変速機出力軸４は、トラン
スファクラッチ１１を介してリヤドライブ軸１２に連結
し、更にプロペラ軸１３．　　リヤディファレンシャル
装置１４゜車？Ｈ５を介して左右後輪１８Ｌ　、　１８
Ｒに伝動構成される。

リヤディファレンシャル装置１４はベベルギヤ式であり
、リヤディファレンシャル装置ｉ４の例えばディファレ
ンシャルケース１４ａと一方のサイドギヤ１４ｂとの間
に、差動制限用の油圧クラッチ１７がバイパスして付設
される。

次いで、油圧１；す御系について述べる。

油圧制御手段は、符号２０がオイルポンプであり、変速
機３が目動変速機の場合はそのｎ動変速用のものであり
、レギュレータ弁２１で調圧されたライン圧洲路２２が
、クラッチ制御弁２３．油路２４を介してトランスファ
クラッチ１１に連通する。また、ライン圧油路２２は、
パイロット弁２５．オリフィス２６を有する油路２７に
よりデユーティソレノイド弁２８に連通し、デユーティ
ソレノイド弁２８によるデユーティ圧が油路２９を介し
てクラッチ制御弁２３の制御側に作用するようになって
いる。こうして、デユーティソレノイド弁２８のデユー
ティ圧によりクラッチ制御弁２３を動作することで、ト
ランスファクラッチ１１の伝達トルクＴｃを可変に制御
する。

また、油路２２．２７にはもう１組のクラッチ制御弁２
３′　とデユーティソレノイド弁２８′　とが同様に連
通して設けられ、クラッチ制御弁２３′からの油路２４
′がリヤディファレンシャル装置１４側の油圧クラッチ
１７に連設される。そしてデユーティソレノイド弁２８
′のデユーティ圧によりクラッチ制御弁２３′を動作す
ることで、油圧クラッチ１７の差動制限トルクＴＤを可
変に制御するようになっている。

さらに電子制御系について述べる。

先ず、トランスファクラッチ制御系について述べると、
前後輪回転数センサ３０１７．３０Ｒ、３１１，。

３１Ｒ，スロットル開度センサ３２．舵角センサ３３等
を有する。左右後輪回転数センサ３０Ｌ　、　３０Ｒの
左右前輪同転数ωＰＩ１．ωＦＲは、制御ユニット４０
の前輪同転数算出手段５０に人力して両者の平均で前輪
回転数ωＦを算出し、同様に左右後輪回転数センサ３１
１．　、３１Ｒの左右後輪回転数ωＲ１，，ωＲＲは、
後輪回転数算出手段５１に入力して後輪用転数ωＲを算
出し、さらに算出された前後輪用転数ωＦ、ωＲは、重
速算出手段４１に人力して両者の１を均で車速Ｖを算出
し、同様に前後輪回転数差算出手段４２に人力して両者
の回転数差Δω１（−ωＦ−ωＲ〉を算出する。これら
の車速Ｖ９前後輪回転数差Δω１とスロットル開度セン
サ３２のスロットル開度θ。

舵角センサ３３の舵角ψとは、トランスファクラッチト
ルク算出手段４３に人力して、車速Ｖ、スロッ゛トル開
度θによる各走行条件に応じたトランスファクラッチト
ルクＴｃを設定する。また、このトランスファクラッチ
トルクＴｃは舵角ψにより減少補屯し、回転数差Δω１
に対しては増大補ｉＥするようになっている。そしてこ
のクラッチトルクＴｃは、制御量設定手段４４に人力し
てデユーティ比りに変換され、駆動手段４５を介してデ
ユーティソレノイド弁２８に出力される。

リヤディファレンシャル差動制限ｆｆ１ｌ　１ｍ系につ
いて述べると、左右後輪回転数センサ３１１．　、３１
Ｒの左右後輪回転数ωＲ１７，ωＲＲが人力する左右後
輪回転数差算出手段４６を有し、両者を減算して回転数
差Δω２を算出するのであり、この左右後輪回転数差Δ
ω２が差動制限トルク設定下段４７に人力する。ここで
、左右後輪回転数差Δω２に対する差動制限トルクＴＤ
は第２図のように滑らかに上昇し、かつ充分高い差動制
限トルクＴＤが生じるような特性に設定される。また、
上記トランスファクラッチトルクＴｃの信号も差動制限
トルク設定手段４７に人力して、差動制限トルクＴＤを
トランスファクラッチトルクＴｃにより補正するように
なっている。即ち、トランスファクラッチトルクＴｃが
小さい場合は、仮りに左右後輪回転数差Δω２が大きく
ても差動制限トルクＴＤによる差動制限効果は少なく、
トランスファクラッチトルクＴｃが大きい程差動制限ト
ルクＴＤによる効果が増すことから、差動制限トルクＴ
ＤはトランスファクラッチトルクＴｃに対し第２図のよ
うに増大関数的に補正される。そしてこの差動制限トル
クＴＤを制御量設定手段４８でデユーティ比Ｄ′に変換
し、駆動手段４９を介してデユーティソレノイド弁２８
′　に出力するようになっている。

次いで、かかる構成の４輪駆動車と差動制御装置の作用
を、第３図のフローチャートを用いて述べる。

先ず、エンジンｌの動力がクラッチ２を介して変速機３
に人力し、変速動力が、出力軸４からギヤ５，６．フロ
ントドライブ軸７．フロントディファレンシャル装置８
．車軸９を介して常に前輪１０Ｒ、１０１，に伝達する
。このとき、車速Ｖとスロットル開度θとにより各走行
条件がｉ１断されており、制御ユニット４０のトランス
ファクラッチトルク設定手段４３で各条件に応じたトラ
ンスファクラッチトルクＴｃが設定される。そして高μ
路の）ンスリップ状態で定常走行の条件では、トランス
ファクラッチトルクＴｃが比較的小さく設定され、これ
に応じたデユーティ比りの信号がデユーティソレノイド
弁２８に人力して、抽圧制御系で低いデユーティ圧がク
ラッチ制御弁２３に人力してトランスファクラッチ１１
のドレン浦量を多くすることで、トランスファクラッチ
１１のトランスファクラッチトルクＴｃが小さく制御さ
れる。そしてかかるトランスファクラッチトルクＴｃに
応じた動力がトランスファクラッチ１１以降のプロペラ
軸Ｉ３．リヤディファレンシャル装置１４．車軸１５等
を介して後輪１１１ｉ１．　、１ＢＩ？にも伝達するの
であり、こうして前輪偏重のトルク配分の４輪駆動走行
になる。ここで旋回の場合は、舵角ψによりトランスフ
ァクラッチトルクＴｃが著しく低減され、前後輪回転数
差をトランスファクラッチｌｌで吸収して円滑に旋回す
ることが可能になる。

一方、上記４輪駆動走行時に、左右後輪同転数センサ３
１Ｌ　、　３１Ｒの左右後輪同転数ωＲ１，，ωＲＲの
左右後輪回転数差Δω２が左右後輪回転数差算出手段４
Ｂで算出されてスリップ状態が判断されており、ノンス
リップでは差動制限トルクＴＤが零に設定される。そし
てこの差動制限トルクＴＤに応じたデユーティ信号がデ
ユーティソレノイド弁２８に人力し、クラッチ制御弁２
３′をドレン側に切換えて抽圧クラッチ１７を排浦する
のであり、これによりリヤディファレンシャル装置１４
がフリーになってｎ山に差動作用する。

ところで、後輪１Ｂ＋４．　ＩＯＨの一方が悪路に入り
スリップが生じて左右後輪回転数差Δω２の算出値が大
きくなると、差動制限トルク設定手段４７でこの左右後
輪回転数差Δω２に応じた差動制限トルクＴＤが設定さ
れる。しかるに、上述のように、トランスファクラッチ
１１のトランスファクラッチトルクＴｃが小さくて前輪
偏重のトルク配分で走行可能な条件では、第２図のマツ
プにより差動制限トルクＴＤが小さく補正され、左右後
輪ｌｅｔ、。

１６Ｒの安定性が確保される。

次いで、発進、加速の走行条件、または低μ路で前輪ス
リップする場合は、後輪への車重の移動。

路面摩擦係数μに応じてトランスファクラッチトルクＴ
ｃが大きい値に設定され、トランスファクラッチ１１で
前後輪を直結側に制御した走行状態になる。かかる走行
条件で左右後輪１６１．　、　ＩＢＨにスリップが生じ
ると、差動制限トルクＴＤが増大補正されて抽圧クラッ
チ１７に大きい差動制限トルクＴＯが生じ、このとき後
輪伝達トルクが大きいことからりャディファレンシャル
装置１４は効果的に差動制限されて走破性を発揮する。

以上、本発明の実施例について述べたが、フロントエン
ジン・リヤドライブ（ＦＲ）式など他の駆動方式を有す
る車両にも適用できる。

また、トランスファクラッチ、差動制限用クラッチを油
圧によらず他の方式で制御するクラッチとしてもよい。

〔発明の効果〕

以上述べてきたように、本発明によれば、トランスファ
クラッチを有する４輪駆動車の差動制御装置において、
差動制限トルクが左右輪の回転数差に応じ滑らかに設定
されるので、回転数差の大きい領域で適切に差動制限し
得る。

さらに、ディファレンシャル装置の差動制限トルクはト
ランスファクラッチのトルクにより増大関数で補正され
るので、後輪動力伝達状態に対応して効果的に差動制限
することができる。また、前輪偏重の場合の旋回性を良
好に確保し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の差動制御装置の実施例を示す構成図、 第２図は回転数差とトランスファクラッチのトルクに対
する差動制限トルクの特性図、第３図（ａ）はトランス
ファクラッチトルク設定のフローチャート図、（ｂ〉は
差動制限作用のフローチャート図である。 １０１、　、　ＩＯＲ・・・前輪、ｌｌ・・・トランス
ファクラッチ、１４・・・リヤディファレンシャル装置
、１７・・・抽圧クラッチ、２３．２３’　・・・クラ
ッチ制御弁、２８．２８’　・・・デユーティソレノイ
ド弁、４０・・・制御ユニット、４３・・・トランスフ
ァクラッチトルク設定手段、４６・・・左右輪回転数差
算出手段、４７・・・差動制限トルク設定手段、 ４８・・・制御３ａ量設定手段 同

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 一方の車輪には常に動力伝達し、他方の車輪にはトラン
   スファクラッチを介し、上記トランスファクラッチのト
   ルクを可変にして動力伝達するように構成し、他方の車
   輪間のディファレンシャル装置に差動制限用のクラッチ
   を設けた４輪駆動車において、 上記他方の車輪の左右輪の回転数差を算出する回転数差
   算出手段と、回転数差と上記トランスファクラッチのト
   ルクとにより差動制限トルクを定める差動制限トルク設
   定手段と、差動制限トルクに応じた信号で上記差動制限
   用クラッチのトルクを制御する制御手段とを備え、 上記差動制限用クラッチの回転数差に対する差動制限ト
   ルクを、トランスファクラッチトルクの増大関数で補正
   することを特徴とする差動制御装置。