JPH0460845B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は随時（パートタイム）あるいは常時
（フルタイム）の四輪駆動車の制御方法に関し、
特に前後輪への駆動力の分配制御と流体継手にお
ける直結クラツチの切換制御とを行なう四輪駆動
車の制御方法に関するものである。

従来の技術 四輪駆動車は走行安定性に優れるなどの利点を
有しているため、最近では普通乗用車や小型乗用
車などにも採用されるようになつてきている。四
輪駆動の形式としては、前輪もしくは後輪への駆
動力の伝達を任意に遮断することのできるパート
タイム四輪駆動と差動機構を介して前後両輪に常
に駆動力を分配するフルタイム四輪駆動とに分け
ることができるが、従来ではこれらの形式の四輪
駆動装置と、自動変速機や自動変速機の出力を高
低２段に切換えることのできる副変速機とを組合
わせることも行なわれ、さらに燃費の向上のため
にエンジンと自動変速機とを接続する流体継手に
その駆動側部材とを被動側部材とを直結状態に接
続する直結クラツチを内蔵することが行なわれて
いる。

その一例が特願昭59−275483号によつて提案さ
れている。これは、直結クラツチを内蔵したトル
クコンバータを介して自動変速機をエンジンに連
結し、また高速（ハイ）・減速（ロー）の切換え
を行なう副変速機を有する四輪駆動トランスフア
を自動変速機の後段側に設けた構成である。ここ
で直結クラツチはトルクコンバータにおける駆動
側部材（例えばポンプインペラーと一体のフロン
トカバー）と被動側部材（例えばタービンランナ
ーと一体のハブ）とを接続・遮断するものであつ
て、油圧によつて係合・解放の制御が行われ、係
合時には駆動力がトルクコンバータを介さずに被
動側部材に伝達される。また四輪駆動トランスフ
アは後輪出力軸の回転をクラツチおよび動力伝達
機構を介して前輪出力軸に伝達する構成であつ
て、クラツチを油圧によつ制御し、これを係合さ
せるときには四輪駆動となり、また解放したとき
には二輪駆動となるが、このクラツチを湿式多板
クラツチとし、所謂半クラツチなど滑りを許容し
た係合状態では後輪出力軸と前輪出力軸とへの駆
動力の分配率を適宜に調整でき、したがつてその
クラツチは駆動力分配制御機構にもなる。

また従来、四輪駆動トランスフアとしてデイフ
アレンシヤルギヤを主体に構成したものが例えば
米国特許第4538700号明細書に記載されており、
その四輪駆動トランスフアにおいては駆動力が常
時四輪の全てに伝達されるが、例えば前車輪と後
車輪とにかかる負荷が極端に相違する場合には、
負荷の小さい一方の車輪が空転して他方の車輪が
回転しない実質的に二輪駆動になるおそれがある
ため、前記デイフアンシヤルギヤを機能しないよ
うに固定するクラツチを設けている。このクラツ
チを完全に結合させれば前車輪と後車輪とに同等
に駆動力を伝達することができ、またそのクラツ
チを幾分滑らせれば前車輪と後車輪とに対する駆
動力の分配率を適宜に設定でき、したがつてその
クラツチが駆動力分配制御機構にもなる。

発明が解決しようとする問題点 ところで直結クラツチはエンジンから変速機へ
の駆動力の伝達状態を変えるものであり、これに
対し駆動力分配制御機構は入力された駆動力を四
輪に分配する状態を変えるものであつて、各々は
その機構が互いに独立しているばかりか、個別に
制御されているために、同時に切換え動作するこ
とがある。そのような場合、直結クラツチに対し
ては負荷の変動となり、また駆動力分配制御機構
に対しては入力の変動となるから、係合シヨツク
の防止など円滑かつ適確な制御が難しくなる。こ
れを油圧の点で述べれば以下の通りである。すな
わち前述した構成のうち直結クラツチは、一般
に、スイツチ操作によつてバルブを動作させるこ
とにより油圧の供給経路を換えて係合もしくは解
放させるが、係合状態ではトルクコンバータの駆
動側部材と被動側部材とが機械的に連結され、流
体による緩衝作用がなくなるカラ、係合時のシヨ
ツクを無くすために油圧を調整したりアキユムレ
ータを設けたりしている。他方、前述した駆動力
分配制御機構となるクラツチは、一般に、路面状
況に応じてドライバーがレバー操作もしくはスイ
ツチ操作することによりバルブを切換えて係合も
しくは解放させている。しかるに従来では、直結
クラツチの制御と駆動力分配制御機構の制御とを
互いに独立して行なつているから、両者の切換制
御が同時に生じる場合がある。このような場合、
レギユレータバルブなどにより所定の圧力に調圧
した油圧が、供給すべき箇所の急激な増大によつ
て低下し、その結果、クラツチの係合タイミング
や係合力が想定した通りにならずに制御に乱れが
生じ、特に直結クラツチや駆動力分配制御機構の
クラツチのスリツプ制御を行なう場合には、駆動
力や回転数の変化が他方の制御に影響を及ぼして
円滑な制御が困難になる問題が生じる。

この発明は上記の事情に鑑みてなされたもの
で、直結クラツチと前車輪および後車輪への駆動
力分配制御を行なう機構との制御を円滑に行なう
ことのできる四輪駆動車の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、
直結クラツチと駆動力分配制御機構との制御とを
互いに関連づけて行ない、いずれか一方の制御が
開始した後は予め設定した条件を満すまで他方の
制御を行なうことを禁止する四輪駆動車の制御方
法である。

ここで制御の開始とは、制御開始信号の出力、
制御対象に対する油圧供給経路での油圧の上昇等
の変化の開始、制御対象に関連する回転部材の回
転数やトルクの変化開始などを含むものであつ
て、制御対象の挙動の変更開始に限定されるもの
ではない。また前記条件としては、設定時間の経
過や先に開始した制御の終了とすることができ、
またその制御の終了は前記回転部材の回転数の比
較判断結果もしはく油圧の比較判断結果のいずれ
かによつて決めることができる。

作 用 したがつてこの発明の方法では、直結クラツチ
の制御と駆動力分配制御機構の制御とのいずれか
一方が開始した後は、他方の制御が禁止されて所
定の間留保され、しかる後他方の制御が行なわれ
るから、その留保の間に油圧の回復等新たな動作
状態の安定化が図られる。その結果、この発明で
は、いずれの制御も想定した油圧あるいは動作状
態の下に行なわれ、安定した制御が可能となる。

実施例 以下、この発明の実施例を図面に参照しつつ説
明する。第１図はこの発明の方法の一例を説明す
るためのフローチヤートであつて、ここに示す方
法はにおける前後輪への駆動力の分配制御とを関
連づけて行なう方法であり、この方法を電気的な
制御によつて行なうために第２図に略示するシス
テムとすることが好ましい。第２図において符号
１はマイクロコンピユータを主体とするコントロ
ールニユツトであつて、このコントロールユニツ
ト１に対しエンジン２からスロツトル開度センサ
ー３およびエンジン回転センサー４によつて各信
号を入力し、またトルクコンバータ５については
コントロールユニツト１からの出力信号により直
結クラツチ用制御装置６を動作させるとともに、
その動作状況を得るために直結クラツチ作動セン
サー７からの信号をコントロールユニツト１に入
力する。ここで直結クラツチ用制御装置６は、例
えば電磁弁およびこれによつて制御されるロツク
アツプリレー弁とし、また直結クラツチ作動セン
サー７は直結クラツチに至る油路に介装した圧力
スイツチとすることができる。さらに自動変速機
８についてはコントロールユニツト１からの出力
信号により自動変速機用制御装置９を動作させる
とともに、その動作状況を得るために自動変速機
各部回転センサー１０および自動変速機作動セン
サー１１からの各信号をコントロールユニツト１
に入力する。ここで自動変速機８およびその制御
装置９としては、前掲の特願昭59−275483号に示
された装置を採用することができ、この種の装置
ではシフトレバーによるマニユアルバルブの切換
えおよびスロツトル開度ならびに出力軸回転数等
によつて各種のバルブが切換わり、自動的に変速
が行なわれる。したがつて自動変速機作動センサ
ー１１としては、変速段の切換えのためのブレー
キやクラツチに対する油圧を検出する圧力スイツ
チを用いることができる。他方、四輪駆動トラン
スフア１２については、コントロールユニツト１
からの出力信号により駆動力分配制御機構１３を
動作させるとともに、その動作状態を得るために
駆動機分配制御機構作動センサー１４および後輪
車速センサー１５ならびに前輪車速センサー１６
からの各々信号を入力する。ここで前掲の特願昭
59−275483号の装置では、クラツチを油圧によつ
て係合・解放させることにより二輪駆動と四輪駆
動との切換を行ない、またそのクラツチの係合力
を調整すれば後車輪と前車輪とに対する駆動力の
分配率を変えることができるから、前記駆動力分
配制御機構作動センサー１４としてはそのクラツ
チに対する油圧を検出する圧力スイツチを用いる
ことができる。そしてコントロールユニツト１に
は更に、自動変速機用シフトポジシヨンセンサー
１７、駆動力分配制御機構ポジシヨンセンサー１
８、左車輪回転センサー１９、右車輪回転センサ
ー２０、ステアリング角度センサー２１、路面セ
ンサー２２、勾配センサー１９、ブレーキ作動セ
ンサー２４からの信号を入力する。

上記のシステムにおいて例えば直結クラツチの
切換操作を行なうとともに、駆動力分配制御機構
１３の切換操作を行なつた場合、各々に対応する
ポジシヨンセンサー１７，１８からコントロール
ユニツト１に信号が入力される。コントロールユ
ニツト１においては、第１図に示すように、入力
された信号に基づいて直結クラツチの切換えか否
かを判断（ステツプ１００）し、その結果が「イ
エス」であれば、駆動力分配制御機構１３の切換
制御を禁止する（ステツプ１０１）。これはコン
トロールユニツト１から信号を出力し、もしくは
信号の出力を禁止することにより行なうが、具体
的には、駆動力分配制御機構１３がクラツチの係
合、解放あるいは係合力の調整によつて二輪駆動
と四輪駆動とに切換え、あるいは駆動力の分配率
を制御する構成であれば、そのクラツチの現状を
維持するようバルブを制御する。

すなわち駆動力分配制御機構が第３図に示す構
成であつて、四輪駆動への切換えを禁止する場合
について説明すれば、第３図においてマニユアル
バルブ３０は高速二輪駆動（H2）よび高速四輪
駆動（H4）ならびに減速四輪駆動（L4）の各駆
動状態を選択するためのものであつて、ライン油
圧を発生する油圧源P1に連通させたポート３１
を、スプール３２の移動によつて四輪駆動用ポー
ト３３および副変速機用ポート３４に選択的に連
通させる機構であり、その四輪駆動用ポート３３
がタイミング弁３５に連通している。タイミング
弁３５は、スプール３６の一端側にスプリング３
７を配置し、かつ他端側に油室３８を設けた構成
であつて、アウトレツトポート３９が二輪駆動四
輪駆動切換用のクラツチＣ−４にチエツク弁付流
量制御弁４０を介して接続されている。そしてタ
イミング弁３５は、スプール３６をスプリング３
７によつて押すことにより、インレツトポート４
１が閉じるとともに、アウトレツトポート３９が
ドレンポート４２に連通してクラツチＣ−４に対
する油圧が排圧され、また油室３８にライン油圧
を加えることにより、スプール３６がスプリング
３７を圧縮して一端側に移動し、その結果、イン
レツトポート４１とアウトレツトポート３９とが
連通してクラツチＣ−４に油圧を加えるよう構成
されている。さらにタイミング弁３５における前
記油圧３８が油圧源Ｐ１に油路４３を介して連通
され、その油路４３のうち油室３８の直前に電磁
弁Ｓ５が介装されている。この電磁弁Ｓ５はコイ
ルに通伝して励磁することによりポートを開いて
前記油路４３から、すなわち油出３８から排圧
し、また反対に消磁することによりポートを閉じ
て油路４３から、すなわち油室３８から排圧し、
また反対に消磁することによりポートを閉じて油
路４３から油出力３８にライン油圧を作用させる
ものであり、前記コントロールユニツト１に接続
されている。なお、駆動分離制御機構作動センサ
ー１４である圧力スイツチPSWがクラツチＣ−
４とチエツク弁付流量制御弁４０との間に設けら
れている。したがつて第３図に示す構成では、マ
ニユアルバルブ３０をＨ４もしくはＬ４に設定す
れば、ポート３１が四輪駆動用ポート３３に連通
してタイミング弁３５のインレツトポート４１に
ライン油圧が加えられるが、前記電磁弁Ｓ５に電
通してこれをオン状態としておけば、タイミング
弁３５における油室３８から排圧されてスプール
３６が第３図の下側に下がるから、インレツトポ
ート４１が閉じられ、したがつてクラツチＣ−４
にライン油圧が供給されず、クラツチＣ−４が係
合して四輪駆動となることを禁止することができ
る。

上記のように駆動力分配制御機構１３の切換制
御を禁止した状態で直結クラツチの切換制御を実
行する（ステツプ１０２）。これは、例えば直結
クラツチ用制御装置６における電磁弁によつてロ
ツクアツプレリー弁を切換動作させることにより
直結クラツチに対する油圧の供給経路を変えるこ
とによつて行なうことができる。このような直結
クラツチの切換制御の開始は、コントロールユニ
ツト１から直結クラツチ用制御装置６への信号の
出力、直結クラツチ作動センサー７からの出力信
号などによつて判断され、つぎのステツプ１０３
では直結クラツチ切換制御実行の後、予め設定し
た条件を満足したか否かの判断を行なう。

このステツプ１０３の判断過程は、要は、先行
する直結クラツチの切換制御に起因する油圧の変
動が解消し、油圧が安定するまで次の制御を保留
するためのものであり、その条件としては前記直
結クラツチの切換制御の終了や予め設定した時間
の経過とすることができる。ここで切換制御の終
了は前記直結クラツチ作動センサー７がピツクア
ツプした信号に基づいて行なう回転数の比較判断
結果や前記自動変速機作動センサー１１がピツク
アツプした信号に基づいて行なう油圧の比較判断
結果によつて決めることができる。また設定時間
としては油圧が安定する要する時間を測定して求
めた時間とすることができる。このステツプ１０
３の判断結果が「ノー」の場合は前記ステツプ１
０１の前に戻り、駆動力分配制御機構１３の切換
制御の禁止を維持する。

そしてステツプ１０３の判断結果が「イエス」
の場合および前記ステツプ１０１の判断結果が
「ノー」の場合には、入力された信号による制御
が駆動力分配制御機構１３の切換えか否かを判断
する（ステツプ１０４）。この判断過程の結果が
「ノー」であれば最初のステツプにリターンし、
「イエス」であれば直結クラツチの切換制御を禁
止する（ステツプ１０５）。この直結クラツチの
切換制御の禁止は、例えば直結クラツチ用制御装
置６における電磁弁の励磁および消磁状態を現状
のままに維持することにより達成できる。このよ
うな制御禁止を行なつた状態で駆動力分配制御機
構１３の切換制御を行なう（ステツプ１０６）。
この切換制御は、第３図に示す例で二輪駆動から
四輪駆動へ切換えさせる場合は、電磁弁Ｓ５への
通電を断つて消磁することによりそのポートを閉
じさせ、その結果タイミング弁３５の油出３８に
ライン油圧を供給してスプール３６を第３図の上
側に移動させることによりインレツトポート４１
とアウトレツトポート３９とを連通させ、ライン
油圧によつてクラツチＣ−４を係合させることに
より行なうことができる。その場合、先行する直
結クラツチの切換制御が完了するなど油圧の回復
が図られているから、駆動力分配制御機構１３で
の切換制御は所期通りに行なわれる。

そしてステツプ１０６の切換制御を開始した
後、予め設定した条件を満しているか否かを判断
を行なう（ステツプ１０７）。ここでの条件は前
述したステツプ１０３での条件と同様に切換制御
の終了や設定時間の経過とすればよく、その場
合、切換制御の終了は前後輪車速センサー１５や
前輪車速センサー１６からの出力信号に基づく回
転数の比較判断結果や前記駆動力分配制御機構作
動センサー１４からの出力信号に基づく油圧の比
較判断結果によつて決めることができる。このス
テツプ１０７の判断過程の結果が「ノー」の場合
は前記ステツプ１０５の前に戻り、直結クラツチ
での新たな変速制御の禁止を維持する。また判断
結果が「イエス」であれば最初のステツプにリタ
ーンする。

第４図は上記の制御による各切換信号の出力タ
イミングと直結クラツチおよび駆動力分配制御機
構１３の動作タイミングを示すタイムチヤートで
あつて、直結状態への切換操作の直後に二輪駆動
から四輪駆動に切換える操作を行なつた場合、直
結信号により直結クラツチ用制御装置６が直結ク
ラツチを係合させる制御を開始するが、その時点
ｔ０から前記の条件を満たすまでの禁止期間Ｔ１
内の時点ｔ１に二輪駆動→四輪駆動（２→４）の
切換信号があつても駆動力分配制御機構１３は従
前の状態のままに維持され、禁止期間Ｔ１の経過
した時点ｔ２で駆動分配制御機構１３の切換動作
が開始される。その後、予め設定した条件を満す
までの禁止期間Ｔ２内の所定の時点ｔ３において
直結クラツチの直結解除の切換え信号があつても
直結クラツチは従前の状態のままに維持され、禁
止期間Ｔ２が経過した時点ｔ４で直結クラツチの
直結解除が開始される。以降、同様に各禁止期間
１，Ｔ２においては直結クラツチの切換制御と二
輪駆動四輪駆動の切換制御とが同時に生じること
はなく、いずれか一方の制御が阻止される。その
結果、直結クラツチの切換制御および駆動力分配
制御機構の切換制御が、共に油圧の低下を招来す
ることなく、規定の油圧の下で行なわれる。

なお以上の説明では、直結クラツチの切換えか
否かを最初に判断し、駆動力分配制御機構の切換
えか否かを後で判断することとしたが、これらの
優先順位は特に限定されるものではなく、いずれ
を最初に判断してもよい。あるいは前記ステツプ
１００からステツプ１０３までの過程とステツプ
１０４からステツプ１０７までの過程とを独立し
て行なつてもよく、その場合、最初に入力された
信号によるルーチンが先行することになる。また
この発明で対象とする駆動力分配制御機構は、二
輪駆動と四輪駆動とに切換えための構成以外に、
差動機構の固定およびその解除を行なう構成のも
のや四輪への駆動力の伝達と差動作用とを１つの
クラツチで行なう構成のものなどを含み、したが
つてこの発明の方法は、クラツチのスリツプ制御
を行うことにより、前車輪と後車輪とに対する駆
動力の分配率１：１から１：０の範囲で調整する
場合にも適用することができる。さらにこの発明
は直結クラツチのスリツプ制御を行なう場合にも
適用できる。さらにこの発明で対象とする駆動力
分配制御機構は、油圧式に限定されず、機械式に
動作させる構成であつてもよい。

発明の効果 以上説明したようにこの発明の方法によれば、
前車輪と後車輪とへの駆動力の分配制御と直結ク
ラツチの切換制御とが、所定の時間のずれをもつ
て実行されるため、各制御が過渡状態を過ぎた安
定状態で行なわれ、しかもこれらの制御を行なう
油圧の一時的な大幅が低下がなく、したがつて各
制御を所期通り安定して行なうことができ、その
結果、良好な変速特性が得られることに加え、前
車輪と後車輪とに対する駆動力の分配率の微妙な
調整を行なうことができ、また四輪駆動車本来の
メリツトを生かすことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の方法の一実施例を示すフロ
ーチヤート、第２図はその制御方法を実施するた
めのシステムの略解図、第３図は駆動力分配機構
の一例を示す略解図、第４図は第１図に示す方法
によるタイムチヤートである。 １……コントロールユニツト、５……トルクコ
ンバータ、６……直結クラツチ用制御装置、１３
……駆動力分配制御機構、Ｃ−４……クラツチ、
Ｓ５……電磁弁。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 流体継手における駆動側部材と被動側部材と
   を直結状態にする油圧式の直結クラツチと、前車
   輪と後車輪とに対する駆動力の分配制御を行なう
   駆動力分配制御機構とを備えた四輪駆動車におい
   て、前記直結クラツチと駆動力分配制御機構との
   いずれか一方の制御を開始した後、予め設定した
   条件を満すまでの間は他方の制御を行なうことを
   禁止することを特徴とする四輪駆動車の制御方
   法。 ２ 前記条件が、設定時間の経過または前記一方
   の制御の終了のいずれか一方を含む条件であるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の四輪
   駆動車の制御方法。 ３ 前記制御の終了が、前記流体継手に接続され
   た部材もしくは駆動力分配制御機構に接続された
   部材の回転数の比較判断結果によつて決定される
   ことを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の四
   輪駆動の制御方法。 ４ 前記駆動力分配制御機構が油圧によつて動作
   する構成とされ、かつ前記制御の終了が、前記流
   体継手もしくは駆動力分配制御機構における油圧
   の比較判断結果によつて決定されることを特徴と
   する特許請求の範囲第２項記載の四輪駆動車の制
   御方法。