JPH0538960A - 車両の動力伝達制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 差動制限機構を備えたディファレンシャル装
置と、上記差動制限機構の差動制限特性を変更しうる制
御手段と、複数の走行モードを選択しうる走行モード選
択手段を備えた車両において、燃費特性の向上と、走行
安定性の向上との両立を図る。 【構成】 低負荷時のディファレンシャル装置の差動制
限量が低いモードと、低負荷時のディファレンシャル装
置の差動制限量が高いモードとを設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、差動制限量を可変しう
る差動制限機構を備えた車両の動力伝達制御装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】車両の変速機からの出力をセンタディフ
ァレンシャル装置（以下「センタデフ」と呼ぶ）を介し
て前輪駆動系および後輪駆動系へ伝達し、かつ上記前輪
駆動系と後輪駆動系へ伝達し、かつ上記前輪駆動系と後
輪駆動系とを選択的に直結するために、上記センタデフ
に差動制限機構を設けた４輪駆動車が知られている。

【０００３】そして特開昭６２−２４４７１７号公報に
開示された４輪駆動車では、上記センタデフの差動制限
機構を、車輪回転数と上記変速機の変速段とに応じて制
御して、車両の低速旋回時のタイトブレーキ現象の発生
と、発進時のタイヤスリツプとを防止している。

【０００４】ところで、最近の自動車用自動変速機は、
燃費および静粛性優先のエコノミモードと、変速ライン
をエコノミモードよりも高速側に振った加速性優先のパ
ワーモードとを、選択しうるようになっており、それに
加えて、エンジンブレーキを効果的に作用させるため
に、自動変速を禁止して所定の変速段を保持するホール
ドモードを設けたものもある。また、４輪駆動車では、
従来より、主変速機のほかに、変速比の切替えによっ
て、高速走行モード（Ｈｉ）と低速走行モード（Ｌｏ）
とを選択しうる副変速機を備えているものが多い。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述のよう
な種々の走行モードを選択しうる４輪駆動車の場合、そ
のセンタデフの差動制限機構の制御が適切でないと、燃
費性能を悪化させたり、エンジンブレーキを用いた走行
時の走行安定性を阻害したりするという問題があった。

【０００６】そこで本発明は、種々の走行モードを備え
た車両において、その差動制限機構の差動制限特性を適
切に設定することにより、燃費性能の向上と走行安定性
の向上との両立を図った動力伝達制御装置を提供するこ
とを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明では、
自動変速機においてパワーモードおよびホールドモード
が選択されたとき、ならびに副変速機において低走行モ
ードＬｏが選択されたときには、センタデフをロック気
味とすることにより上記課題を解決するものである。

【０００８】

【発明の効果】本発明によれば、通常走行時においては
センタデフの差動制限量が低減されるため、走行抵抗が
減少して燃費特性が向上する。また、パワーモードある
いはホールドモードでは、センタデフの差動制限量を増
大させているため、急発進時のタイヤスリップが防止さ
れ、またエンジンブレーキを用いた低速時の走行安定性
を確保することができる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。

【００１０】図１に示すように、４輪駆動車は、エンジ
ン１および自動変速機２と、電磁クラッチ式差動制限機
構（ＥＭＣＤ）を備えたセンタデフ３および副変速機を
含むトランスファ装置４よりなるパワートレインＰを有
しており、センタデフ３に入力されたトルクが、前輪側
プロペラシャフト５と後輪側プロペラシャフト６とに分
配して出力されるようになっている。自動変速機２は、
エコノミモード、パワーモードおよびホールドモードを
選択しうるように構成されている。

【００１１】前輪側プロペラシャフト５のトルクは、電
磁クラッチ式差動制限機構（ＥＭＣＤ）を備えたフロン
トデフ７に入力され、さらに左側フロントアクスルシャ
フト８を介して左前輪９に伝達されるとともに、右側フ
ロントアクスルシャフト１０を介して右前輪１１に伝達
されるようになっている。一方、後輪側プロペラシャフ
ト６のトルクは、電磁クラッチ式差動制限機構（ＥＭＣ
Ｄ）を備えたリヤデフ１２に入力され、さらに左側リヤ
アクスルシャフト１３を介して左後輪１４に伝達される
とともに、右側リヤアクスルシャフト１５を介して右後
輪１６に伝達されるようになっている。センタデフ３、
フロントデフ７およびリヤデフ１２がそれぞれ備えてい
る電磁クラッチ式差動制限機構（ＥＭＣＤ）は、差動制
限量コントローラ２０から出力される電流によって各差
動制限量をそれぞれ制御されるようになっている。

【００１２】差動制限量コントローラ２０は、マイクロ
コンピュータで構成されるデジタル式のコントローラで
あって、エンジン１の吸気通路のスロットル弁（図示せ
ず）に対して設けられたスロットルセンサ２１によって
検出されるスロットル開度信号ＴＶＯ、ブレーキペダル
（図示せず）に対して設けられたブレーキスイッチ２２
によって発生するブレーキＯＮ・ＯＦＦ信号、変速機２
に設けられたモード選択スイッチ２３から出力されるモ
ード信号、副変速機のＨｉ−Ｌｏ切替えスイッチ３０か
ら出力される信号、アンチロック・ブレーキシステム
（ＡＢＳ）を制御するためのＡＢＳコントローラ２４か
ら出力されるＡＢＳ作動信号等が差動制限量コントロー
ラ２０に入力される。

【００１３】さらに、左側フロントアクスルシャフト８
に対して設けられた第１回転数センサ２５によって検出
される左前輪速度（回転数）ＮｆＬ、右側フロントアク
スルシャフト１０に対して設けられた第２回転数センサ
２６によって検出される右前輪速度（回転数）ＮｆＲ、
左側リヤアクスルシャフト１３に対して設けられた第３
回転数センサ２７によって検出される左後輪速度（回転
数）ＮｒＬ、右側リヤアクスルシャフト１５に対して設
けられた第４回転数センサ２８によって検出される右後
輪速度（回転数）ＮｒＲをそれぞれあらわす信号がＡＢ
Ｓコントローラ２４を介して差動制限量コントローラ２
０に入力されるようになっている。差動制限量コントロ
ーラ２０はこれら信号を入力情報として、後述する方法
で、センタデフ３、フロントデフ７およびリヤデフ１２
の各差動制限機構を電流制御して、この４輪駆動車の走
行安定性、燃費性能等を高めるようになっている。差動
制限力コントローラ２０には、オートモードＡuto、セ
ンタデフロックモードＣ、リヤデフロックモードＲおよ
びフロントデフロックモードＦの４制御モードを選択可
能な操作つまみ２９が設けられている。

【００１４】図２は車体速度Ｖspの演算ルーチンを示す
フローチャートで、ステップＳ１では、４つの車輪速度
（回転数）ＮｆＬ、ＮｆＲ、ＮｒＬ、ＮｒＲが入力され
る。そしてステップＳ２で、上記４つの車輪速度のうち
の最小値が車体速度Ｖｓｐとして定義される。

【００１５】本実施例における動力伝達制御装置の特徴
ある動作は図３〜図５の特性図および図６のフローチャ
ートに示されている。

【００１６】図３は、オートモードにおける車体速度Ｖ
ｓｐと、スロットル開度ＴＶＯと、センタデフ３の制御
電流値Ｉとの３者の関係を三次元的に示す図である。図
３において、スロットル開度ＴＶＯがゼロから増大して
いく場合、ある値に達するまでは制御電流値Ｉはゼロで
ある。この制御電流値Ｉがゼロである範囲は、車体速度
Ｖｓｐの増大に伴って拡大されるようになっている。そ
してそれ以降は制御電流値Ｉがスロットル開度の増大に
比例して増大して、最大値Ｉｍａｘに達することが図３
に示されている。

【００１５】また、図３では、自動変速機２においてパ
ワーモードが選択された場合、あるいは副変速機におい
て低速走行モードＬｏが選択させた場合が実線で示さ
れ、自動変速機２においてエコノミモードが選択させた
場合、あるいは副変速機において高速走行モードＨｉが
選択された場合が破線で示されている。すなわち、パワ
ーモードまたは低速走行モードＬｏでは、エコノミモー
ドまたは高速走行モードＨｉにおけるよりも制御電流値
Ｉがゼロである領域が縮小されて、センタデフ３の差動
制限量が増大されることを示している。

【００１６】図４は車体速度Ｖｓｐを一定にしたときの
通常走行時におけるオートモードでのスロットル開度Ｔ
ＶＯとセンタデフ３の制御電流値Ｉｃ（またはリヤデフ
１２の制御電流値Ｉｒ）との関係を示すマップで、スロ
ットル開度ＴＶＯがα以下の領域ではＩｃ＝０（または
Ｉｒ＝０）に設定するとともに、スロットル開度ＴＶＯ
がαとＡとの間の領域においては、ＴＶＯの増大に比例
してＩｃ（またはＩｒ）が増大して上限値Ｉｍａｘに達
するようにしている。Ｉｃ（またはＩｒ）がＩｍａｘに
達したときには、センタデフ３（またはリヤデフ１２）
は完全にロックされて、差動が停止される。

【００１７】図５はホールドモードにおけるスロットル
開度ＴＶＯとリヤデフ１２の制御電流値Ｉｒを示すマッ
プを図４に比較して示したものである。なお、ホールド
モードではセンタデフの制御電流値ＩｃはＩｍａｘとさ
れる。

【００１８】図５では、スロットル開度ＴＶＯがαとβ
との間の領域のみＩｒ＝０に設定するとともに、スロッ
トル開度ＴＶＯがβとＢとの間の領域においては、ＴＶ
Ｏの減少に比例してＩｒが増大して所定の値Ｉｈに達す
るようにしている。すなわち、ホールドモードではリヤ
デフ１２の差動制限量が、エンジン低出力時には大、エ
ンジン中出力時には小、エンジン高出力時には大となる
ように制御される。これによってエンジンブレーキを用
いた減速状態での走行安定性を保ちつつ、エンジン中出
力時の燃費の向上を図り、なおかつ、高出力時のタイヤ
スリップを防止することができる。

【００１９】図６は以上の制御動作を示すフローチャー
トである。まずステップＳ１１でモードスイッチ２３の
出力を入力し、次のステップＳ１２でホールドモードで
あるか否かを調べる。そしてホールドモードのときに
は、ステップＳ１３でＩｃをＩｍａｘとし、Ｉｒは図５
のマップ値とする。またホールドモード以外のモードで
は、ステップＳ１４で、Ｉｃ、Ｉｒを図４のマップ値と
する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる動力伝達制御装置を備えた４輪
駆動車の動力伝達系統のシステム構成図である。

【図２】車体速度の演算ルーチンのフローチャートであ
る。

【図３】車体速度とスロットル開度とセンタデフの制御
電流値との関係を三次元的に示す図である。

【図４】通常走行時におけるスロットル開度とセンタデ
フの制御電流値との関係を示すマップである。

【図５】ホールドモードにおけるスロットル開度とリヤ
デフの制御電流値との関係を示すマップである。

【図６】制御電流値決定のフローチャートである。

【符号の説明】

１ エンジン ２ 変速機 ３ センタデフ ４ トランスファ装置 ７ フロントデフ ９ 左前輪 １１ 右前輪 １２ リヤデフ １４ 左後輪 １６ 右後輪 ２０ 差動制限量コントローラ ２１ スロットルセンサ ２２ ブレーキスイッチ ２３ モード選択スイッチ ２４ ＡＢＳコントローラ ２５〜２８ 回転数センサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 白石 優 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツダ 株式会社内

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】差動制限機構を備えたディファレンシャル
   装置と、上記差動制限機構の差動制限特性を変更しうる
   制御手段と、複数の走行モードを選択しうる走行モード
   選択手段とを備えた車両の動力伝達制御装置において、 上記制御手段が、上記差動制限特性を上記走行モードの
   選択に応じて変更することを特徴とする車両の動力伝達
   制御装置。
2. 【請求項２】上記車両が、自動変速を禁止して所定の変
   速段を保持するホールドモードを選択しうる自動変速機
   を備えており、上記制御手段は、上記ホールドモードに
   おける差動制限量を、他の走行モードにおけるよりも増
   大させるように上記差動制限特性を変更することを特徴
   とする請求項１記載の動力伝達制御装置。
3. 【請求項３】上記車両が、高速走行モードと低速走行モ
   ードとに変速比を切替えうる副変速機を備えており、上
   記制御手段は、上記副変速機の低速走行モードにおける
   差動制限量を、高速走行モードにおけるよりも増大させ
   るように上記差動変速特性を変更することを特徴とする
   請求項１記載の動力伝達制御装置。
4. 【請求項４】上記車両が、燃費優先の第１走行モード
   と、加速性優先の第２走行モードとを選択しうる自動変
   速機を備えており、上記制限手段は、上記第２走行モー
   ドにおける差動制限量を、上記第１走行モードにおける
   よりも増大させるように上記差動制限特性を変更するこ
   とを特徴とする請求項１記載の動力伝達制御装置。
5. 【請求項５】上記複数の走行モードが、エンジン低負荷
   時における差動制限量が少ない走行モードと、エンジン
   低負荷時における差動制限量が多い走行モードとを含む
   ことを特徴とする請求項１記載の動力伝達制御装置。
6. 【請求項６】上記エンジン低負荷時における差動制限量
   の多い走行モードは、エンジン中負荷時には差動制限量
   が少なく、かつエンジン高負荷時には差動制限量が多い
   走行モードであることを特徴とする請求項５記載の動力
   伝達制御装置。
7. 【請求項７】上記車両が、変速機からセンタディファレ
   ンシャル装置を介して前輪駆動系および後輪駆動系へ動
   力を伝達するように構成され、上記差動制限量を増大さ
   せる走行モードにおいて、センタディファレンシャル装
   置をロックし、かつ後輪ディファレンシャル装置を所定
   の差動制限特性に従って制御することを特徴とする請求
   項２〜４の何れかに記載された動力伝達制御装置。