JPH0577532B2

JPH0577532B2 -

Info

Publication number: JPH0577532B2
Application number: JP60092978A
Authority: JP
Inventors: Shinzo Kitade
Original assignee: Fuji Heavy Industries Ltd
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 1985-04-30
Filing date: 1985-04-30
Publication date: 1993-10-26
Also published as: JPS61249835A

Description

【発明の詳細な説明】【産業上の利用分野】

本発明は、車両用４輪駆動装置の油圧制御装置
に関し、詳しくは、４輪駆動用トランスフア装置
に湿式多板の油圧クラツチを用いる場合におい
て、その油圧クラツチの各シフト位置でのクラツ
チトルク制御に関する。

【従来の技術】

４輪駆動車における伝動系の４輪駆動装置は、
フロントエンジン・フロントドライブ（FF）ま
たはリアエンジン・リアドライブ（RR）をベー
スとし、４輪駆動時にトランスフア装置により更
に前後輪の他方へも動力伝達する構造になつてお
り、上記トランスフア装置のトランスフアクラツ
チに油圧クラツチを用いたものがある。ところで、センターデフを持たずトランスフア
クラツチの係合で４輪駆動する直結方式の４輪駆
動装置においては、舗装路のようなタイヤグリツ
プ力の大きい路面を前後輪が略直結して４輪駆動
走行する場合に、旋回の際に前後輪に大きい回転
差を生じると、駆動系に過大な捩りトルクを生じ
る。これにより、ブレーキング現象を生じてエン
ストしたり、操舵力が重くなる等の不具合を招く
ことが知られている。そこで従来、上記油圧式トランスフア装置を備
えた４輪駆動装置において、ブレーキング現象の
回避等を目的として油圧制御するものに関して
は、例えば特開昭56−138020号公報、特開昭57−
84227号公報の先行技術がある。ここで前者のものは、発進を含む設定車速以下
の走行条件では４輪駆動をベースとして発進加速
性等の向上を図り、旋回の場合には２輪駆動に切
換えてブレーキング現象を回避するようになつて
いる。また後者のものは、４輪駆動時に旋回等に
より駆動系に捩りトルクが生じた場合に、上述と
同様に２輪駆動に切換えるものである。

【発明が解決しようとする問題点】

ところで、上記先行技術のものにあつては、旋
回時にいずれも２輪駆動に切換えることで、タイ
トコーナブレーキング現象は回避し得るが、この
場合に４輪駆動としての性能を全く消失すること
になる。従つて、特にスリツプを生じ易い路面、
登板等の走行状態で４輪駆動車としての特有の性
能を充分発揮し得なくなるという問題がある。そこで、旋回時にも４輪駆動状態を保ちつつブ
レーキング現象を回避することが最適制御として
望まれる。ブレーキング現象は、主として発進を含む低速
時に大転舵する際に生じる。そしてこの走行条件
では、エンジン側クラツチが半クラツチ状態にな
つていることが多く、転舵の大きさは半クラツチ
の度合いに応じて行われる。このことからトラン
スフア装置に油圧クラツチを備え、その油圧クラ
ツチの伝達トルクの制御を、エンジン側クラツチ
の半クラツチ状態に関連してトルク制御を行え
ば、ブレーキング現象を回避するためクラツチト
ルクを小さくすることと、４輪駆動化のためその
クラツチトルクを大きくすると言う相反する２つ
の要求を共に満たすことが可能となる。また、エンジン側のクラツチが直結した走行条
件では、エンジントルクを用いて負荷に応じてト
ランスフアクラツチのトルク制御を行えば、低負
荷では旋回時のブレーキング現象の回避と、高負
荷の４輪駆動の性能の発揮を共に行うことが可能
となる。更に一般の車両では、前進段と後退段の他に、
前進段において更に低速段と高速段の間に複数の
シフト位置があり、自動変速機の場合には変速領
域を制限する各レンジがある。ここで、特に自動
変速機の場合で変速領域を制限したレンジは、エ
ンジンブレーキを効かせたり、登板、悪路走破性
を向上することを目的としており、後退段も悪路
脱出等に用いられることがあり、かかる走行状態
では大転舵される可能性が少ない。従つてシフト
位置とアクセル開度、車速等の走行状態を検知す
る信号によりトルク容量を補正すれば、ブレーキ
ング現象の回避と４輪駆動の強化という二元性を
実現することが可能となる。本発明は、このような点に鑑みてなされたもの
で、車両の発進から走行に及ぶ全域で各シフト位
置により、トランスフア装置の油圧クラツチのト
ルク容量を最適制御することが可能な４輪駆動装
置の油圧制御装置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】

上記目的を達成するため、本発明は、エンジン
側クラツチ、変速機を介して前後輪の一方へは直
接伝動構成し、その他方へは油圧クラツチを有す
るトランスフア装置を介して伝動構成した４輪駆
動装置において、上記エンジン側クラツチの半ク
ラツチと直結の状態とを検出する手段と、上記半
クラツチの発進を含む低速走行条件では、エンジ
ン側クラツチのトルク容量に基づき、アクセル開
度、車速等の走行状態を検知する信号に応じて上
記油圧クラツチのトルク容量を設定する手段と、
少なくとも上記半クラツチの低速走行条件におい
て、シフト位置の検出信号とアクセル開度、車速
等の走行状態を検知する信号とにより油圧クラツ
チのトルク容量を補正する手段とを有してなるこ
とを特徴とする。

【作用】

上記構成に基づき、本発明は、エンジン側クラ
ツチの半クラツチと直結の各領域に分け、各領域
毎に伝達される動力のトルク容量をベースとし、
これに各走行状態を加味してトランスフア装置の
油圧クラツチのトルク容量を定めるように油圧制
御する。そして、少なくとも上記半クラツチの低速走行
条件において、例えばＤ，Ｒ，D_sの各レンジの
シフト位置と、各負荷の走行状態により油圧クラ
ツチのトルク容量を補正することで、旋回に伴う
ブレーキング現象を回避することは勿論のこと、
それ以外では４輪駆動性を最大限発揮して、登
板、悪路走破性等を向上することが可能となる。

【実施例】

以下、本発明の実施例を図面に基づいて具体的
に説明する。第１図において、本発明が適用される４輪駆動
装置の一例として、FFベースの横置きトランス
アクスル型で電磁粉式クラツチにベルト式無段変
速機を組合わせたものについて説明する。符号１は電磁粉式クラツチ、２は前後進切換装
置、３は無段変速機、４はフロントデフ装置、５
は油圧式トランスフア装置である。そしてクラツ
チハウジング６の一方に電磁粉式クラツチ１が収
容され、そのクラツチハウジング６の他方と、そ
こに接合されるメインケース７、更にメインケー
ス７のクラツチハウジング６と反対側に接合され
るサイドケース８の内部に、前後進切換装置２、
無段変速機３、フロントデフ装置４およびトラン
スフア装置５が収容され、クラツチハウジング６
の後部にエクステンシヨンケース９が接合する。電磁粉式クラツチ１は、エンジンからのクラン
ク軸１０にドライブプレート１１を介して一体結
合するリング状のドライブメンバ１２、変速機入
力軸１３に回転方向に一体的にスプライン結合す
るデイスク状のドリブンメンバ１４を有する。そ
してドリブンメンバ１４の外周部側にコイル１５
が内蔵されて、両メンバ１２，１４の間に円周に
沿いギヤツプ１６が形成され、このギヤツプ１６
は電磁粉を有する。またコイル１５を具備するド
リブンメンバ１４のハブ部のスリツプリング１８
には、給電用ブラシ１９が摺設し、スリツプリン
グ１８から更にドリブンメンバ１４内部を通りコ
イル１５に結線されてクラツチ電流回路が構成さ
れている。こうして、コイル１５にクラツチ電流を流す
と、ギヤツプ１６を介してドライブおよびドリブ
ンメンバ１２，１４の間に生じる磁力線により、
そのギヤツプ１６に電磁粉が鎖状に結合して集積
し、これによる結合力でドライブメンバ１２に対
しドリブンメンバ１４が滑りながら一体結合し
て、クラツチ接続状態になる。一方、クラツチ電
流をカツトすると、電磁粉によるドライブおよび
ドリブンメンバ１２，１４の結合力が消失してク
ラツチ切断状態になる。そしてこの場合のクラツ
チ電流の制御を、前後進切換装置２の操作に連動
して行うようにすれば、Ｐ（パーキング）または
Ｎ（ニユートラル）レンジから前進のＤ（ドライ
ブ）、D_s（スポーテイドライブ）または後退のＲ
（リバース）レンジへの切換え時に自動的にクラ
ツチ１が接断して、クラツチペダル操作が不要に
なる。次いで前後進切換装置２は、上記クラツチ１か
らの入力軸１３と、これに同軸上に配置された主
軸２０との間に設けられる。即ち、入力軸１３に
前進被係合側を兼ねた後進用ドライブギヤ２１が
形成され、主軸２０には後進用被係合側のギヤ２
２が回転自在に嵌合してあり、これらのギヤ２
１，２２が、軸２３で支持されたカウンタギヤ２
４、軸２５で支持されたアイドラギヤ２６を介し
て噛合い構成される。そして主軸２０とギヤ２１
および２２との間に、切換機構２７が設けられ
る。ここで常時噛合つている上記ギヤ２１，２
４，２６，２２は、クラツチ１のコイル１５を有
するドリブンメンバ１４に連結しており、クラツ
チ切断時のこの部分の慣性マスが比較的大きい点
に対応して切換機構２７は、主軸２０のハブ２８
にスプライン嵌合するスリーブ２９が、シンクロ
機構３０，３１を介して各ギヤ２１，２２に噛合
い結合するように構成されている。これによりＰまたはＮレンジの中立位置では、
切換機構２７のスリーブ２９がハブ２８とのみ嵌
合して、主軸２０が入力軸１３から切離される。
次いでスリーブ２９を、シンクロ機構３０を介し
てギヤ２１側に噛合わすと、入力軸１３に対し主
軸２０が直結してＤまたはD_sレンジの前進状態
になる。一方、スリーブ２９を、逆にシンクロ機
構３１を介してギヤ２２側に噛合わせると、入力
軸１３はギヤ２１，２４，２６，２２を介して主
軸２０に連結され、エンジン動力が減速逆転して
Ｒレンジの後進状態になる。無段変速機３は、上記主軸２０に対し副軸３５
が平行配置され、これらの両軸２０，３５にそれ
ぞれ主プーリ３６、副プーリ３７が設けられ、か
つ両プーリ３６，３７の間にエンドレスの駆動ベ
ルト３４が掛け渡してある。プーリ３６，３７は
いずれも２分割に構成され、一方のプーリ半体３
６ａ，３７ａに対し、他方のプーリ半体３６ｂ，
３７ｂがプーリ間隔を可変にすべく移動可能にさ
れ、可動側プーリ半体３６ｂ，３７ｂには、それ
自体ピストンを兼ねた油圧サーボ装置３８，３９
が付設され、更に副プーリ３７の可動側プーリ半
体３７ｂには、プーリ間隔を狭くする方向にスプ
リング４０が付勢されている。また油圧制御系として、作動源のオイルポンプ
４１が主プーリ３６の隣りに設置される。このオ
イルポンプ４１は、高圧用のギヤポンプであり、
ポンプ駆動軸４２が、主プーリ３６、主軸２０お
よび入力軸１３の内部を貫通してクランク軸１０
に直結し、エンジン運転中、常に油圧を生じるよ
うになつている。そしてこのオイルポンプ４１の
油圧を制御して、各油圧サーボ装置３８，３９に
給排油し、主プーリ３６と副プーリ３７のプーリ
間隔を逆の関係に変化して、駆動ベルト３４のプ
ーリ３６，３７におけるプーリ比を無段階に変換
し、無段変速した動力を副軸３５に出力する。フロントデフ装置４は、上記無段変速機３の高
速段側最小プーリ比が、例えば0.5と非常に小さ
く、このため副軸３５の回転数が大きい点に鑑
み、副軸３５に対し１組の中間減速ギヤ４３を介
して出力軸４４が連結される。そしてこの出力軸
４４のドライブギヤ４５に、フアイナルギヤ４６
が噛合い、フアイナルギヤ４６から差動機構４７
を介して左右の前輪の車軸４８，４９に伝動構成
される。更にトランスフア装置５は、上記フアイナルギ
ヤ４６に噛合うトランスフアギヤ５０が、車体と
左右方向に設置されるトランスフア軸５１に回転
自在に嵌合しており、これらのトランスフアギヤ
５０と軸５１の間に、４輪駆動用の湿式多板式油
圧クラツチ５２が設けられる。そしてトランスフ
ア軸５１は、一対のベベルギヤ５３，５４により
方向変換されてリヤドライブ軸５５に連結され、
リヤドライブ軸５５から更に後輪側に伝動構成さ
れる。油圧クラツチ５２は、トランスフアギヤ５０と
一体的なハブ５６、トランスフア軸５１と一体的
なドラム５７を有し、これらのハブ５６とドラム
５７の間に、ピストン５８により押圧されるプレ
ート５９が多板式に設置される。そしてピストン
５８には、リターン用スプリング６０が付勢さ
れ、プレート５９と反対側にピストン室６１が設
けてある。またメインケース７において、トラン
スフア軸５１の延長線上にカバー６２が被着さ
れ、このカバー６２内部でメインケース７にバル
ブボデー６３が取付けられ、更にバルブボデー６
３にソレノイド手段６４が搭載される。こうして
バルブボデー６３からのクラツチ油圧が、トラン
スフア軸５１等の油路６５を介してピストン室６
１に導入されて、クラツチトルクを制御するよう
になつている。第２図において、無段変速機３の油圧制御系に
ついて説明すると、主プーリ側油圧サーボ装置３
８において、主軸２０と一体的なシリンダ３８ａ
に可動側プーリ半体３６ｂが嵌合し、シリンダ３
８ａ内にライン圧が導入される主プーリサーボ室
３８ｂを有する。また副プーリ側油圧サーボ装置
３９においても、副軸３５と一体的なシリンダ３
９ａに可動側プーリ半体３７ｂが嵌合し、シリン
ダ３９ａ内にライン圧が導入される副プーリサー
ボ室３９ｂを有し、ここでプーリ半体３７ｂに比
べてプーリ半体３６ｂの方が、ライン圧の受圧面
積が大きくなつている。そして油溜７０からオイルポンプ４１により汲
み上げられたオイルは、油路７１を介して圧力調
整弁８０に導かれ、油路７１から分岐するライン
圧の油路７２が、副プーリサーボ室３９ｂに常に
ライン圧を導入すべく連通する。油路７１は、更
に変速比制御弁９０に連通し、この変速比制御弁
９０と主プーリサーボ室３８ｂの間にライン圧を
給排油する油路７３が連通し、各弁８０，９０の
ドレン油路７４，７５が油溜側に連通する。また
主プーリ側のシリンダ３８ａの個所には、クラツ
チ係合後の変速制御において、エンジン回転数に
応じたピトー圧の制御信号圧を取出す回転センサ
７６が設置され、この回転センサ７６からのピト
ー圧が、油路７７を介して各弁８０，９０に導か
れる。更に、エンジン回転数の低い状態を含む広範囲
で変速制御を行うＤレンジに対し、エンジン回転
数の高い範囲に限定して変速制御を行い、アクセ
ル開放の場合にエンジンブレーキ作用するD_sレ
ンジを得る油圧系として、圧力調整弁８０からの
ドレン油路７４にリリーフ弁７８が設けられ、こ
のリリーフ弁７８の上流側から分岐する潤滑油圧
回路の油路７９が、セレクト位置検出弁１１０に
連通し、油路７９から更に分岐する油路８８が、
変速比制御弁９０のアクチユエータ１２０に連通
している。圧力調整弁８０は、弁本体８１、スプール８
２、スプール８２の一方のブツシユ８３との間に
付勢されるスプリング８４を有し、主プーリ可動
側プーリ半体３６ｂに係合して実際の変速比を検
出するセンサシユー８５が、潤滑通路を兼ねた軸
管８６で移動可能に支持されてブツシユ８３に連
通する。弁本体８１において、スプール８２のス
プリング８４と反対側のポート８１ａには油路７
７のピトー圧が、ポート８１ｂには油路７１のポ
ンプ油圧が導かれる。またポート８１ｃには、油
路７１と変速比制御弁９０への油路８７が連通し
ている。このポート８１ｃのスプリング８４側の
ポート８１ｆ、およびポート８１ａと８１ｂの間
に設けられてポンプ油圧の漏れがピトー圧に影響
するのを防ぐポート８１ｅが設けられ、漏れた油
はドレンされ油溜７０に導かれる。また、スプー
ル８２のランド８２ａのチヤンフア部でポート８
１ｃと８１ｄを連通して調圧するようになつてい
る。即ち、スプール８２にはピトー圧およびポンプ
油圧が、ドレンポート８１ｄを開く方向に作用
し、これに対しセンサシユー８５による変速比に
応じたスプリング８４の荷重が、ドレンポート８
１ｄを閉じる方向に作用する。これにより、例え
ば変速比の大きい低速段ではポート８１ｃにベル
トのスリツプを避けるために高いライン圧を生
じ、プーリ半体３６ｂが図示右側に動くことによ
り、変速比が小さい高速段に移行するのに従つて
センサシユー８５が図示右側に動き、スプリング
８４の荷重の低下によりライン圧を低下すべく制
御し、こうして常にベルトスリツプを生じないプ
ーリ押付力を保持する。変速比制御弁９０は、弁本体９１、スプール９
２、スプール９２の一方の操作プランジヤ９３と
の間に付勢されるスプリング９４を有し、弁本体
９１におけるスプール９２のスプリング９４と反
対側の端部のポート９１ａに油路７７のピトー圧
が導かれる。また中間のポート９１ｂに油路７３
が、そのスプリング側ポート９１ｃに油路８７
が、反対側ポート９１ｄにドレン油路７５が連通
し、スプール９２の溝部９２ａが、ポート９１ｂ
と９１ｃまたは９１ｄを連通してライン圧を、主
プーリサーボ室３８ｂに給排油するようになつて
いる。スプール９２の内部からスプリング９４側
に調整プランジヤ９５が突出して移動可能に挿入
され、このプランジヤ９５の突出部先端のリテー
ナ９６と操作プランジヤ９３との間に、調整スプ
リング９７が設置され、プランジヤ９５とスプー
ル９２との間に、リターン用スプリング９８が付
勢される。そしてライン圧ポート９１ｃが、スプ
ール９２の小孔９９を介してスプール９２内部に
連通し、ライン圧をスプール９２とプランジヤ９
５に作用して、ライン圧によりスプール９２に対
するプランジヤ９５の突出量、即ち調整スプリン
グ９７の荷重を変化するようになつている。更に、操作プランジヤ９３は、アクセル開度に
応じてリフト作用するカム１００からのロツド１
０１と分離して弱いスプリング１０２を介して連
結し、ロツド１０１と同じストローク移動すべく
ストツパ１０３を有する。そしてプランジヤ９３
内部が、切欠き１０４、ポート９３ａ、オリフイ
ス１０５、油路１０６を介してポート９１ａに連
通し、スプリング１０２の荷重を調整するスプリ
ング１０７が、スプール９２の端部で弁本体９１
との間に付勢される。こうしてスプール９２には、ピトー圧が、ポー
ト９１ｂと９１ｃの連通でライン圧を主プーリサ
ーボ室３８ｂに導入してシフトアツプする方向に
作用し、一方、アクセル開度に応じたスプリング
９４とライン圧で調整されるスプリング９７の荷
重が、ポート９１ｂと９１ｄの連通で主プーリサ
ーボ室３８ｂをドレンしてシフトダウンする方向
に作用し、両者の平衡関係で変速比を定める。こ
こで、変速開始前のライン圧が最大の場合は、調
整プランジヤ９５が最も引込んでスプリング９７
の荷重を零にし、このことから、スプリング９７
が無い状態で平衡して変速開始点を定め、この変
速開始点以降は、ライン圧の低下に基づいてスプ
リング９７の荷重を増し、変速比の小さい高速段
へシフトされるのに従つてエンジン回転数を上昇
する。更に、上述の関係で平衡するピトー圧は、
油路１０６等により操作プランジヤ９３に作用
し、このプランジヤ９３が受ける上記ピトー圧に
よる力を相殺する。セレクト位置検出弁１１０は、弁本体１１１に
ドレン孔１１２を有する弁体１１３が挿入され、
弁体１１３にはセレクト操作に応じて回動するカ
ム１１５が当接してある。ここでカム１１５にお
いて、Ｄ，Ｎ，Ｒのレンジ位置は凸部１１５ａで
あり、両端のＰ，D_sのレンジ位置は凹部１１５
ｂになつており、上記Ｄ，Ｎ，Ｒの各レンジでド
レン孔１１２を閉じて操作油圧を生じる。また油
路７９における油路８８の分岐部上流側には、オ
リフイス１１６が設けられて、Ｐ，D_sレンジで
ドレン孔１１２が開く際の油路７４の油圧の低下
を防ぐようになつている。アクチユエータ１２０は、シリンダ１２１にピ
ストン１２２が挿入され、このピストン１２２の
一方にリターン用スプリング１２３が付勢され、
その他方のピストン室１２４に油路８８の操作油
圧が導かれる。またピストン１２２の先端のレバ
ー１２５が、変速比制御弁９０のロツド１０１の
ピン１２６と係合可能になつており、Ｐ，D_sレ
ンジで操作油圧が無い場合にピストン１２２、レ
バー１２５によりロツド１０１を強制的に所定の
ストローク押込み、変速領域をエンジン回転数の
高い側に制限する。これによりD_sレンジでアク
セル開放の場合は、シフトダウンしてエンジンブ
レーキが効くようになる。更に、D_sレンジの特性を補正するため、変速
比に応じて変化するセンサシユー８５とアクチユ
エータ１２０のピストン先端のレバー１２５との
間に、中間をピン１２７で支持した天秤式の補正
レバー１２８が設けられる。この補正レバー１２
８は、アクチユエータ１２０の押込み動作の場合
にのみそのピストンレバー１２５に一端が係合
し、この状態で変速比の大きい低速段側にシフト
してセンサシユー８５が所定の変速比の位置に達
した場合に、そのセンサシユー８５にレバー１２
８の他端が係合する。そしてこれ以降は、変速比
が大きくなるに従つてアクチユエータ１２０のピ
ストン１２２を引き戻し、変速比最大においてピ
ストン１２２を、略元の待機位置まで戻すように
なつている。次いで、油圧クラツチ５２の油圧制御系につい
て説明する。先ず、上記無段変速機３の油圧制御系における
ライン圧回路の油路７１から油路１３０が分岐
し、この油路１３０が常に一定のレデユーシング
圧に調圧する調圧弁１４０に連通し、油路１３０
から分岐する油路１３１がトランスフア制御弁１
５０に連通する。また調圧弁１４０からのレデユ
ーシング圧油路１３２は、制御弁１５０の制御側
を経てデユーテイソレノイド弁１３３に連通し、
制御弁１５０からのクラツチ圧油路１３４が、油
圧クラツチ５２のピストン室６１に連通してあ
る。なお、符号１３５はオリフイスである。調圧弁１４０は、弁本体１４１、スプール１４
２、スプール１４２の一方のレデユーシング圧油
路１３２と連通する油圧室１４３、油路１３２に
減圧された油圧を導く油路１４４、スプール１４
２の他方に付勢されるスプリング１４５から成
る。そしてスプール１４２の一方の油圧室１４３
における力と、スプリング１４５の力の平衡関係
によりスプール１４２を移動して、ポート１４１
ａから油路１３０のライン圧を導出し、またはド
レンポート１４１ｂからドレンして圧力調整し、
その油圧を油路１４１によりレデユーシング圧油
路１３２と油圧室１４３に導くのであり、こうし
てレデユーシング圧油路１３２には、常に一定圧
力のレデユーシング圧を発生する。即ち油圧室１
４３におけるランド受圧面積をＳ、レデユーシン
グ圧をP_R、スプリング力をＦとすると、 P_R・Ｓ＝Ｆとなり、 P_R＝Ｆ／Ｓによる一定圧力のレデユーシング圧を常時発生す
る。ソレノイド弁１３３は、制御ユニツト１６０か
らのデユーテイ信号に基づき、ドレンポート１３
３ａを開くことで、ライン圧調圧弁１４０による
レデユーシング圧P_Rを排圧制御して制御圧P_Cを
生じ、これをトランスフア制御弁１５０に作用す
る。トランスフア制御弁１５０は、弁本体１５１、
ランド受圧面積の異なるスプール１５２、スプー
ル１５２の一方の制御圧P_Cが導入される油圧室
１５３、その他方に付勢されるスプリング１５４
から成り、ポート１５１ａから導入される油路１
３１のライン圧を制御してクラツチ圧P_Tを発生
し、このクラツチ圧P_Tを、ポート１５１ｂから
油路１３４に取出す。即ちスプール１５２のラン
ド受圧面積差によるクラツチ圧P_Tによる力と、
油圧室１５３の制御圧P_Cによる力とが下方に作
用し、スプリング１５４の力がそれに対向して上
方に作用する。そして制御圧P_Cが高くなると、
スプール１５２を下方移動してポート１５１ａを
閉じ、かつドレンポート１５１ｃを開いてクラツ
チ圧P_Tを低下し、制御圧P_Cが低くなると、逆に
スプール１５２の上方移動によりポート１５１ａ
の開度を増して、クラツチ圧P_Tを上昇するよう
に動作する。これにより、制御圧P_C、クラツチ圧P_T、スプ
リング力Ｆ、スプール大径面積S₁、小径面積S₂の
間には次式が成立する。 P_C・S₂＋P_T（S₁−S₂）＝Ｆ P_T＝（Ｆ−P_C・S₂）／（S₁−S₂）ここでS₁，S₂，Ｆは一定であるから、クラツチ
圧P_Tはデユーテイ制御される制御圧P_Cに対し、
反比例の関係で制御されることになる。これを第４図ａにより説明すると、ソレノイド
弁１３３のデユーテイ比が０％の場合は全く排圧
されないで、制御圧P_Cは調圧弁１４０のレデユ
ーシング圧P_Rと等しい最も高い値になり、この
状態からデユーテイ比が順次大きくなつて排圧さ
れるのに伴い制御圧P_Cは低下して、破線のよう
な特性となる。一方、上記制御圧P_Cとの関係に
おいてクラツチ圧P_Tは、或るデユーテイ比d₁より
小さい領域では零であり、そのデユーテイ比d₁以
降は比例的に大きくなり、実線のような特性とな
る。第３図において、制御ユニツト１６０を含む電
気制御系について説明する。先ず、４輪駆動の切換えを検出する4WDスイ
ツチ１６１、アクセル開放を検出するアクセルス
イツチ１６２、エンジン負荷を検出するアクセル
開度スイツチ１６３、エンジン回転センサ１６
４、車速センサ１６５、Ｄ，D_S，Ｒの各レンジ
を検出するシフトレンジスイツチ１６６、ブレー
キの踏込みを検出するセンサ１６７、電磁粉式ク
ラツチ１の容量を検出するクラツチ電流センサ１
６８および油温センサ１６９を有する。そして各
スイツチおよびセンサの信号は、入力インターフ
エイス１７０により4WDスイツチ１６１がオン
の場合にのみ入力するようになつている。制御ユニツト１６０において、アクセル開度演
算部１７１は、変速入力側のエンジン回転数と変
速機出力側の車速との関係で変速比（プーリ比）
を算出し、無段変速機３における変速パターン
は、第４図ｃのように各アクセル開度毎にエンジ
ン回転数と車速の関係で定められているので、こ
の変速パターンのマツプを参照することでアクセ
ル開度が求まる。電磁粉式クラツチ１では第４図
ｃの設定車速V₁以下の領域D₁において、半クラ
ツチ状態でクラツチ電流が第４図ｂのように制御
されるので、クラツチトルク演算部１７２ではこ
のクラツチ電流から直接クラツチ容量を求める。
そこでエンジントルク演算部１７３では、アクセ
ル開度、エンジン回転数からエンジントルクマツ
プを参照してエンジン出力トルクを求める。油温
判定部１７４は、油温を判定する。また走行条件判定部１７５は、設定車速V₁以
下の発進を含む低速判定部１７５ａ、設定車速
V₁以上のクラツチ直結判定部１７５ｂ、ブレー
キ操作判定部１７５ｃを有する。低速判定部１７
５ａからの信号は、領域判定部１７６に入力し、
アクセルスイツチ１６２によるアクセル開放、ア
クセル開度スイツチ１６３による低負荷、高負荷
の領域判定され、各負荷では更にシフトレンジス
イツチ１６６によりシフト位置が判定される。ク
ラツチ直結判定部１７５ｂに対しても領域判定部
１７７があり、第４図ｃの設定エンジン回転数
N₁を基準にしてそれ以下の低負荷、それ以上の
高負荷の領域D₂，D₃が判定される。ここでエン
ジン回転数N₁は、全開時の変速開始点N₂より低
く定められ、アクセル全開の場合の変速開始点付
近でトランスフアクラツチのトルクが変動するの
を防止している。更に、ブレーキ操作判定部１７
５ｃの信号は、減速度演算部１７８に入力して減
速度を算出する。上記各演算部１７２，１７３，１７８、および
判定部１７６，１７７の出力信号は、油圧クラツ
チトルク演算部１８０に入力し、演算部１８０に
は定数設定部１７９から油圧クラツチトルクの全
駆動力に対する分担比率の定数が入力しており、
各領域で最適な油圧クラツチトルクを設定するよ
うになつている。この場合の分担比率の一例が以
下の表に示されている。そこで半クラツチの低速走行条件では、電磁粉
式クラツチ１の伝達トルクをベースとし、そこに
表の各分担比率を乗算して油圧クラツチトルクを
演算する。ここでこの走行条件では、大転舵される可能性
が最も大きく、同時に悪路脱出等も行われる。そ
して大転舵は、低負荷の走行状態で通常走行のＤ
またはＲレンジで行われ、悪路走行は、高負荷で
D_sまたはＲレンジにより行われる。そこでアク
セル開放においては、Ｄ，D_sおよびＲレンジの
分担比率が最小の固定であり、開度が小の場合に
ＤおよびＲレンジの分担比率が20％と小さく、開
度が大の場合にD_sおよびＲレンジの分担比率が
60％と大きく設定され、これに応じてトルク容量
が補正される。また、無段変速機３においては、第４図ｃに示
すように変速パターンが設定されており、設定車
速V₁以上のクラツチ直結領域で低車速の場合は、
変速比の大きい低速段を使用する度合いが大き
く、車速が大きくなるのに伴い高速段を使用する
度合いが大きくなる。従つてエンジントルクは、
低車速の場合に大きく、車速の増大に伴い小さく
なるように変化する。このことから、設定車速V₁以上のクラツチ直
結領域において、設定エンジン回転数N₁以下の
領域D₂では、上記各車速毎にエンジントルクを
求め、そのトルクをベースとして表の小さい分担
比率を乗算し、車速とエンジン回転数の関係で油
圧クラツチトルクを演算する。一方、設定エンジン回転数N₁以上の高負荷側
領域D₃では、大転舵する可能性が殆ど無い。そ
こで、エンジントルクが最大なエンジン全開性能
トルクをベースとして表の大きい分担比率を乗算
し、車速との関係で油圧クラツチトルクを演算す
る。ここでこの走行条件では、無段変速機３におい
てほとんど変速を開始しており、特に前進段のＤ
とD_sレンジで差を設ける必要が無いことから、
すべてのレンジで領域D₁では分担比率が30％と
小さく、領域D₃ではそれが50％と大きく設定さ
れている。更に、ブレーキングの際に減速度が大きい場合
は、その操作時の走行条件から上記いずれか１つ
を選択したトルクをベースとし、上述と同様にし
て演算する。

【表】デユーテイ比設定部１８１は、上記演算部１８
０で演算されたトルクに応じたデユーテイ比を設
定するものであり、このデユーテイ比の信号が、
駆動部１８２を介してソレノイド弁１３３に入力
する。更に、油温が設定値t₁より低い場合は、補
正係数設定部１８３からの信号によりデユーテイ
比を補正するようになつている。次いで、このように構成された油圧制御装置の
作用について説明する。車両の走行開始時、アクセルの踏込みによりエ
ンジン回転数が上昇すると、電磁粉式クラツチ１
がクラツチ電流により係合する。そこで前後進切
換装置２を前進段にシフトすることで、エンジン
動力が主軸２０を介して主プーリ３６に入力す
る。ここで走行開始時には、油圧制御系の変速比
制御弁９０により主プーリサーボ室３８ｂが排圧
されて、駆動ベルト３４は主プーリ３６に最も深
く巻回して変速比最大の低速段となり、その後エ
ンジン回転数に応じたピトー圧が高くなること
で、主プーリサーボ室３８ｂにもライン圧が導入
され、主プーリ３６のプーリ間隔を狭くしながら
そのベルト巻付け径を増す。こうして、エンジン
回転数を一定に保つように無段変速され、この変
速動力が、主プーリ３６から駆動ベルト３４、副
プーリ３７を介して副軸３５に取出され、更にフ
ロントデフ装置４に伝達する。ところで、4WDスイツチ１６１がオフしてい
ると、制御ユニツト１６０でデユーテイ比０％付
近の信号が出力し、ソレノイド弁１３３は完全に
閉じた状態になり、制御圧P_Cを最大にする。こ
のため、トランスフア制御弁１５０によりクラツ
チ圧P_Tは零になつて油圧クラツチ５２を解放す
るようになり、これにより上記フロントデフ装置
４の動力は前輪にのみ伝達してFFの２輪駆動走
行となる。続いて、4WDスイツチ１６１をオンした場合
の作用を、第５図のフローチヤートおよび第６図
ないし第８図の特性線図を用いて説明する。先ず、4WDスイツチ１６１をオンすることで、
入力インターフエース１７０により各スイツチお
よびセンサの信号が、制御ユニツト１６０に入力
して制御可能となる。そこで、設定車速V₁以下
の発進を含む低速の走行条件では、クラツチトル
ク演算部１７２において電磁粉式クラツチ１のク
ラツチ容量がそのクラツチ電流を用いて演算され
る。そしてブレーキングの無い場合は、走行条件
判定部１７５の低速判定部１７５ａからの信号に
より領域判定部１７６で領域判定され、アクセル
スイツチ１６２がオフするアクセル開放の場合
は、すべてのレンジで油圧クラツチトルク演算部
１８０で最も小さい分担比率10％の固定が選択さ
れる。これにより、油圧クラツチトルク演算部１
８０では、第６図のエンジン全開の最大値に対す
る10％の曲線l₁に油圧クラツチ５２のトルク容量
が演算され、これに基づくデユーテイ信号がソレ
ノイド弁１３３に入力する。そこでトランスフア制御弁１５０により、油圧
クラツチ５２に給油されて若干係合することにな
り、半クラツチ状態の電磁粉式クラツチ１の伝達
トルクの10％がトランスフア装置５により後輪側
にも伝達して、４輪駆動走行となる。そしてこの
走行状態では、すべてのレンジで油圧クラツチ５
２のトルク容量が非常に小さくてスリツプし易い
状況にあることから、大転舵した場合の駆動系の
捩りトルクが油圧クラツチ５２のスリツプで充分
吸収され、ブレーキング現象の発生が回避され
る。次いで、アクセルスイツチ１６２はオンする
が、アクセル開度スイツチ１６３はオフする低負
荷の場合で、例えばＤまたはＲレンジにシフトさ
れていると、演算部１８０で分担比率20％が選択
される。そこで、油圧クラツチ５２のトルク容量
は第６図の曲線l₂のように少し大きくなり、かつ
この比率で電磁粉式クラツチ１の容量の増大に応
じて比例的に順次増す。このことから、４輪駆動
の性能がアツプし、かつ未だスリツプし易いこと
から、ブレーキング現象の回避が可能となる。一
方、D_sレンジのシフト位置の場合は、分担比率
が30％で第６図の曲線l₂′のようにトルク容量が
上述に比べて大きくなり、４輪駆動性が強化され
て登板、悪路走破性が向上する。一方、アクセル開度スイツチ１６３もオンする
高負荷でＤレンジの場合は、演算部１８０で分担
比率50％が選択され、油圧クラツチ５２のトルク
容量は第６図の曲線l₃のように設定される。その
ため、この条件では油圧クラツチ５２が、前後輪
の駆動力を等しくするように直結し、４輪駆動の
例えば発進加速性が充分発揮される。また、D_s
またはＲレンジのシフト位置の場合は、分担比率
60％により第６図の曲線l₃′のようにトルク容量
が最大限大きくなり、これにより後輪には、その
グリツプ可能な動力が最大限伝達して、悪路等の
脱出が効果的に行われる。設定車速V₁以上のクラツチ直結の走行条件で
は、エンジントルク演算部１７３で、第７図の曲
線l₁，l₂，l₃のように、各車速毎にエンジントル
クが演算される。そしてブレーキングの無い場合
は、走行条件判定部１７５のクラツチ直結判定部
１７５ｂからの信号により領域判定部１７７で領
域判定され、設定エンジン回転数N₁以下の領域
D₂の場合には、すべてのレンジのシフト位置に
おいて、油圧クラツチトルク演算部１８０で分担
比率30％が選択される。これにより、演算部１８
０で上記各エンジントルクの曲線l₁，l₂，l₃をベ
ースとし、それに対し30％の曲線l₁′，l₂′，l₃′に
油圧クラツチ５２のクラツチ容量が演算され、こ
れに基づくデユーテイ信号がソレノイド弁１３３
に入力する。そこでトランスフア制御弁１５０により、油圧
クラツチ５２に給油されてスリツプ可能な状態で
係合することになり、エンジントルクの30％がト
ランスフア装置５により後輪側にも伝達して、４
輪駆動走行となる。そしてこの走行状態では、す
べてのレンジでスリツプ可能であることから、転
舵する場合の駆動系の捩りトルクが油圧クラツチ
５２のスリツプで吸収され、ブレーキング現象の
発生が回避される。また各車速毎に、変速比に伴つてエンジントル
クが変化するのに応じて油圧クラツチ５２のトル
ク容量も制御されるので、常にエンジントルクの
30％が後輪側に伝達して一定の４輪駆動の性能を
確保することになる。一方、設定エンジン回転数N₁以上の領域D₃の
場合には、同様にすべてのレンジにおいて演算部
１８０で分担比率50％が選択され、第８図の曲線
l₄のエンジン全開性能トルクをベーストルクにす
る。そこで油圧クラツチ５２のトルク容量は、こ
のトルクに対して50％の曲線l₄′のように設定さ
れ、前後輪の駆動力を等しくするように直結する
ことになり、４輪駆動の性能を最大限発揮する。以上、本発明の一実施例について述べたが、実
施例以外のクラツチおよび変速機の場合、RRベ
ース、縦置きトランスアクスル型にも同様に適用
することができる。また、電気制御系の入力手
段、制御ユニツトの構成、前後輪の分担比率は、
上記実施例に限定されるものではなく、4WDス
イツチの無いフルタイム式にも適用できる。更に
クラツチ直結の走行条件においても、各シフト位
置毎にトルク容量を可変にしてもよい。

【発明の効果】

以上述べてきたたように、本発明によれば、ト
ランスフア装置に油圧クラツチを有する４輪駆動
装置の油圧制御装置において、半クラツチの発進
を含む低速とクラツチ直結の領域に分けて制御さ
れるので、低速域で大転舵する場合のブレーキン
グ現象とクラツチ直結での本格的な４輪駆動に対
して的確に対処し得る。低速域では、アクセル開放、低負荷、高負荷の
各条件に分けて制御されるので、ブレーキング現
象の回避と４輪駆動性を必要に応じて得るように
最適制御される。また、半クラツチ状態で実際に
伝達されるクラツチ容量を演算し、これに基づい
て油圧クラツチのトルク容量が設定されるので、
そのトルク容量が最適化する。更に、通常走行のＤとＲレンジのシスト位置
で、アクセル開放、低負荷の走行条件ではトルク
容量が低く設定されるので、このとき大転舵する
際のブレーキング現象が優先的に回避される。一
方、D_sレンジではトルク容量が高く設定され、
Ｒレンジのシフト位置でも高負荷では高く設定さ
れることから、このレンジでの登板、悪路走破性
が４輪駆動の性能を最大限利用して向上すること
になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明が適用される４輪駆動装置の一
例を示す断面図、第２図は油圧制御系の実施例を
示す回路図、第３図は電気制御系の回路図、第４
図ａはソレノイド弁の特性図、ｂは電磁粉式クラ
ツチの電流特性図、ｃは無段変速機の変速パター
ン、第５図は作用を説明するフローチヤート図、
第６図ないし第８図は本発明によるトランスフア
クラツチのトルク特性図である。１……電磁粉式クラツチ、２……前後進切換装
置、３……無段変速機、４……フロントデフ装
置、５……トランスフア装置、５２……油圧クラ
ツチ、１３３……ソレノイド弁、１４０……調圧
弁、１５０……トランスフア制御弁、１６０……
制御ユニツト、１７５……走行条件判定部、１７
５ａ……低速判定部、１７５ｂ……クラツチ直結
判定部、１７６……領域判定部、１８０……油圧
クラツチトルク演算部。

Claims

【特許請求の範囲】１エンジン側クラツチ、変速機を介して前後輪
の一方へは直接伝動構成し、その他方へは油圧ク
ラツチを有するトランスフア装置を介して伝動構
成した４輪駆動装置において、上記エンジン側クラツチの半クラツチと直結の
状態とを検出する手段と、上記半クラツチの発進を含む低速走行条件で
は、エンジン側クラツチのトルク容量に基づき、
アクセル開度、車速等の走行状態を検知する信号
に応じて上記油圧クラツチのトルク容量を設定す
る手段と、少なくとも上記半クラツチの低速走行条件にお
いて、シフト位置の検出信号とアクセル開度、車
速等の走行状態を検知する信号とにより上記油圧
クラツチのトルク容量を補正する手段とを有して
なることを特徴とする４輪駆動装置の油圧制御装
置。