JPH0712793B2

JPH0712793B2 - 車両の動力伝達装置

Info

Publication number: JPH0712793B2
Application number: JP61019500A
Authority: JP
Inventors: 憲一渡辺
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1986-01-31
Filing date: 1986-01-31
Publication date: 1995-02-15
Anticipated expiration: 2010-02-15
Also published as: JPS62178437A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、車両の動力伝達装置に関し、更に詳しくは、
左右あるいは前後の車輪間に対するトルク配分量を制御
可能なトルク配分手段の作動制御を好適に行ない得る動
力伝達装置に関する。

（従来の技術）自動車においては、パワープラントからの駆動力を左右
の両駆動輪へ伝達するアクスルシャフトに差動装置が介
挿されており、この装置によって、旋回時等に生ずる両
輪間の回転差を吸収すべく、両車輪を差動回転させてい
る。しかし、このような差動装置が介挿されると、一方
の車輪が空転した場合等に、その空転側の車輪からトル
クが抜けてしまい、他方側へのトルク伝達量が減少し、
自動車が停止状態になってしまう等の弊害が生じる。そ
こで従来においては、ディフアレンシャル・ロッキング
装置を配置して、一方の車輪にスリップや空転が生じた
場合、あるいは生ずるおそれのある場合には、差動装置
の差動を禁止して他方側の車輪だけでもトルクを伝達
し、走行状態を維持するため、両輪を直結状態にするよ
うにしている。特開昭60−135325号公報には、この種の
装置の一例が開示されており、そこにおいては、舵角が
小さく、しかも車体の車幅方向における傾斜角が大きい
場合にのみ、ディファレンシャル・ロッキング装置を作
動させて差動装置をロック状態となして、差動回転を禁
止し、両輪に等しくトルク配分を行なうようにしてい
る。

（発明が解決しようとする問題点）ここで、このようなトルク配分手段（上述の例では差動
装置）を、手動操作によりロック状態に制御可能にする
ことが考えられる。しかしながら、この場合には、運転
者が自由にロック制御を行ない得るので次のような問題
が生ずる。

例えば、急加速時にトルク配分手段をロック状態にし
て、左右両輪間あるいは前後輪間を直結状態にすると、
過大な応力がトルク配分手段に作用し、それにより大き
なショックが発生し、また、トルク配分手段の耐久性も
低下するおそれがある。また、旋回時にロックした場合
には、旋回半径が急変することになり、それによってブ
レーキング現象が発生してしまう。更に、前後輪間にト
ルク配分手段が配置されている場合に、制動時にそれを
ロックして、２輪駆動から４輪駆動状態に移行させる
と、各車輪への制動力の配分量が急変し、制動性あるい
は走行安定性が損なわれるおそれがある。

本発明の目的は、このような問題点を解決した車両の動
力伝達装置を提供することにある。

（問題点を解決するための手段）上記の目的を達成するために、本発明の動力伝達装置で
は、トルク配分手段をロックさせる手動入力があった場
合においても、一定の走行状態の下では、トルク配分手
段のロックを行なわないようにしている。

すなわち、本発明の動力伝達装置は、第１図に示すよう
に左右あるいは前後の車輪間に対してトルク配分を行な
うトルク配分手段Ａと、該トルク配分手段の作動を禁止
させるための指令を入力する入力手段Ｂと、前記指令が
入力されると作動し、前記トルク配分手段によりトルク
が配分される両車輪を直結状態となすロック手段Ｃと、
車両の走行状態を検出する走行状態検出手段Ｄと、検出
された走行状態が予め定めた状態に一致するときには、
前記指令の入力された場合においても前記ロック手段の
作動を禁止する禁止手段Ｅとを備えたことを特徴とす
る。

（実施例）以下、添付図面を参照して本発明の実施例を説明する。

第１実施例第２図ないし第５図は、本発明の一実施例を示すもので
あり、４輪駆動車の前後輪間にトルク配分手段を介挿し
たものである。第２図において、符号10はパワープラン
トを示し、このパワープラント10はエンジンおよびトラ
ンスミッション等からなっている。このパワープラント
10の出力軸12には、歯車列13を介してフロント側プロペ
ラシャフト14が連結されているとともに、トルク配分手
段である油圧式可変クラッチ15を介してリヤ側プロペラ
シャフト16が接続されている。フロント側プロペラシャ
フト14は、ファイナルギヤユニット17を介して前輪８に
接続されている。また、リヤ側プロペラシャフト16は、
ファイナルギヤユニット19を介して後輪20に接続されて
いる。このように、パワープラント10から、出力軸12、
歯車列13、プロペラシャフト14およびファイナルギヤユ
ニット17を介して前輪18に至るトルク伝達経路が形成さ
れ、また、出力軸12、クラッチ15およびファイナルギヤ
ユニット19を介して後輪に至るトルク伝達経路が形成さ
れる。そして、クラッチ15へ加える作動油の圧力を変化
させて、クラッチ15の伝達トルク量を変化させることに
より、前後輪のトルク配分比を調整する。

次に、第３図を参照して、上記クラッチ15の油圧制御系
について説明する。図に示すように、油タンク21内の作
動油は、ポンプ22によって吸い上げられ、所定の圧力で
吐出され、油圧制御弁23を介して、クラッチ15の作動油
室15aに供給される。油圧制御弁23は、制御ユニット24
で制御され、これによって、クラッチ15の作動油室15a
への作動油の圧力Ｐが調整される。すなわち、クラッチ
５の摩擦板15b間の締結力が制御される。

上記の制御ユニット24はマイクロコンピュータから構成
され、その入力側には、車速センサ25、舵角センサ26、
速度差センサ27、キックダウンスイッチ28、および制動
センサ29等の走行状態を検出するための各種センサが接
続されている。車速センサ25は、車速を検出してその車
速に応じた車速信号Ｓ_ｖを出力する。舵角センサ26は、
舵角を検出してその検出値に対応する舵角信号Ｓθを出
力する。速度差センサ27は、トルク入力側および出力側
の回転速度差、すなわちフロント側およびリヤ側プロペ
ラシャフト14、16の間の回転速度差Δ_ｎを検出し、速度
差信号ＳΔ_ｎを出力する。キックダウン・スイッチ28
は、アクセル（図示せず）が急に深く踏み込まれたとき
に、キックダウン信号Ｓ_kdを出力する。また、制動セン
サ29は、ブレーキペダル（図示せず）が踏み込まれて制
動状態にあるときに、制動信号Ｓ_brを出力する。

制御ユニット24は、信号ＳΔ_ｎを用いて、予め記憶して
いる制御マップから制御電流ｉを算出し、算出された電
流ｉを油圧制御弁23に供給する。本例では、制御電流ｉ
と制御弁23による制御油圧Ｐとは比例関係にあり、ま
た、制御油圧Ｐとクラッチ15による伝達トルク量Ｔ_ｒと
は同じく比例関係にある。そして、本例では、かかる制
御電流ｉの変化により、例えば第４図に示すような、回
転速度差Δ_ｎに対する伝達トルク特性が得られるように
なってる。

ここに、制御ユニット24の入力側には、更に選択スイッ
チ30が接続されている。この選択スイッチ30は、運転席
の操作パネル上に配置され、油圧クラッチ15の制御モー
ドを選択するために用いるものである。選択釦30aが押
下されると、解放モードを指令する信号Ｉ_SW（＝１）が
制御ユニット24に入力される。制御ユニット24では、電
流ｉを零として弁23を閉じる。この結果、油圧Ｐは零と
なり、油圧クラッチ15は解放状態となって、後輪側へ向
けての伝達トルク量Ｔ_ｒは零になる。すなわち、完全な
前輪駆動状態になる。一方、選択釦30bが押下される
と、自動制御モードを指令する信号Ｉ_SW（＝２）が制御
ユニット24に入力される。この場合には、第４図に示す
ように回転速度差Δ_ｎに応じて伝達トルク量Ｔ_ｒが定ま
るように、電流ｉの制御、すなわち油圧Ｐの制御が行な
われる。これに対し、選択釦30cが押下された場合に
は、ロックモードを指令する信号Ｉ_SW（＝３）が制御ユ
ニット24へ入力される。この場合には、原則として油圧
クラッチ15 最大油圧が作用して前、後輪間は直結状態とされるが、
特定の走行状態の下では、このようなロック制御は行な
われない。

第５図は、上述のモード切換制御を示すフローチャート
である。選択スイッチ30における釦30a、30b、30cのい
ずれかが押下されると、ステップST1へ進み、押下され
た釦がいずれであるのかを判別する。その釦が解放モー
ドを指令する釦30aであるときには、ステップST7へ移行
して、直ちに解放モードによる油圧クラッチの制御を行
なう。また、押下された釦が自動制御モードを指令する
釦30bであるときには、ステップST8へ移行して、直ちに
自動制御モードによる油圧クラッチの制御を行なう。す
なわち、第４図に示すように前後輪間の回転速度差Δ_ｎ
に応じて伝達トルク量Ｔ_ｒを制御すべく、制御電流ｉ、
従って油圧Ｐを制御する。

しかるに、押下された釦がロックモードを指令する釦30
cであるときには、ステップST2からステップST5に示す
判別を順次に行ない、走行状態が予め定めた特定の状態
ではない場合には、ステップST6へ移行して、ロックモ
ードによる油圧クラッチの制御を行なう。しかしなが
ら、特定の状態にある場合には、ロック制御を行なわず
にそれ以前に選択されたモードを保持する。上記の特定
の状態の１つは、車速ｖが予め定めた車速ｖ_ｓよりも小
さいときにキックダウン信号Ｓ_kdが入力された場合であ
る（ステップST2、ST3）。換言すると、急加速時の状態
である。また、特定の状態の他の１つは、舵角θが予め
定めた舵角θ_ｓ以上の場合である（ステップST4）。こ
れは、一定の旋回半径以下の旋回時の状態である。更
に、特定の状態の他の１つは、制動信号Ｓ_brが入力され
た場合である（ステップST5）。これは、制動時の状態
である。走行状態がこれらのうちのいずれかの状態にあ
るときには、ロックモードへの移行は行なわれない。こ
れらのいずれの状態にもない場合には、上述したよう
に、弁23に最大電流を印加して、最大油圧を油圧クラッ
チ15に作用させる。これによって、油圧クラッチ15はロ
ック状態になり、前後輪間は直結状態となる。この直結
状態では、前、後輪間へのトルク配分がほぼ等しくな
る。

第２実施例第６図および第７図は、本発明の他の実施例を示す図で
あり、本例は後輪駆動車の後輪間にトルク配分手段を配
置したものである。

第６図において、符号41はパワープラントを示し、この
パワープラント41はエンジンおよびトランスミッション
等からなっている。このパワープラント41の出力軸43に
は、ユニバーサルジョイント45を介してプロペラシャフ
ト47が連結されている。このシャフト47はユニバーサル
ジョイント49を介して差動装置51の入力軸511に連結さ
れている。この差動装置51の左右の出力軸513R、513L
は、左右のアクスルシャフト53R、53Lを介して、それぞ
れ左右の後輪55R、55Lに連結されている。

次に、第７図を参照して、上記の差動装置51の構造およ
びその油圧制御系について説明する。図に示すように、
差動装置51は、入力軸511の基端に固着したドライブピ
ニオン515と、左出力軸513Lの外周に回転自在に配置さ
れてドライブピニオン515に歯合状態にあるリングギア5
17と、このリングギアと共に回転するディファレンシャ
ルケース519と、このケース内において左右出力軸513
R、Ｌの直径方向に配置された一対のピニオンシャフト5
21と、これらのシャフト先端に固着されたピニオン523
と、左右出力軸513R、Ｌの基端に固着されてピニオン52
3に歯合したサイドギア525とを有している。この構造は
公知の差動装置と同様である。しかるに、本例の装置51
には、差動制御を禁止して、左右両出力軸513R、513Lを
直結するロック機構が付設されている。すなわち、ケー
ス519の右側端面には、ケース外周壁を延在させて、円
筒形のクラッチシリンダ527が同軸状に形成されてお
り、その内側には、クラッチハブ529が同軸状に配置さ
れている。このクラッチハブ529は、出力軸513Rに対し
て、その軸線方向にのみ摺動可能に、取り付けられてい
る。これらクラッチシリンダ527とクラッチハブ529には
複数枚の円環状摩擦板527a、529aが取り付けられ、それ
らの摩擦板527a、529aは交互に配列された状態となって
いる。これらの摩擦板527a、529aは、クラッチシリンダ
527とクラッチハブ529との間に形成される油圧室531に
所定の油圧P1を作用することにより締結される。この締
結により、右出力軸513Rとディファレンシャルケース51
9とが連結状態となる。従って、差動装置51の差動制御
が禁止され、左右車輪55R、55Lは直結状態になる。

次に、油圧室231への作動油の供給を制御する油圧制御
系を説明する。図に示すように、油タンク57内の作動油
は、ポンプ59によって吸い上げられ、所定の圧力で吐出
され、開閉弁61を介して、油圧室531に供給される。開
閉弁61は、制御ユニット63により開閉制御され、これに
よって、油圧室531へ作動油を供給するか否かの制御が
行なわれる。

上記の制御ユニット63の入力側には、車速センサ65、舵
角センサ67、キックダウン・スイッチ69、制動センサ71
等を含む走行状態検知センサが接続されている。ここ
に、車速センサ65は、車速を検出してその車速に応じた
車速信号Ｓ_ｖを出力する。舵角センサ67は、舵角を検出
してその検出値に対応する舵角信号Ｓθを出力する。キ
ックダウンスイッチ69はアクセルが急に深く踏み込まれ
たときに、キックダウン信号Ｓ_kdを出力する。また、セ
ンサ71は、ブレーキペダルが踏み込まれて制動状態にあ
るときに、制動信号Ｓ_brを出力する。

ここに、制御ユニット63の入力側には、更に、切換スイ
ッチ73が接続されている。この切換スイッチ73は、差動
装置51をロック状態にするか否かの指令を入力するもの
であり、このスイッチ73をオンにすると、ロック指令信
号73sが入力される。この信号を受けると、制御ユニッ
ト63は、原則として電流i1を弁61へ供給する。これによ
り、開閉弁61が開かれて、作動油P1が油圧室531内に作
用し、これによってクラッチハブ529が右方へ移動す
る。この結果、摩擦板527a、529aが締結され、左右の両
出力軸513R、513Lが直結状態となる。従って左右両輪55
R、55Lには、等しいトルク配分が行なわれる。

しかしながら、急な加速時、すなわち車速ｖが予め定め
た値ｖ_ｓ以下で、キックダウン信号Ｓ_kdが入力されたと
き、旋回半径が小さい旋回時すなわち舵角θが予め定め
た値θ_ｓよりも大きいとき、および制動時、すなわち制
動信号Ｓ_brの入力されたときには、上述のロック制御は
行なわれない。すなわち、電流ｉは零とされて、作動油
Ｐが零とされる。

（発明の効果）以上説明したように、本発明の動力伝達装置において
は、トルク配分手段をロックさせる手動入力があった場
合においても、一定の走行状態の下ではトルク配分手段
のロックを行なわないようにしているので、トルク配分
手段のロックが行なわれると走行安定性、旋回性、制動
性等に不具合が生ずるおそれのある走行状態において、
トルク配分手段がロックされることを確実に防止でき
る。すなわち、トルク配分手段のロックにより車両に好
ましくない挙動変化が生ずることを抑制できるという効
果を有している。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示す概略図、第２図は本発明を
４輪駆動車に適用した例を示す全体構成図、第３図は第
２図の例における油圧制御系を中心に示す構成図、第４
図は回転速度差に対する伝達トルク量を示す特性図、第
５図は第２図の例における制御動作の一例を示すフロー
チャート、第６図は本発明を後輪駆動車に適用した例を
示す全体構成図、第７図は第６図の差動装置およびその
油圧制御系を示す構成図である。Ａ……トルク配分手段、Ｂ……入力手段、Ｃ……ロック手段、Ｄ……走行状態検出手段、Ｅ……禁止手段。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】左右あるいは前後の車輪間に対してトルク
配分を行なうトルク配分手段と、該トルク配分手段の作
動を禁止させるための指令を入力する入力手段と、前記
指令が入力されると作動し、前記トルク配分手段により
トルクが配分される両車輪を直結状態となすロック手段
と、車両の走行状態を検出する走行状態検出手段と、検
出された走行状態が予め定めた状態に一致するときに
は、前記指令の入力された場合においても前記ロック手
段の作動を禁止する禁止手段とを備えたことを特徴とす
る車両の動力伝達装置。