JPH0761777B2 - パートタイム型四輪駆動車の動力伝達装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、二輪駆動と四輪駆動の間で自由に切換えられ
るパートタイム型四輪駆動車の動力伝達装置に係る。

従来の技術 パートタイム型四輪駆動車の動力伝達装置は、一般に二
輪駆動と四輪駆動との間の切換えを行うクラッチを備
え、該クラッチの解放時には該クラッチを介さずに駆動
される第一の組の二輪による二輪駆動系を達成し該クラ
ッチの係合時には前記第一の組の二輪と前記クラッチを
介して駆動される第二の組の二輪とによる四輪駆動系を
達成する二輪／四輪駆動切換装置を備えており、該クラ
ッチへの油圧の供給が選択的にオン、オフされることに
より四輪駆動系又は二輪系を達成するようになってい
る。かかるパートタイム型四輪駆動車に於て、四輪駆動
時に前記第一の組の二輪のいずれかが空転状態となり、
エンジン出力に基づく車輪駆動トルクの大部分が前記ク
ラッチを介して前記第二の組の二輪に伝達される状態が
生じたところで、エンジンが低速段にて高速回転され、
前記クラッチを介して臨時に大トルクが伝達されようと
するとき、該クラッチのトルク伝達容量が不足している
と、該クラッチに滑りを生じ、クラッチ板の摩耗が著し
く増大する虞れがある。しかしかかる不時の状態にも対
処できるよう二輪／四輪駆動切換装置のクラッチを大容
量のものに設計することは、そのような大容量を必要と
する頻度と車輌製造コストのバランスの観点から好まし
くない。

パートタイム型四輪駆動車の二輪／四輪駆動切換装置の
クラッチへ供給する油圧を前輪と後輪の間の回転数の差
に基づいて制御すべく、該クラッチへ供給される油圧を
調節する専用の調圧弁を設け、前輪と後輪の間の回転数
差の増大に応じて該調圧弁による減圧量を減じる制御を
行うことが特開昭61−249837号公報及び特開昭61−1939
31号公報に記載されている。

発明が解決しようとする課題 上記の特許公開公報に記載されている如く二輪／四輪駆
動切換装置のクラッチへ供給する油圧を、前輪と後輪の
間の回転数の差に応じて、専用の調圧弁により制御する
ことにより、該クラッチを経て伝達すべき駆動トルクの
大小によりよく適合したクラッチ係合度を達成し、パー
トタイム型四輪駆動車が四輪駆動状態にて運転されると
き、前輪と後輪とにかかる路面からの反力の変動に応じ
た前輪と後輪への適切な駆動トルクの分配を行うことが
でき、四輪駆動時の動力伝達系の柔軟性を高めることが
できるが、上記の特許公開公報に記載されている如く二
輪／四輪駆動切換装置のクラッチへ供給する油圧の調整
のために専用の調圧弁を設けることは、それだけ動力伝
達装置の部品点数を増大させ、動力伝達装置のコストの
増大を招く。

また上記特許公開公報に記載されている如く二輪／四輪
駆動切換装置のクラッチへ供給する油圧を専用の調圧弁
により調圧する構造に於ては、該調圧弁へ供給される元
油圧となる油圧は、当然のことながら車輌の動力伝達装
置に含まれる主変速装置等に於ける油圧サーボ装置を作
動させるライン油圧であると考えられるので、該元油圧
の値は主変速装置等の制御に適合してオイルポンプから
の油圧を調圧するプライマリレギュレータ弁により調圧
されたライン油圧の値であり、従って上記の如く前後輪
間の回転数の差に応じて二輪／四輪駆動切換装置のクラ
ッチの係合圧を調整し、路面から前輪及び後輪へかかる
反力に適合した柔軟な四輪駆動制御を達成する目的は十
分達成できるが、上記の如く前輪（又は後輪）が溝等に
落込んで空転した場合に、それより脱出を図る際、一時
的に二輪／四輪駆動切換装置のクラッチの係合圧を格別
に大きく増大させるには、尚該クラッチのための油圧を
調圧する調圧弁に供給される元油圧そのものの大きさが
不足する。

本発明は、従来技術に於ける上記の事情に鑑み、二輪／
四輪駆動切換装置のクラッチを作動させる油圧の調圧の
ために専用の調圧弁を設けることなく、また該クラッチ
に臨時に格別に増大した油圧が必要とされるときにより
大きな油圧を供給することのできる、パートタイム型四
輪駆動車の動力伝達装置を提供することを課題としてい
る。

課題を解決するための手段 上記の課題は、本発明によれば、主変速装置と、クラッ
チを備え該クラッチの解放時には該クラッチを介さずに
駆動される第一の組の二輪による二輪駆動系を達成し該
クラッチの係合時には前記第一の組の二輪と前記クラッ
チを介して駆動される第二の組の二輪とによる四輪駆動
系を達成する二輪／四輪駆動切換装置とを含むパートタ
イム型四輪駆動車の動力伝達装置にして、前記クラッチ
は前記主変速装置の各油圧サーボ装置を作動させる元油
圧となるべくオイルポンプの吐出圧よりプライマリレギ
ュレータ弁により調圧されたライン油圧によって直接作
動され、前記プライマリレギュレータ弁はそれによって
調圧される前記ライン油圧を選択的に上昇させるブース
トポートを有し、該ブーストポートにブースト油圧を選
択的に供給する手段が設けられており、該手段は前記ク
ラッチの係合力の増大を指示する制御信号に応答して前
記ブーストポートへブースト油圧を供給するようになっ
ていることを特徴とするパートタイム型四輪駆動車の動
力伝達装置によって達成される。

発明の作用及び効果 上記の如く二輪／四輪駆動切換装置のクラッチがその係
合時にはプライマリレギュレータ弁により調圧されたラ
イン油圧を直接供給され、前記クラッチの係合力の増大
が求められそれが指示されたときのみプライマリレギュ
レータ弁に設けられたブーストポートへブースト油圧が
供給され、これによってライン油圧そのものが上昇され
るようになっていることにより、二輪／四輪駆動切換装
置のクラッチのために専用の調圧弁を設けることに代え
て、プライマリレギュレータ弁に一つのブーストポート
を追加するプライマリレギュレータ弁の比較的小さな修
正で対応することができ、車輌の動力伝達装置のコスト
をその分だけより低くすることができ、しかも尚、二輪
／四輪駆動切換装置のクラッチに臨時に特に大きな係合
力が必要とされるとき、ライン油圧そのものを臨時に高
めることによって、車輌の通常運転時に用いられるライ
ン油圧を越えた高い油圧によって二輪／四輪駆動切換装
置のクラッチを係合させることができ、車輌の通常運転
時には十分な容量のより小型のクラッチを用いても、溝
等に車輪が落下した不時の緊急時に限って臨時により高
いクラッチ伝達トルクを達成することができる。

実施例 以下に添付の図を参照して本発明を実施例について詳細
に説明する。

第１図は本発明によるクラッチ制御方法を実施されるパ
ートタイム型四輪駆動装置を備えた車輌用動力伝達装置
の一つの実施例を示している。図に於て、１は自動変速
機を示しており、該自動変速機は、一般的構造の流体式
トルクコンバータ２と歯車式の主変速装置３とを動力伝
達経路で見て互いに直列に有し、入力軸４を内燃機関10
0に駆動連結されて内燃機関100より回転動力を与えられ
るようになっている。

主変速装置３は、前進四段後進一段の一般的構造の歯車
式変速装置であり、油圧制御装置10より与えられる制御
油圧によって変速段の切換を行われるようになってい
る。

自動変速機１の出力軸５は四輪駆動装置15と駆動連結さ
れている。四輪駆動装置15は、二段切換式の副変速装置
16と、二輪／四輪駆動切換装置20とを有している。

副変速装置16は、クラッチ17が係合している時には直結
段となり、これに対しブレーキ18が係合している時には
減速段となり、クラッチ17とブレーキ18の係合と解放が
L/Hポジション選択スイッチ35よりの指示に応じて油圧
制御装置10より供給される制御油圧により行われること
によって直結段と減速段との間に切換制御されるように
なっている。

二輪／四輪駆動切換装置20は後輪駆動用出力軸22と前輪
駆動用出力軸23とを有しており、後輪駆動用出力軸22は
副変速装置16の出力軸19と直結されて出力軸19と常時接
続され、これに対し前輪駆動用出力軸23はドライブギア
24及びドリブンギア25と該両者間に掛け渡された無端状
のチェーン26とからなる伝動装置27及び二輪／四輪切換
用のクラッチ28を経て出力軸19と選択的に接続されるよ
うになっている。クラッチ28は、油圧作動式のものであ
り、その図示されていないサーボ装置に油圧を供給され
ることによって係合し、その油圧の増大に応じて係合圧
を増大するように構成されている。クラッチ28のサーボ
装置に対する油圧の供給は油圧制御装置10により制御さ
れるようになっている。

油圧制御装置10はマイクロコンピュータを含む電気式制
御装置30よりの電気信号によって作動制御され、電気式
制御装置30は、スロットル開度センサ31より内燃機関10
0のスロットル開度に関する情報を、後輪軸回転数セン
サ32より後輪用出力軸22の回転数に関する情報を、前輪
軸回転数センサ33より前輪駆動用出力軸23の回転数に関
する情報を、シフトポジションセンサ34よりマニュアル
シフトレンジに関する情報を、L/Hポジション選択スイ
ッチ35より副変速装置15の変速段選択状態に関する情報
を、四輪駆動選択スイッチ36より四輪駆動選択時である
か否かに関する情報を各々与えられ、これら情報に従っ
て油圧制御装置10へ制御指令としての電気信号の出力を
するようになっている。

油圧制御装置10は、第２図に示されている如く、作動油
貯容部40と、該作動油貯容部より作動油を吸引してこれ
を加圧吐出するオイルポンプ41と、オイルポンプ41より
の油圧を所定のライン油圧に調圧するプライマリレギュ
レータ弁（ライン油圧制御弁）42とを有している。

プライマリレギュレータ弁42は、バルブボア内に各々図
にて上下方向に移動可能に設けられた二つのスプール43
及び44と、油路45aの途中に接続された入口ポート46
と、ドレン接続された出口ポート47と、図には示されて
いないコンバータ油圧制御弁（セカンダリレギュレータ
弁）に接続された出口ポート48及び49と、絞り50を経て
油路45aの途中に接続されたパイロットポート51と、図
示されていないスロットル油圧制御弁よりスロットル開
度、即ちアクセルペダルの踏込み量の増大に応じて増大
するスロットル油圧を供給されるスロットルポート52
と、リバース時にのみライン油圧を供給されるリバース
ポート53と、選択的にライン油圧を供給されるブストポ
ート54と、スプール43を図にて上方へ付勢する圧縮コイ
ルばね55とを有している。スプール43は、パイロットポ
ート51に導入される油圧によって与えられる図にて下向
きの力と圧縮コイルばね55及びスプール44によって及ぼ
される図にて上向きの力との平衡関係に基づいて駆動さ
れ、図にて下向きの力が図にて上向きの力より大きい時
には入口ポート46と出口ポート47との連通度及び入口ポ
ート46と出口ポート49との連通度を各々増大し、これに
対し図にて上向きの力が図にて下向きの力より大きい時
には前記二つの連通度を各々減少するようになってい
る。

上述の如くスプール43が作動することにより油路45bに
はスプール43に作用する力の平衡関係に応じて調圧され
た一般にライン油圧と称されている油圧が供給され、こ
のライン油圧は油路45bより主変速装置３の各油圧サー
ボ装置と四輪駆動装置15の副変速装置16及びクラッチ28
の油圧サーボ装置の各々へ選択的に供給されるようにな
っている。ライン油圧はスロットルポート52に与えられ
るスロットル油圧の増大に応じて増大し、リバースポー
ト53及びブーストポート54の少くとも何れか一方にライ
ン油圧が供給されている時にはこれらポートにライン油
圧が供給されていない時に比して同一スロットル油圧に
対する油圧レベルを増大するようになっている。

ブーストポート54は、油路56により油路45bの途中に接
続され、電磁ソレノイド弁57の弁要素58によりドレンポ
ート59が閉じられている時にのみライン油圧を供給され
るようになっている。電磁ソレノイド弁57の弁要素58
は、電磁ソレノイド60に通電が行われていない時には圧
縮コイルばね61のばね力により図にて上方へ移動してド
レンポート59を開き、これに対し電磁ソレノイド60に通
電が行われている時にはそれの電磁力により図にて下方
へ移動してドレンポート59を閉じるようになっている。

従って、電磁ソレノイド60に通電が行われている時には
これに通電が行われていない時に比してライン油圧が増
大する。

電磁ソレノイド60に対する通電の制御は電気式制御装置
30により本発明による制御方法の実施のために第３図に
示されている如きフローチャートに従って行われる。

第３図に示されているフローチャートのルーチンは所定
時間毎に繰返し実行され、最初のステップ100に於て
は、各種センサより情報を入力することが行われる。

ステップ100の次はステップ101へ進み、ステップ101に
於ては、車速（後輪回転数）とスロットル開度とマニュ
アルシフトレンジとに応じて主変速装置３の変速段を決
定し、この決定された変速段に基づいて主変速装置３の
変速段を切換設定することが行われる。ステップ101の
次はステップ102へ進む。

ステップ102に於ては、L/Hポジション選択スイッチ35よ
りの指示に基づいて副変速装置16の変速段を切換設定す
ることが行われる。

ステップ103に於ては、四輪選択スイッチ36がオン状態
とされていて四輪駆動選択時であるか否かの判別が行わ
れる。四輪駆動選択時である時にはステップ104へ進
み、これに対し四輪駆動選択時でない時にはステップ11
1へ進む。

ステップ104に於ては、クラッチ28の油圧サーボ装置へ
ライン油圧を供給することが行われる。これによりクラ
ッチ28が係合し、自動変速機１の出力軸５に現われる回
転動力が後輪駆動用出力軸22と後輪駆動用出力軸23の各
々に分配供給されるようになる。これにより四輪駆動状
態となる。

ステップ104の次はステップ105へ進み、ステップ105に
於ては、フラッグＦが１であるか否かの判別が行われ
る。フラッグＦ＝１である時にはステップ109へ進み、
フラッグＦ＝１でない時にはステップ106へ進む。

ステップ106に於ては、前輪回転数Nfと後輪回転数Nrと
の回転数差ΔＮを検出することが行われる。ステップ10
6の次はステップ107へ進む。

ステップ107に於ては、回転数差ΔＮが予め定められた
所定値ΔN_set、例えば10rpmより大きいか否かの判別が
行われる。ΔＮ≧ΔN_setである時は、例えば後輪がスタ
ックイン状態となり前輪がスリップし得ない状態となっ
てクラッチ28が滑りを生じている時であり、この時には
ステップ108へ進む。これに対しΔＮ≧ΔN_setでない時
はステップ110へ進む。

ステップ108に於ては、電磁ソレノイド60に対する通電
が行われる。電磁ソレノイド60に通電が行われると、電
磁ソレノイド弁57が閉弁することによりプライマリレギ
ュレータ弁42のブーストポート54にライン油圧が供給さ
れ、これによりライン油圧が通常時に比して増大し、こ
の増大されたライン油圧がクラッチ28の油圧サーボ装置
へ供給されるようになる。これによりクラッチ28の係合
圧が増大し、クラッチ28の伝達トルク容量が増大し、ク
ラッチ28が滑り作動することが回避される。尚、この時
には流体式トルクコンバータ２がストール状態となる。
またステップ108に於ては、フラッグＦを１にすること
が行われる。

ステップ109は既に電磁ソレノイド60に通電が行われて
クラッチ28の伝達トルク容量の増大のためにライン油圧
が増大されている時に実行されるステップであり、この
ステップ109に於ては、前輪回転数Nfが予め定められた
所定値Nfset、例えば車速にして10km/h以上であるか否
かの判別が行われる。Nf≧Nfsetである時は車輌が走行
した時であってこの時にはクラッチ28に大きい駆動力が
伝わらなくなることによりステップ10へ進み、これに対
しNf≧Nfsetでない時には引続きクラッチ28の伝達トル
ク容量を増大しておくべくリセットされる。

ステップ110に於ては、電磁ソレノイド60に対する通電
を停止することが行われ、またフラッグＦを０にするこ
とが行われる。電磁ソレノイド60に対する通電が停止さ
れると、電磁ソレノイド弁57が開弁してプライマリレギ
ュレータ弁42のブーストポート54に対するライン油圧の
供給が停止され、これによりクラッチ28のサーボ油圧装
置に供給されるライン油圧が通常時の値にまで低下し、
これに応じてクラッチ28の係合圧が低減し、その伝達ト
ルク容量は通常時に於ては充分な値にまで低減する。

ステップ111は四輪駆動が選択されていない時に実行さ
れ、このステップ111に於ては、クラッチ28の油圧サー
ボ装置に供給されていたライン油圧を排出することが行
われる。これによりクラッチ28は解放され、内燃機関10
0の回転動力は自動変速機１を経て後輪へのみ伝達され
るようになる。

上述の如きフローチャートに従って制御が行われること
により、常時駆動の後輪がスタックイン状態となって空
転し、駆動力と担持し得なくなり、選択駆動の前輪のみ
が駆動力を担持し得る状態になったことが後輪回転数と
前輪回転数とに所定値以上の差が生じることによって検
出されると、四輪駆動用のクラッチの係合圧が通常時よ
り増大され、これにより前記クラッチの伝達トルク容量
が増大し、上述の如き状態下に於て前輪へ伝達される駆
動力が通常の四輪駆動時に於ける最大値より高くなって
も前記クラッチが伝達トルク容量の不足を生じることな
く、この時にクラッチが滑りを生じることが回避され、
クラッチの耐久性が向上するようになる。

尚、選択駆動される車輪に伝達される駆動力が通常の四
輪駆動時に於ける最大値より大きくなったことの検出
は、後輪回転数と前輪回転数との回転数差が所定値以上
になったことによる以外に、選択駆動される車輪、例え
ば前輪へ伝達される駆動トルクTfをトルクセンサ37によ
って検出し、この前輪駆動トルクTfが予め定められた所
定値Tfset以上である時には四輪駆動用のクラッチ28の
油圧サーボ装置へ通常時より高いライン油圧が供給され
るべく電磁ソレノイド弁57の電磁ソレノイド60に対し通
電が行われるようなっていても良い。この場合の制御の
フローチャートは第４図に示されている。

第４図に示されたフローチャートのステップ100からス
テップ104までは第３図に示されたフローチャートに於
けるそれと実質的に同一であり、ステップ103に於ける
四輪駆動選択時であるか否かの判別に於て、四輪駆動選
択時である時にはステップ104へ進み、四輪駆動選択時
でない時にはステップ208へ進む。

ステップ205に於ては、前輪駆動トルクTfが予め定めら
れた所定値Tfset以上であるか否かの判別が行われる。T
f≧Tfsetである時にはステップ206へ進み、これに対しT
f≧Tfsetでない時にはステップ207へ進む。

ステップ206に於ては、電磁ソレノイド60に対し通電が
行われ、クラッチ28の油圧サーボ装置に供給されるライ
ン油圧を通常時より増大することが行われる。

ステップ207に於ては、電磁ソレノイド60に対する通電
を停止することが行われ、クラッチ28の油圧サーボ装置
に供給するライン油圧を通常時に於ける油圧まで低減せ
しめることが行われる。

ステップ208に於ては、四輪駆動用のクラッチ28を解放
すべくその油圧サーボ装置に供給されていたライン油圧
を排出することが行われる。

この第４図に示された実施例に於ても選択駆動される前
輪に対して通常時より大きい駆動トルクが伝達された時
には四輪駆動用のクラッチの油圧サーボ装置に供給する
ライン油圧が増大されてその係合圧が増大され、これに
より伝達トルク容量の増大が図られ、上述した実施例に
於ける場合と同様の効果が得られる。

尚、常時駆動される車輪は前輪であって、選択駆動され
る車輪は後輪であっても良い。

以上に於ては、本発明を特定の実施例について詳細に説
明したが、本発明は、これらに限定されるものではな
く、本発明の範囲内にて種々の実施例が可能であること
は当業者にとって明らかであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるクラッチ制御方法を実施されるパ
ートタイム型四輪駆動装置を備えた車輌用動力伝達装置
の一つの実施例を示す概略構成図、第２図は本発明によ
るクラッチ制御方法の実施に使用される油圧制御装置の
一つの実施例を示す概略構成図、第３図及び第４図は各
々本発明によるクラッチ制御方法の実施要領を示すフロ
ーチャートである。 １……自動変速機,2……流体式トルクコンバータ,3……
主変速装置,4……入力軸,5……出力軸,10……油圧制御
装置,15……四輪駆動装置,16……副変速装置,17……ク
ラッチ,18……ブレーキ,19……出力軸,20……二輪／四
輪駆動切換装置,22……後輪駆動用出力軸,23……前輪駆
動用出力軸,24……ドライブギア,25……ドリブンギア,2
6……チェーン,27……伝動装置,28……クラッチ,30……
電気式制御装置,31……スロットル開度センサ,32……後
輪軸回転数センサ,33……前輪軸回転数センサ,34……シ
フトポジションセンサ,35……L/Hポジシヨン選択スイッ
チ,36……四輪駆動選択スイッチ,37……トルクセンサ,4
0……作動油貯容部,41……オイルポンプ、42……プライ
マリレギュレータ弁,43、44……スプール,45a、45b……
油路,46……入口ポート,47……ドレンポート,48、49…
…出口ポート,50……絞り要素,51……パイロットポー
ト,52……スロットルポート,53……リバースポート,54
……ブーストポート,55……圧縮コイルばね,56……油
路,57……電磁ソレノイド弁,58……弁要素,59……ドレ
ンポート,60……電磁ソレノイド,61……圧縮コイルば
ね,100……内燃機関

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】主変速装置と、クラッチを備え該クラッチ
   の解放時には該クラッチを介さずに駆動される第一の組
   の二輪による二輪駆動系を達成し該クラッチの係合時に
   は前記第一の組の二輪と前記クラッチを介して駆動され
   る第二の組の二輪とによる四輪駆動系を達成する二輪／
   四輪駆動切換装置とを含むパートタイム型四輪駆動車の
   動力伝達装置にして、前記クラッチは前記主変速装置の
   各油圧サーボ装置を作動させる元油圧となるべくオイル
   ポンプの吐出圧よりプライマリレギュレータ弁により調
   圧されたライン油圧によって直接作動され、前記プライ
   マリレギュレータ弁はそれによって調圧される前記ライ
   ン油圧を選択的に上昇させるブーストポートを有し、該
   ブーストポートにブースト油圧を選択的に供給する手段
   が設けられており、該手段は前記クラッチの係合力の増
   大を指示する制御信号に応答して前記ブーストポートへ
   ブースト油圧を供給するようになっていることを特徴と
   するパートタイム型四輪駆動車の動力伝達装置。