JPS62286841A - 四輪駆動装置の制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ３、発明の詳細な説明 産業上の利用分野 本発明は、自動車等の車輌に用いられる四輪駆動装置の
制御方法に係り、特にセンタディファレンシャル装置と
差動υ制御クラッチとを有する四輪駆動装置の制御方法
に係る。

従来の技術 自動車等の車輌に用いられる四輪駆動装置の一つとして
後輪と前輪との間にて差動作用を行うセンタディファレ
ンシャル装置と、前記センタディファレンシャル装置の
差動作用を選択的に停止せしめて後輪と前輪とを選択的
に直結する差動制御クラッチとを有する四輪駆動装置が
既に提案されており、この種の四輪駆動装置は、例えば
特開昭５０−１４７０２７号、特開昭５５−７２４２０
号の各公報に示されている。

上述の如き四輪駆動装置を有する車輌に於ては、差動制
御クラッチが解放されている時にはセンタディファレン
シャル装置が差動作用をし得ることによりタイトコーナ
ブレーキ現象の発生が回避されて旋回走行が良好に行わ
れ、これに対し差動制御クラッチが係合している時には
前記センタディファレンシャル装置は差動作用を行うこ
とを禁止されて前後輪直結の四輪駆動状態となり、駆動
性能が向上し、特に登坂路走行時の如き大出力走行時の
駆動性能が向上し、優れた走行性能が得られるようにな
る。

発明が解決しようとする問題点 ところで、車輌の前輪と後輪との回転数差は、前輪及び
後輪の各々のタイヤの有効半径、車輌旋回半径により決
まり、前後輪の各々のタイヤの有効半径は、各タイヤの
空気圧及び摩耗量と分担荷重とによって変化し、このた
め旋回走行時のみならず直進走行時に於ても前輪と後輪
との間にて回転数差が生じ、この回転数差は高速走行時
はど大きくなる。従って、高速直進走行時に於て、差動
制御クラッチの係合によって前輪と後輪とが完全に直結
されると、その前輪と後輪との回転数差がセンタディフ
ァレンシャル装置によって吸収されないために後輪と前
輪とに対する動力伝達系に循環トルク（捩り上げトルク
）が発生し、これは走行路面に対するタイヤの滑りによ
って吸収されるようになり、このため比較的摩擦係数が
高い通常路面の走行時に於ては、タイヤの摩耗が大きく
。

また燃費の悪化をＥ　＜虞れがある。

本発明は高速走行時には前輪と後輪との回転数差によっ
て動力伝達系に循環トルクが発生することを回避する改
良された四輪駆動装置の制御方法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 上述の如き目的は、本発明によれば、後輪と前輪との間
にて差動作用を行うセンタディファレンシャル装置と、
前記センタディファレンシャル装置の差動作用を選択的
に停止せしめて後輪と前輪とを選択的に直結する差動制
御クラッチとを有する四輪駆動装置の１ＩｉＩＩＩ１１
方法に於て、変速装置の変速段がオーバドライブ段の如
き最高速変速段である時には前記差動制御クラッチの係
合力を低減することを特徴とする四輪駆動装置の制御方
法によって達成される。

前記差動制御クラッチの係合と解放はその切換によるシ
ョックと変速ショックとの発生が同時になるよう前記変
速装置の変速段の切換と同ＩＩ　Ｌ、て行われて良い。

また、より一層駆動性能を重視するならば、前記差動制
御クラッチの係合力低減１！域は自動変速１！ｉｌＦの
変速段が最高速変速段、例えばオーバドライブ段であっ
てしかもその自動変速装置の流体式トルクコンバータの
ロックアツプクラッチが係合する運転領域のみであって
も良い。

発明の作用及び効果 本発明による四輪部Ｉ７１装置のｉ！、！Ｉ　ｔｉ１１
方法によれば、変速装置の変速段が最高速変速段である
時、特に流体式トルクコンバータのロックアツプクラッ
チの係合時には、即ち高速運転時には差動制御クラッチ
の係合力が低減して該差動制御クラッチが滑り得る状態
になり、これによりこの走行状態時に於ては、前輪と後
輪とが完全には直結されず、センタディファレンシャル
装置が差動作用を行い１りる状態に設定され、直進走行
時に於ても前輪と後輪のタイヤの有効半径の違いによっ
て前輪と後輪とに回転数差が生じれば、それは前記セン
タディファレンシャル装置の差動作用によって吸収され
、動力伝達系に循環トルクが発生することがなく、前輪
と後輪との回転数差によってタイヤが走行路面に対し滑
ることがなく、タイヤの摩耗が激しくなること及び燃費
が悪化することが回避される。

高速走行時に於ても急加速等による機関出力増大時には
シフトダウン、特に自動変速段に於ては自動的にキック
ダウンが行われるから、この時にはシフトダウンに伴い
差動制御クラッチが係合し得るようになり、これにより
前後輪直結の四輪駆動状態が得られ、これに伴い侵ｔた
駆動性能の下に車輌が運転され得るようになる。

前記差動制御クラッチの係合と解放がその切換によるシ
ョックと変速ショックの発生とが同時になるように前記
変速装置の変速段の切換と同期して行われれば、変速装
置の変速段が最高速変速段ヘアツブジフトされる時、或
いは最高速変速段よりダウンシフトされる時に変速ショ
ックと差動制御クラッチの係合或いは解放に伴うショッ
クとが成る時間差をもって次々に起こることがなく、こ
の時のショックが一回ですむようになり、運転フィーリ
ングが悪化することが回避される。

本発明による制御方法に於ては、変速装置の変速段、流
体式トルクコンバータのロックアツプクラッチの作動に
応じて差０制御クラッチの係合作用が行われるから、そ
の制御に特別な車速センサ、機関負荷センサ等を必要と
せず、この制御は電気制御式の変速装置以外に油圧制御
式の変速装置と組合せられても適用され得るものである
。

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図は本発明による制御方法の実施に使用される四輪
駆！ｌ！ｌＪ装置を示すスケルトン図である。図に於て
、１は内燃機関を示しており、該内燃機関は車輌の前部
に縦置きされており、該内燃機関の後部には車輌用自動
変速機２と四輪駆動用トランスファ装置３とが順に接続
されている。

車輌用自動変速機２は、コンバータケース４内に設けら
れたロックアツプクラッチ５ａを有する一般的構造の流
体式トルクコンバータ５とトランスミッションケース６
内に設けられた歯車式の変速装置７とを有し、流体式ト
ルクコンバータ５の入力部材８によって内燃機関１の図
示されていない出力軸（クランク軸）に駆動連結されて
内燃機関１の回転動力を流体式トルクコンバータ５を経
て変速装置７に与えられるようになっている。変速装置
７は、遊星歯車機構等により構成されたそれ自身周知の
変速装置であって複数個の変速段の間に切換わり、その
変速制御を油圧制御装置９により行われるようになって
いる。

四輪駆動用トランスファ装置３はフルタイム４ＷＤのた
めのＭｕ両歯車のセンターディファレンシャル装置１０
を有しており、センターディファレンシャル装［１０は
、変速装置７より回転動力を与えられる入力部材として
のキャリア１１及び該キャリアに担持されたプラネタリ
ビニオン１２と、プラネタリビニオン１２に噛合しｌζ
サンギア１３及びリングギア１４とを有し、リングギア
１４は後輪駆動軸１５に接続され、サンギア１３は後輪
駆動軸１５と同志のスリーブ状の前輪駆動用中間軸１６
に接続されている。四輪駆動用トランスファ装置３には
前輪駆動用中間軸１６と平行に前輪駆動軸１７が設けら
れており、前輪駆動用中間軸１６と前輪駆動軸１７とは
その各々に取付けられたスプロケット１８及び１９に噛
合する無端のチェーン２０により駆動連結されている。

四輪駆動用トランスファ装置３はナンギア１３とリング
ギア１４とを選択的に接続する油圧作動式の差動制御ク
ラッチ２１が設けられており、該差動制御クラッチの作
動は四輪駆動用トランスファ装置３に設けられた油圧制
御装置２２により行われるようになっている。

後輪駆動軸１５には自在継手２３によりリアプロペラ軸
２４の一端が駆動連結されている。

ＩＩｒＩ輪駆動軸１７には自在継手２５によりフロント
プロペラ軸２６の一端が連結されている。フロントプロ
ペラ軸２６は、車輌用自動変速機２の一側方をその軸線
に対し略平行に延在しており、他端にて自在継手２７に
よりフロントディファレンシャル）ｆｆｆｉ３０の入力
軸であるドライブピニオン軸３１の一端に連結されてい
る。ドライブピニオン＠３１は内燃機関１の鋳鉄製のオ
イルパン２つと一体成型されたデイフ７レンシ？ルケー
ス３２より回転可能に支持されている。

ドライブピニオン軸３１の端部には傘歯巾よりなるドラ
イブピニオン３３が設けられており、該ドライブごニオ
ンはフロントディファレンシャル装置３０のリングギア
３４と噛合している。

油圧制御装置９及び２２は電気式の制御装置４５よりの
制ｒｎ信号に基いて作動して変速装置７の変速段の切換
制御と差動制御クラッチ２１の係合−解放制御を行うよ
うになっている。制御装置４５は、一般的構造のマイク
ロコンピュータを含み、車速センサ４６より車速に関す
る情報を、スロットル開度センサ４７より内燃機関１の
スロットル開度に関する情報を、マニュアルシフ１〜ポ
ジシヨンセンナ４８よりマニュアルシフトレンジに関す
る情報を、マニュアル切換スイッチ４９よりセンタディ
ファレンシャルロックモード時であるか否かに関する情
報を与えられ、基本的にはマニュアルシフトレンジと車
速とスロットル開度とに応じて第２図に示されている如
（予め定められた変速パターンに従って変速装置７の変
速段の切換制御とロックアツプクラッチ５ａの係合制御
のための制御信９を油圧制御装置９へ出力し、またセン
タディファレンシャルロックモード時である時には変速
装置７の変速段がｍ高高速変速段、即ちオーバドライブ
段（第四速段）でない限り差動制御クラッチ２１が係合
する信号を、それ以外の時には差動制御クラッチ２１の
係合を禁止する、即ち差動制御クラッチ２１を解放する
制御信号を油圧制郊装″ｅ１２２へ出力するようになっ
ている。

これにより差動制御クラッチ２１はセンタディファレン
シャルロックモード時であって係合していても変速装置
７の変速段がオーバドライブ段ヘアツブジフトされると
、強制的に解放される。これによりセンタディファレン
シャル装置１０は差動作用を行い得る状態になり、前輪
と後輪との回転数差によって動力伝達系に循環トルクが
生じることが回避されるようになる。

センタディファレンシャルロックモード時であって変速
装置７の変速段がオーバドライブ段よりダウンシフトさ
れると、差動制御クラッチ２１の係合が自動的に復帰し
、駆動性能と制動性能の向上のために前後輪直結の四輪
駆動状態に戻る。

上述の如く、差動ａ、ＩＩ御クラツクラッチ係合が禁止
されることにより、この差動制御クラッチ２１の係合禁
止領域は第２図に示されている自動変速装置の変速パタ
ーンのオーバドライブ段？ｆＪｉ域と同じ領域になり、
この領域は高車速で、しかも機関出力が大きくない時で
あるから、大出力走行時には優れた駆動性能が得られる
こととそれ以外の高速走行時には前輪と後輪との回転数
差によって動力伝達系に循環トルクが発生することを回
避することとが両立するようになる。

上述の如き変速装置７の変速段の切換に伴う差動制御ク
ラッチ２１の係合と解放はその切換によるショックと変
速ショックの発生が同時になるよう、第３図に示されて
いる如く、変速装置７の変速段の切換と同期して行われ
るようになっている。

変速段の切換が開始されてから実際に変速ショックが生
じるまての時間と差動制御クラッチ２１の係合或いは解
放の制御が開始されてｈｆ′ら実際にその切換に伴うシ
ョックが生じるまての時間は互いに異っており、前者の
方が侵者に比べて長いから、第３図に示されていると如
く、差動制御クラッチ２１の切換信号は変速信号が生じ
てから所定時間を秒だけ遅延して発生するようになって
いる。

これにより差動制御クラッチ２１の係合と解放による切
換ショックと変速装置７の変速による変速ショックとが
同時に発生するようになり、変速時に着初制御クラッチ
の切換ショックと変速ショックとが次々に起ることが回
避される。

差動制御クラッチ２１の係合を禁止する領域は変速装置
７の変速段が最高速変速段、即ちオーバドライブ段であ
って、しかも流体式トルクコンバータ５のロックアツプ
クラッチ５ａが係合している時のみであってもよい。

この場合は、差動制御クラッチ２１の係合が禁止される
領域がより限定され、前後輪直結の四輪駆動状態となり
得る運転領域が拡大されるようになる。

尚、上述の実施例に於ては、差動υ制御クラッチ２１は
オン−オフ的制御が行われるようになっているが、本発
明はこれに限定されず、差動制御クラッチ２１は、係合
力を足間的に可変制御され、変速装置７の変速段が最高
速変速段である時、或いは前記変速段が最高速変速段で
あって流体式１−ルクコンバータ５のロックアツプクラ
ッチ５ａが係合している時には滑りを生じ（ｑるよう、
即ち不完全係合状態となるよう係合力を低減されても良
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図は本発明による制御方法の実施に用いられる四輪
駆動装置の一例を示すスケルトン図、第２図は車輌用自
動変速機の一般的な変速パターンを示すグラフ、第３図
は本発明による四輪駆動装置の制御方法に於ける制御特
性を示すグラフである。 １・・・内燃機関、２・・・車輌用自動変速機、３・・
・四輪駆動用トランスファ装置、４・・・コンバータケ
ース、５・・・流体式トルクコンバータ、６・・・トラ
ンスミッションケース、７・・・変速装置、８・・・入
力部材。 ９・・・油圧制ｔＩｌ装ｆｉ、１０・・・センターディ
ファレンシフル装置、１１・・・キＶリア、１２・・・
プラネタリビニオン、１３・・・サンギア、１４・・・
リングギア。 １５・・・後輪駆動軸、１６・・・前輪駆動用中間軸、
１７・・・竹輪駆動軸、１８．１つ・・・スプロケット
８２０・・・無端チェーン、２１・・・差動制御クラッ
チ、２２・・・油圧制御装置、２３・・・自在継手、２
４・・・リアプロペラ軸、２５・・・自在継手、２６・
・・フロントプロペラ軸、２７・・・自在継手、２９・
・・オイルパン。 ３０・・・フロントディファレンシャル装置、３１・・
・ドライブごニオン軸、３２・・・ディファレンシャル
ケース、３３・・・ドライブピニオン、３４・・・リン
グギア、４５・・・制御装置、４６・・・車速センサ、
４７・・・スロットル開度センサ、４８・・・マニュア
ルシフトポジションセンサ、４つ・・・マニュアル切換
スイッチ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）後輪と前輪との間にて差動作用を行うセンタディ
   ファレンシャル装置と、前記センタディファレンシャル
   装置の差動作用を選択的に停止せしめて後輪と前輪とを
   選択的に直結する差動制御クラッチとを有する四輪駆動
   装置の制御方法に於て、変速装置の変速段が最高速変速
   段である時には前記差動制御クラッチの係合力を低減す
   ることを特徴とする四輪駆動装置の制御方法。
2. （２）特許請求の範囲第１項の四輪駆動装置の制御方法
   に於て、前記差動制御クラッチの係合と解放はその切換
   によるショックと変速ショックとの発生が同時になるよ
   う前記変速装置の変速段の切換と同期して行うことを特
   徴とする四輪駆動装置の制御方法。
3. （３）後輪と前輪ての間にて差動作用を行うセンタディ
   ファレンシャル装置と、前記センタディファレンシャル
   装置の差動作用を選択的に停止せしめて後輪と前輪とを
   選択的に直結する差動制御クラッチとを有する四輪駆動
   装置の制御方法に於て、自動変速装置の変速段が最高速
   変速段であり且自動変速装置の流体式トルクコンバータ
   のロックアップクラッチが係合している時には前記差動
   制御クラッチの係合力を低減することを特徴とする四輪
   駆動装置の制御方法。