JPS6343827A - ４輪駆動車用複列式無段変速装置 - 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】 【産業上の利用分野】

本発明は、４輪駆動車用複列式無段変速装置に関する。

【従来の技術】

車両の駆動システムとしては、一般に２輪駆動（以下２
ＷＤと称する）及び４輪駆動（以下４ＷＤと称する）の
駆動システムが知られている。 ２ＷＤの車両は、エンジンの駆動力を１００％前輪又は
後輪に伝達して走行するものである。 これに対して４ＷＤの車両は、エンジンの駆動力を４輪
金部に分散して走行する。この場合、前後輪で受は持つ
駆動トルク配分比をどのように設定するかにつき、従来
１：１に設定するもの、及び任意の駆動トルク配分比に
設定可能なものがそれぞれ知られている。 前後輪で受は持つ駆動トルク配分比を任意に設定可能と
したものには、例えば次のようなものがある。 第１の技術例は、４輪駆動用トランスミッションの前輪
への出力軸と前輪側差動装置との間に湿式多板クラッチ
を配置し、その印加油圧を変えることにより最大伝達ト
ルクを決定し、前輪への分担トルクを任意に設定するも
のである（例えば三栄書房株式会社発行、モーターファ
ン、１９８５年１２月号、１４９ページ〜１５０ページ
）。この技術によれば、結果として前後輪の駆動トルク
配分比を任意に設定できる。 第２の技術例は、エンジンの駆動力を差動機構を介して
前輪側及び後輪側に振り分けると共に、この前輪側及び
後輪側のいずれか一方、又は両方に無段変速機構を設け
、前後輪の速度比に差をもたせることで駆動トルク配分
比を任意に設定するというものである（特開昭５９−１
５１６６１　）。 この場合、速度比が異なるために本来生じる回転速度の
差は、前記差動装置によって吸収させる。

【発明が解決しようとする問題点】

しかしながら、前記第１の技術例は、以下に示すような
問題がある。 （１）前記湿式クラッチを滑らせた状態にしなければ駆
動トルク配分比を制御できない。即ち、もし、クラッチ
への印加油圧が充分に大きく、従ってクラッチが滑って
いなければ、前、後輪の駆動トルク配分比は１：１とな
る。ところが、これ以外の駆動トルク配分比を実現する
ためにはクラッチを滑らせなければならない。そのため
、クラッチ材の摩耗、熱害等耐久性に関する問題を本質
的に含む。 （２）クラッチを滑らせながら使用するため、この部分
のエネルギーロスが避けられず、動力伝達系全体の効率
が低下する。 （３）クラッチへの印加油圧が同一の条件の下で、つま
り最大伝達トルクが同一の条件の下で、Ｅ／Ｇトルクが
増加した時のことを考えてみる。 この場合は、クラッチのある前輪側の伝達トルクは変わ
らず、後輪側の伝達トルクのみが増加するため、前、後
輪の駆動トルク配分比は変化する。 これは、駆動トルク配分比をある値に維持するためには
、Ｅ／Ｇトルクに応じてクラッチの最大伝達トルクを制
御しなければならないことを意味する。従って、クラッ
チへの印加油圧は、単に目標とする駆動トルク配分比だ
けで決定されるのではなく、更にＥ／Ｇトルクの大きさ
を加味して決定されなければならず、常に流動的であっ
て油圧制御方法は複雑で難しくなる。 一方、第２の技術例にあっては次のような問題がある。 即ち、第２の技術例における無段変速機構は、専ら駆動
トルク配分比を変更することのみに使用されているため
、車両におけるいわゆるトランスミッションは、駆動ト
ルク配分機構の前側（動力伝達系の上流側）に別に設け
られることになる（特開昭５９−１５１６６１の図面、
特に第２図参照）。従って、動力伝達系としては、トラ
ンスミッション＋無段変速機構による駆動トルク配分装
置で構成されることになり、非常に大きなスペースを要
し、重分も増大する。又、トルクの伝達経路も長くなる
ため、伝達効率の悪化も当然生じ１ｑる。

【問題点を解決するための手段】

本発明は、このような従来の問題に鑑みてなされたもの
であって、その要旨とするところは、エンジンからの出
力を２系統に分配して出力する差動機構と、該２系統の
分配出力系にそれぞれ連結された２系統の無段変速機構
と、該２系統の無段変速機構の一方を前輪に、他方を後
輪にそれぞれ連結する手段と、前記２系統の無段変速機
構をそれぞれ独立に制御し、目標とする速度比と目標と
する前後輪駆動トルク配分比とを同時に実現する手段と
、を備えたことにある。

【発明の作用及び効果】

本発明においては、エンジンからの出力をまず差動機構
を介して２系統に分配し、この２系統の分配出力系にそ
れぞれ２系統の無段変速機構を連結し、その一方を前輪
に、他方を後輪にそれぞれ連結した上で、この２系統の
無段変速機構をそれぞれ独立に制御し、目標とする速度
比と目標とする前後輪駆動トルク配分比とを同時に実現
するようにしている。その結果、第１にクラッチ材が滑
ることによる摩耗、熱害等の耐久性に関する問題が解消
される。第２にクラッチ材が滑ることによるエネルギー
ロスの問題も当然に解消される。第３に、目標駆動トル
ク配分比が一定であっても他の要素の変動の影響を受け
るために駆動トルク配分比制御部の制御値が常に変動す
るという問題も解消される。第４に無段変速機構自体に
よっていわゆるトランスミッション機能を果すことがで
きるため、別途トランスミッションを設ける必要がなく
、従って、動力伝達系が簡素化され重量軽減及び伝達ロ
スの軽減を達成することができる。 なお、好ましい実施態様は、前記差動機構がかさ歯式差
動装置とされていることである。これにより、前後輪の
駆動トルク配分比を１＝１を中心とする任意の駆動トル
ク配分比とした上で速度比を任意に設定することができ
るようになる。 又、好ましい実施態様は、前記差動機構が遊星歯車装置
とされていることである。このようにすることにより、
該遊星歯車装置の歯数比を適宜に設定することにより、
前後輪の駆動トルク配分比の設定の中央値を１：１以外
にずらすことができる。即ち、例えば静的車両重量の前
後輪に係る割合が１：１でなく前輪側及び後輪側のいず
れか一方側により多くの重重負担が掛っている場合、車
両走行中において最も多く要求される駆動トルク配分比
は１：１からずれたものとなる。従って、この最も要求
頻度が高い前後輪の駆動トルク配分比に差動機構の段階
で駆動トルク配分が行なわれるようにしておくと、実際
の制御にあたって実質的に自由度の高い速度比及び駆動
トルク配分比の制御を行うことが可能となる。 又、好ましい実施態様は、前記目標とする速度比と目標
とする前後輪駆動トルク配分比とが同時に実現不可能な
場合に、目標とする速度比の方を優先させるようにする
ことである。本発明においては、２つの無段変速機構に
速度比の制御機能と駆動トルク配分比の制御機能とを両
立させるようにしている。従って、例えば目標とする速
度比が極端に大きいか又は小さい場合、あるいは目標駆
動トルク配分比が極端に前輪側又は後輪側に偏っている
場合等においては、速度比及び駆動トルク配分比の双方
を同時に実現することかできない場合がある。このよう
な場合は、通常の走行状態においてはほとんど起こり得
ないが、もしこのような場合が生じた時には上述のよう
に速度比の方を優先させるようにすることにより、より
運転者の意思に近い走行を行うことが可能となる。

【実施例】

以下図面に基づいて本発明の実施例を詳細に説明する。 第１図は、本発明の実施例が採用されたフロントエンジ
ン４ＷＤ車のパワートレインを模式的に示したものであ
る。 エンジン１の出力は、クラッチ２を介してセンターデフ
ァレンシャル３に伝達される。 センターデファレンシャル３は２つの無段変速８一 部４．５の入力軸６．７ヘエンジントルクを振り分ける
働きをする。これらの無段変速部の内の一方４は前輪Ｗ
Ｆ側へ動力を伝達し、他方５は後輪ＷＲ側へ動力を伝達
するように配置されている。 本実施例における無段変速部４．５は所謂プーリー・ベ
ルト式の周知の無段変速機構であり、円錐円板状のプー
リーが軸方向に動き、ベルトの掛かり径を変えることで
、連続可変の速度比を得るものである。しかし、本発明
が対象とする無段変速機構は、プーリー・ベルト式に限
定されるものではなく、他の方式のものであっても本質
的な効果は変わらない。 無段変速部４の出力軸８は、前輪側デファレンシャル１
０に連結されており、前輪側の駆動力は、このデファレ
ンシャル１０により左、右輪へ振り分けられる。又無段
変速部５の出力軸９より得られる後輪側の駆動力は、リ
ングギヤ１１、ドリブンビニオン１２、プロペラシャフ
ト１３、ドライブピニオン１４、リングギヤ１５を介し
て後輪側デファレンシャル１６に伝達され、ここで左、
右輪へ振り分けられる。 第２図は、第１図に示した２つの無段変速部４．５の制
御系を示すものである。前輪側の無段変速部４の入力軸
プーリー１７、出力軸プーリー１８の推力は、入力軸油
圧シリンダ１９及び出力軸油圧シリンダ２ｏ内の作動油
の油圧で与えられる。 ２５Ｆは、エンジン１で駆動されるポンプであり、この
吐出圧は、圧力制御弁２６Ｆで決定され、ライン油圧Ｐ
ＬＦとなる。このライン油圧ＰＬＦは、出力軸油圧シリ
ンダ２０に直接作用し、ベルトが滑らずにトルク伝達を
するのに必要なプーリーＪｆｆ力を確保する。又、油圧
ＰＬＦとなった作動油は、流量制御弁２７Ｆへも導かれ
、この弁で必要な油量を入力軸油圧シリンダ１９へ流入
させ、又は入力軸油圧シリンダ１９からドレインさせる
。その結果、任意の速度比を設定することができる。以
上の要素で前輪側無段変速部４のトルク容量及び速度比
を調整する油圧制御系が構成される。後輪側無段変速部
５のトルク容量、速度比を調整する油圧制御系も同様に
ポンプ２５Ｒ１圧力制御弁２６Ｒ，流Ｍ制御弁２７Ｒで
構成されており、各要素の機能は、前輪側の場合と同じ
である。なお、ここでのライン油圧はＰＬＲとする。 圧力制御弁２６Ｆ、２６Ｒ及び流缶制御弁２７Ｆ、２７
Ｒはいずれも比例電磁弁であり、これらは、コントロー
ラ２８から発せられる電気信号により駆動される。コン
トローラ２８へ入力される信号は、スロットル開度θｔ
ｈ、前輪側無段変速部４の入力軸回転速度Ｎ　ｉｎＦ　
、後輪側無段変速部５の入力軸回転速度Ｎ　１ｎＲ１出
力軸回転５！度Ｎｏｕｔ（−前輪側無段変速部４の出力
軸回転速度１”ＪｏｕｔＦ−後輪側無段変速部５の出力
軸回転速度ＮｏｕｔＲ）、車両加速度（又は勾配）Ｇに
対応する電気信号等であり、これらは、それぞれスロッ
トルセンサ２９、回転数（角）センサ３０．３１．３２
、加速度センサ３３で発せられる。 以上の構成により、前輪側無段変速部４の速度比と後輪
側無段変速部５の速度比を別々に設定することができ、
かつ速度比が異なることによる無段変速部４．５の入力
軸回転速度の差異をセンタ一デファレンシャル３により
吸収できるため、車両としての速度比と駆動トルク配分
比を任意に且つ同時に設定できるというほぼ理想的な４
ＷＤ用変速装置を提供できる。以下にこの作動原理を説
明する。 まず記号を次のように定義する。 Ｎｉｎ・・・変速機全体入力軸回転速度Ｎ０ｕｔ・・・
変速機全体出力軸回転速度（＝Ｎｏｕｔ　Ｆ＝Ｎｏｕｔ
　Ｒ） Ｔｉｎ・・・変速機全体入力軸１−ルクＥ　・・・変速
機全体速度比（＝Ｎｏｕｔ　／Ｎ　１ｎ）Ｎ　ｉｎＦ・
・・前輪側無段変速部４の入力軸回転速度ＮｏｕｔＦ・
・・前輪側無段変速部４の出力軸回転速度ＴｉｎＦ・・
・前輪側無段変速部４の入力軸トルクＴｏｕｔＦ・・・
前輪側無段変速部４の出力軸トルクｅＦ・・・前輪側無
段変速部４の速度比（＝Ｎｏｕｔ　Ｆ／Ｎ１ｎＦ） Ｎ　ｉｎＲ・・・後輪側無段変速部５の入力軸回転速度
ＮｏｕｔＲ・・・後輪側無段変速部５の出力軸回転速度
ＴｉｎＲ・・・後輪側無段変速部５の入力軸トルクＴｏ
ｕｔＲ・・・後輪側無段変速部５の出力軸トルク＋３Ｒ
・・・後輪側無段変速部５の速度比（＝Ｎｏｕｔ　Ｒ／
Ｎ　ｉｎＲ） Ｔ・・・前、後輪の駆動トルク配分比 （＝Ｔｏｕｔ　Ｆ／Ｔｏｕｔ　Ｒ） このように定義すると、Ｔｏｕｔ　Ｆ＝ＴｉｎＦ／　ｅ
Ｆ、　ＴＯｕｔ　Ｒ＝ＴｉｎＲ／　ｅＲであるから、駆
動トルク配分比Ｔは、Ｔ＝Ｔｏｕｔ　Ｆ／Ｔｏｕｔ　Ｒ
＝　（ｅＲ−ＴｉｎＦ＞／　（ｅＦ−ＴｉｎＲ）となる
。ここでセンターデファレンシャル３があるため、Ｔ　
１ｎＦ＝　ＴｉｎＲである。従って、次式が得られる。 Ｔ＝　ｅＲ／　ｅＦ　　　　　　・・・・−＝−（１）
又、センターデファレンシャル３があるため、Ｎｉｎ＝
　（ＮｉｎＦ＋Ｎ１ｎＲ）　／２となる。更に、Ｎ１ｎ
Ｆ＝Ｎｏｕｔ　Ｆ／　ｅＦ、　Ｎ１ｎＲ＝Ｎｏｕｔ　Ｒ
／　ｅＲであるからＮｉｎ＝　（Ｎｏｕｔ　Ｆ／　ｅＦ
＋Ｎｏｕｔ　Ｒ／ｅＲ）／２となる。 ここテＮｏｕｔ　Ｆ＝Ｎｏｕｔ　Ｒ＝Ｎｏｕｔであるか
らＮｉｎ＝　（１／　ｅＦ＋１／　ｅＲ）　・Ｎｏｕｔ
　／２＝（ｅＦ＋　ｅＲ）　・Ｎｏｕｔ　／　（２−ｅ
Ｆ　−ｅＲ）となる。 従って、次式が得られる。 Ｅ　＝Ｎｏｕｔ　／Ｎ　１ｎ ＝２−　　ｅＦ　−ｅＲ／　（ｅＦ＋　ｅＲ）　・（２
）（１）（２）式を連立すると次式を得る。 ｅＦ＝（Ｔ＋１）Ｅ／２Ｔ　　　　・　（Ａ）ｅＲ＝　
（Ｔ＋１　）Ｅ／２　　　　−（Ｂ）従って、目標とす
る速度比Ｅ°と目標とする駆動トルク配分比Ｔ°が与え
られた時、前輪側無段変速部４及び後輪側無段変速部５
の速度比ｅＦ１ｅＲを上式（Ａ＞、（Ｂ）により決定す
れば、車両としての速度比と駆動ト・ルク配分比を同時
に目標値とすることができることになる。 但し、ｅＦとｅＲが取り得る範囲による制限から、目標
とする速度比Ｅ°と目標とする駆動トルク配分比Ｔ″′
を同時に満足できる領域は、必ずしも無制限ではない。 このことを実際に必要諸元を仮に設定して図示したもの
が第３図である。ここでは、前輪側無段変速部４、後輪
側無段変速部５の速度比の範囲を０．４〜２．５とした
。 第３図は縦軸を速度比Ｅとし、横軸は駆動トルク配分比
Ｔとした両対数グラフである。ここには、０．４≦ｅｌ
”≦２．５．０．４≦ｅＲ≦２．５の速度比範囲と式（
Ａ）、（Ｂ）の関係から得られるＥ、！：Ｔを同時に満
足できる範囲が示されている。 これによると、■が１の時は、Ｅは設定し得る全範囲を
取ることができるが、■が１から断れるにしたがって、
Ｅの取り得る範囲は小さくなって行く。そして、■が０
．１６又は６．２５となった時は、Ｅは０．６９Ｌ、、
か取り得なくなる。しかし、実際の運転情況を考えると
Ｔ＝０．１６．６．２５が必要となることはほとんどな
く、実用上のＴの範囲は第３図で示ずＴの最大範囲に比
べかなり狭いものとなる。従って、第３図に示すような
制限があったとしても、実用上はほとんど問題はない。 第４図は、以上述べて来た実施例装置の構成、作動原理
に基づく制御に基づいたフローチャートである。 まず、ステップＳ１が実行されることにより、スロット
ル開度６ｔｈ、前輪側無段変速部４の入力軸回転速度Ｎ
　ｉｎＦ、後輪側無段変速部５の入力軸回転速度Ｎｉｎ
Ｒ１変速機出力軸回転速度Ｎｏｕｔ、車両加速度Ｇがコ
ントローラ２８内に内蔵されているマイクロコンピュー
タに読み込まれる。 次に、ステップＳ２が実行されることにより、エンジン
回転速度でもある変速機入力軸回転速度Ｎｉｎが算出さ
れる。Ｎｉｎは、単純なデフ機構であるセンターデファ
リンシャル３により、Ｎ　ｉｎＦとＮ　ｉｎＲに分けら
れるためＮｉｎの算出式は式（３）のようになる。 Ｎ１ｎ＝（ＮｉｎＦ＋Ｎ１ｎＲ）／２　　＝１３）ステ
ップＳ３では、予めマイクロコンピュータ内に記憶され
た周知の関係からエンジン１のトルクＴｅが決定される
。エンジントルクＴｅは一般にスロットル開度６ｔｈと
エンジン回転速度で決定されるのであるが、ここでは、
エンジン回転速度の変わりに、これと等しい変速機の入
力軸回転速度Ｎｉｎを用いるため、エンジントルク算出
式は式（４）のように書ける。 Ｔｅ＝ｆ（θｔｈ１　Ｎ１ｎ）　　　　　　　　・＝　
　（４）ステップＳ４では、変速別の目標入力軸回転速
度Ｎｉｎ”が、スロットル開度θｔｈなどによって決定
される。この決定方法は、スロットル開度θｔ１１に応
じた要求エンジン出力Ｔｅがエンジンの最小燃費率点に
おいて実現されるようなＮｉｎ’を求めるという周知の
ものである。このような、θｔｈとＮｉｎ’の関係は、
エンジンの最小燃費率曲線から予め求め、マイクロコン
ピュータ内にマツプあるいは関数式として記憶されてい
る。これを、ここでは単に式（５）のように表わす。 Ｎｉｎ’　＝ｆ　　（θｔｈ）　　　　　・（５）ステ
ップＳ５では、変速機の目標速度比Ｅ°が式（６）によ
り、決定される。ここでＮ０ｕｔは、変速機の出力軸回
転数であるが、これは、前輪側無段変速部４あるいは、
後輪側無段変速部５の出力軸回転速度に等しい。（６）
式による目標速度比Ｅ°が実現されれば、エンジン１は
、最小燃費率を得る回転速度Ｎｉｎ’で運転されること
になる。 Ｅ＝Ｎｏｕｔ　／Ｎｉｎ’　　　　　−（６）ステップ
Ｓ６では、車両の目標駆動トルク配分比Ｔ°が車両速度
比Ｇにより決定される。実際には、目標駆動トルク配分
比Ｔ°は車両の前後輪分担荷重比により決定されるので
あるが、前後輪分担荷重比を直接検出するのではなく、
車両加速度Ｇにより推定しているため、Ｔｏはこの車両
加速度Ｇにより決定されることになる。 前後輪分担荷重比により前後輪駆動トルク配分比を変え
ることのメリットは、駆動トルク配分比が１に固定され
た通常のフルタイム４ＷＤ車と比較すると容易に理解で
きる。即ち、このフルタイム４ＷＤ車が急加速したとす
ると、加速度の大きざに応じて、後輪の設置荷重が前輪
に比べ大きくなる。ここでタイヤのトラクション発生の
限界能力は設置荷重に比例するため、後輪は前輪よりも
限界が高くなる。ところが前後輪の駆動トルク配分比は
１であるため、即ち同じ大きさの駆動トルクが与えられ
るため、エンジントルクが大きくなるとまず前輪におい
て限界を越え、前輪は空転する。しかしながら、同じエ
ンジントルク発生時においても前後輪分担荷重比で駆動
トルク配分比を撮り分けるようにすると、前輪側の分担
トルクを減らすことができるため空転を防止できる。従
って、更にエンジントルクを大きくして車両全体のトラ
クションを引き上げることができる。従って、このよう
な方式は、エンジントルクを最も有効に車両のトラクシ
ョンに変えることができると言えるものである。特に、
雪道等の低μ路においては、限界が低いためこの方式の
メリットが大きく生きてくることになる。 前後輪分担荷重比は、車両の加速度のみならず、路面の
勾配によっても変化するため、加速度センサ３３は単に
加速度のみを検出するのではなく、車両の前後方向の傾
きをも加味した信号を発生する構造とするのが望ましい
。以上のような理由がら、目標駆動トルク配分比Ｔ°は
、車両加速度信号（勾配信号を含む）Ｇにより決定され
、（７）式のように表わされる。 Ｔ’　＝ｆ　　（Ｇ）　　　　　　　・・・・・・（７
）ステップＳ７では、前輪側無段変速部４の実際の速度
比ｅ「が（８）式により決定される。 ｃＦ＝Ｎｏｕｔ　／Ｎ１ｎＦ　　　−（８）ステップＳ
８では、後輪側無段変速部５の実際の速度比ｅＲが（９
）式により決定される。 ｅＲ＝Ｎｏｕｔ　／Ｎ１ｎＲ＝　（９）ステップＳ９で
は、Ｅと王に基づいて前輪側無段変速部４の目標速度比
ｅＦ°が決定される。 （１０）式は前述の式（Ａ）である。 ｅＦ’　＝　（Ｔ＋１　）Ｅ／２Ｔ　　−（１０）ステ
ップ３１０では、ＥとＴに基づいて後１輪側無段変速部
５の目標速度比ｅＲ°が決定される。 （１１）式は前述の（Ｂ）式である。 ｅＲ’　＝　（Ｔ＋１　）　Ｅ／２　　−（１１）上記
ステップ＄９、Ｓ１０で決定された前輪側、後輪側無段
変速部４．５の目標速度比ｅｌ”、ｅＲｏが実現されれ
ば、前記ステップＳ５、Ｓ６で決定された変速機の目標
速度比と前後輪の目標駆動トルク配分比を同時に実現さ
せることができる。 ステップＳ１１は、ステップＳ９、Ｓ１０で決定された
目標速度比ｅＦ°、ｅＲｏを修正するル一チンであり、
これは後述する。 修正ルーチンにより、修正を受けた後は、ステップ８１
２に進む。ここでは（１２）式により前輪側無段変速部
４の速度比ｅｌ”の目標値ｅＦ’と実際の値の差（偏差
）に基づく値を流ｆｆｌ　Ｉｌｌ　′ＩＯ弁２７Ｆの制
御値ＶａＦとしている。この制御値Ｖ。 Ｆを受けて流用制御弁２７Ｆは、ｅｌ”をｅＦ’に一致
させるべく機能する。 Ｖｏ　Ｆ＝Ｋ　（ｅＦ”　−ｅＦ）／　ｅＦ−（１２）
ステップ３１３では、ステップＳ１２と同様に後輪側無
段変速部５の流量制御弁２７Ｒの制御値ＶｏＲが（１３
）式により決定される。 Ｖｏ　Ｒ＝Ｋ　（ｅＲ”　−ｅＲ）／　ｅＲ−（１３）
ステップ８１４では、前輪側無段変速部４の圧力制御弁
２６Ｆの制御値Ｖ＋Ｆが（１４）式が示すように、エン
ジントルクＴｅと速度比ｅＦの関数として与えられる。 これは、センターデファレンシャル３により２等分され
たエンジントルクを速度比ｅＦにおいてベルトが滑るこ
となく伝達するのに必要な出力軸シリンダ２０内の油圧
を与える式である。 ＶＩＰ＝ｆ　　（Ｔｃ　、ｃＦ）　　　・・・（１４）
ステップ８１５は、ステップ８１４と同様に後輪側無段
変速部５の圧力制御弁２６Ｒの制御値■１Ｒを（１５）
式により決定するステップである。 Ｖ１Ｒ＝ｆ　　（Ｔｅ　、ｅＲ）　　　・”　（１５）
最後に、ステップ８１６が実行され、各制御値Ｖｏ　Ｆ
、ＶｏＲ，Ｖ＋　Ｆ、ＶｌＲが出力される。 第５図は、第４図でステップＳ１１としたｅＦｏ、ｅＲ
ｏの修正ルーチンの一例である。これは、ｅｌ”が無段
変速部４．５の変速範囲であるｅＦｍｉｎ　−ｃｌ”ｍ
ａｘ内の値であるか、又、ｅＲ”がｅＲｖｔｎ　−ｅＲ
ｍａｘ内の値であるかどうかを判別する４つの判別式で
構成されている。 ステップＳＳ１では、ｅｌ”がｅＦｍａ×以下であるか
否かが判別される。０ＦＩＩｌａｘ以下であれば、ｅｌ
”は実現できる値であるから、このまま次の判別式ステ
ップＳ８３へと進む。ｅｌ”がｅＦｍａＸを越えてしま
うと、ｅＦ’　は実現不可能な値であるから、修正する
必要が出てくる。この場合は、ステップＳ８２へ進み、
ｅｌ”はｅＦｍａＸに修正される。又、ステップＳＳ３
でｅｌ”が速度比の最小’Ｅｘ　ｅＦｍｉｎを下回ると
判別された場合には、ステップＳＳ４にてｅｌ”はｅＦ
ｍｉｎ　ＩＬ：修正される。ｅＦ’が修正された後は、
ステップＳ８５へ進み、ｅＲ’が（１６）式により修正
される。 ｅＲ’　＝Ｅ　−ｅＦ”　／　（２−ｅＦ’　−Ｅ）・
・・（１６） （１６）式は、前述の（２）式から導かれたものであり
、ｅｌ”が修正されても、変速機の目標速度比Ｅ°を実
現するようにｅＲ’を決定覆る。 ステップＳＳ５を通った後は、メインルーチンへと復帰
する。 ステップＳＳＩ及びステップＳＳ３でｅＦ″′がｅＦｍ
ｉｎ　−ｅＦｍａｘの範囲内にあると判別された場合は
、ステップＳＳ６、ステップＳＳ８にてｅＲｏが実現可
能な値であるか否かを判別する。ｅＲ’　＞　ｅＲｍａ
ｘであれば、ステップＳＳ７にてｅＲ６はｅＲｍａｘに
修正され、ｅＲ”　＜　ｅＲｍａｘ内であればステップ
ＳＳ９にてｅＲ’はｅＲｍｉｎに修正される。修正され
た後は、ステップ５Ｓ１０にてｅｌ”が（１７）式によ
る修正を受ける。 ｅＦ°＝Ｅ−ｅＲ°／（２・　ｅＲ″′−Ｅ）・・・（
１７） （１７）式は（１６）式と同様に前述の（２）式から導
かれたものであり、ｅＲ’が修正されても目標速度比Ｅ
０を実現するためのものである。 以上の修正ルーチンの機能を第３図を用いて説明する。 今、車両の走行状態により変速機の目標速度比Ｅ°が２
、目標駆動トルク配分比Ｔ°が０．５と設定されたとす
る。第３図において、この位置はＡ点である。Ａ点は調
整可能な範囲外の点であり、ｅｌ”は設定可能最大速度
比２．５より大きな値となる。修正ルーチンが機能する
と、ｅＦ’は２゜５にされ、更に目標速度比Ｅ°＝２は
維持されるため、修正後の位置は８点となる。このよう
に修正ルーチンの機能は、目標速度比Ｅ°と目標駆動ト
ルク配分比Ｔ°のうち速度比の方を優先させ、この値を
実現させ、且つ駆動トルク配分比は当初の目標値に最も
近い値となるようにするこ、とである。実際の車両の運
転情況を考えると、駆動トルク配分比は、速度比はど厳
密に制御する必要がないため、速度比を優先する方法は
よりドライバーの意思に近い制御になると考えられる。 なお、当然に目標速度比及び目標駆動トルク配分比の双
方を修正するようにしても良いのは言うまでもない。こ
の場合であっても、速度比の方をできる限り当初の目標
値に近付けるようにすると良い。 第５図に示した制御フローは、目標速度比及び目標駆動
トルク配分比が共に設定可能な値である場合、即ち第３
図においては０．４≦Ｅ°≦２゜５．０．１６≦Ｔ６≦
６．２５の場合に正規に機能するようになっており、設
定不可能な値はこのルーチンに入る前に修正されていな
ければならない。このようなりミツターとしての機能は
、必要があるならば第４図のステップＳ５、Ｓ６に組込
まれているものとする。 第６図は、ｉｔ歯車機構を用いたデファレンシヤルを示
すものであり、第１図におけるセンターデファレンシャ
ル３に蒔き換えると、新たな効果を生ずる。 前述したように第３図は、第１図の方式における速度比
−駆動トルク配分比の設定可能領域の一例を示したもの
である。ここでは、駆動トルク配分比下が１の時は、前
輪側無段変速部４の速度比ｅＦと後輪側無段変速部５の
速度比ｅＲが同じ値となる。従って、この時は変速機の
速度比Ｅは、ＯＦ、ｅＲの設定可能範囲に等しい０．４
から２゜５までの値が取れる。 又、王が１の時は、ｅＦ＝ｅＲであるため、センターデ
ファレンシャル３は、差動を行わず一体となって回転す
るため、変速機の伝達効率は最も良い値を示す。これに
対し、■が１から離れると、第３図が示寸ようにＥの値
は挟まり、又、ＯＦとｅＲの差が大きくなることから、
センターデファレンシャル３の差動が大きくなり、変速
機の伝達効率は悪化する。 次に、実際の車両を考えてみると、通常は車両の前後輪
の重ω配分は１：１でなく、又一般の走行時において最
も多く要求される前後輪の駆動トルク配分比も１ではな
いことが多いと考えられる。 従って、このような車両に第１図の方式を適用すると、
最も多く要求されるＴにおいて、Ｅは全範囲の値を取り
得ず、又変速機の伝達効率も最高の状態で使用できない
ことになる。第６図の遊星歯車機構のデファレンシャル
は、最も多く要求されるＴにおいて変速機の性能が最高
に発揮されることを意図したちのである。 即ち、この第６図の遊星歯車機構のデファレンシャルは
、最も多く要求されるＴがｅＦ＝ｅＲにおいて実現され
るよう、予めセンターデファレンシャルのトルク配分比
をこの王に合せてＪ′３＜というものである。 このことを具体的な例を上げて第６図の各部の襲能と共
に説明する。 今、最も多く要求される前後輪の駆動トルク配分比が２
：３であるとする。即ちＴ＝２／３であるとする。この
場合、′Ｍ星歯車機描のデフアレンシャシのサンギヤ１
０４とリングギヤ１０５のピッチ円半径の比Ｒｓ：Ｒｐ
も２：３となるようにしておく。エンジントルクは、変
速機入力軸１０１によりプラネットキャリヤ１０２に伝
えられる。 ブラネットキＡアリャ１０２は、ビニオン１０３が自転
可能に取り付けられており、これはサンギヤ１０４に外
接し、リングギヤ１０５に内接している。ここで、プラ
ネットキャリヤ１０２に伝達されたトルクは、サンギヤ
１０４、リングギヤ１０５に分配されるのであるが、こ
れらのピッチ円半径Ｒｓ、ＲＲはモーメントアームと見
なされるため、この配分比はピッチ円半径比、即ちＲｓ
：ＲＲどなる。従って、サンギヤ１０４の伝達１−ルク
とリングギヤ１０５の伝達トルクの比は２：３となる。 サンギヤ１０４は前輪側無段変速部４の入力軸６どリン
グギヤ１０５は後輪側無段変速部５の入力軸７と連結さ
れる。このため、両無段変速部の入力軸トルクの比も２
：３となる。即ち、ｅＦ＝ｅＲであってもＴ＝２／３が
実現できる。従って、最も要求頻度が高い駆動トルク配
分比において変速様の性能を最も高い状態に維持するこ
とができるようになる。 次に、第６図のデファレンシャルを用いた場合の制御式
を説明する。 まず、Ｒｓ　／　ＲＲをγとおく。γは又γ＝Ｚｓ／Ｚ
Ｒでもある。ここでＺＲはリングギヤのｆ＠数、Ｚｓは
サンギヤの歯数である。γは最も多く要求されるＴに設
定しである。Ｔｏｕｔ　Ｆ＝ＴｔｎＦ／　ｅＦ、　Ｔｏ
ｕｔ　Ｒ＝ＴｉｎＲ／　ｅＲであるから、Ｔ＝Ｔｏｕｔ
　Ｆ／Ｔｏｕｔ　Ｒ＝　（ｅＲ−ＴｉｎＦ）　／　（ｅ
　Ｆ　−Ｔ　１ｎＲ）となる。 第６図のセンターデファレンシャルのため、ＴｉｎＦ−
γ・ＴｉｎＲである。従って、次式が１９られる。 Ｔ−７−ｅＲ／　ｅＦ　　　　　　　−（１）　’又、
遊星歯車機構があるため次の関係がある。 Ｎ１ｎ−（γ・Ｎ１ｎＦ＋Ｎ１ｎＲ）／（γ＋１）・・
・（１８） Ｎ１ｎＲ＝Ｎｏｕｔ　Ｆ／　ｅＦ、　Ｎ１ｎＲ＝Ｎｏｕ
ｔ　Ｒ／ｅＲであるからＮｉｎ＝　（７・Ｎｏｕｔ　Ｆ
／　ｅＦ＋Ｎ０１Ｊｔ　Ｒ／　ＯＲ）／　（７＋１　）
となる。こコＴ”　Ｎ　Ｏｕｔ　Ｆ＝Ｎｏｕｔ　Ｒ＝Ｎ
ｏｕｔであるから（１９）が成立する。 Ｎｉｎ＝　（７／　ｅＦ＋１／　ｅＲ）ｘＮｏｕｔ／（
γ＋１） ＝１／（γ＋１）・（ｅＦ＋γ・　ｅＲ）／　（ｅＦ　
−ｅＲ）　・Ｎｏｕｔ　　　−（１９）　従って、次式
が得られる。 Ｅ＝Ｎｏｕｔ／Ｎ１ｎ ＝（７＋１）ｅＦ−ｅＲ／（ｅＦ＋ｒ・　ｅＲ）・・・
（２）′ （１）’　　（２）’式を連立すると次式を得る。 ｅＦ−γ／（γ＋１）・Ｔ／（Ｔ＋１）・Ｅ・・・（Ａ
）′ ｅＲ＝　（Ｔ＋１　＞−Ｅ／　（７＋１　’）・・・（
Ｂ）′ 従って、目標とする速度比Ｅ°と目標とする駆動トルク
比Ｔ°が与えられた時、前輪側無段変速部４及び後輪側
無段変速部５の速度比ｅＦ、、ｅＲを上式（Ａ＞’　、
（Ｂ）’　により決定すれば、車両としての速度比と駆
動トルク配分比を同時に目標値とすることができる。 第７図は、第３図と同じ両対数軸をもつグラフで、やは
り第３図の場合と同様に０．４≦ｅＦ≦２．５．０．４
≦ｅＲ≦２．５とし、更にγ−２／３＝０．６７とした
時の、第６図のセンターデファレンシャルによるＥと王
の制御範囲を示すものである。 これは、（Ａ）’　　（３）’式により求められたもの
であるが、当初の目的どおり、Ｔ＝２／３＝０．６７に
おいてＥは全範囲の速度比を取り得るようになっている
。Ｔ＝２／３は最も多く要求される値であり、ここでの
伝達効率が最も高くなれば、車両の燃費は向上する。又
、車両の要求で”るＴは２／３を中心として分布するで
あろうから２／３でＥが全範囲をとれるという特性は、
Ｔ＝２／３以外におけるＥ又はＴの制御可能領域の減少
を最小限に抑える上で効果的である。 センターデファレンシャルを遊星歯車機構にした場合に
も、基本的には、第４図、第５図の制御３１一 方法に基づき制御することができるが、制御式は変更さ
れるため、以下に第４図、第５図のフローチャートの内
、制御式が変更されるステップのみこれを変更して示す
。 第４図のステップＳ２ではＮｉｎ＝　］ｌｎＦ＋Ｎｔｎ
Ｒ＞　／　２がＮｉｎ＝　＜γ’Ｎ１ｎＦ十Ｎ＋ｎＲ）
／（γ＋１）と変更される。 ステップＳ９ではｅＦ’　＝　（Ｔ＋１　）−Ｅ／２Ｔ
がｅＦ’　＝７／　（７＋１　）−Ｔ／　（Ｔ＋１）−
Ｅと変更される。 ステップＳ１０ではｅＲ”　＝　（Ｔ＋１　）　Ｅ／２
がｅＲ’　＝（Ｔ＋１）／（７＋１＞・Ｅと変更される
。 一方第５図のステップＳ８５では、ｅＲ’＝Ｅ−ｅＲ’
　／　（２ｅＦ”−Ｅ）がｅＲ”　＝Ｅ　−ｅＦ０／（
（γ＋１）ｅＦ”−Ｅ）と変更される。 ステップ５Ｓ１０ではｅＦ’″＝Ｅ−ｅＲ’／（２ｅＲ
”−Ｅ）がｅＦ＠＝７”Ｅ’　ｅＲ”　／（（γ＋１）
ｅＲ”−Ｅ）と変更される。 ステップＳＳ５．５ｓｉｏの変更後の式は、いずれも前
述の（２）１式より導ぎ出されたものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実施例が採用された４輪駆動車用複
列式無段変速装置のパワートレイン系を示す概略平面図
、第２図は、上記実施例装置の２つの無段変速部の制御
系を示すスケルトン図、第３図は、速度比Ｅと駆動トル
ク配分比Ｔとの関係を示す線図、第４図は、上記実施例
装置で用いられている制御フローを示す流れ図、第５図
は、該制御フローにおけるｅＦ’、ｅＲｏの修正ルーチ
ンを示す流れ図、第６図（Ａ）（Ｂ）は、本発明の第２
実施例で用いられている遊星歯車機構を示す正面図及び
断面図、第７図は、第２実施例における速度比Ｅと駆動
トルク配分比Ｔとの関係を示す線図である。 １・・・エンジン、 ３・・・センターデファレンシャル、 ４．５・・・無段変速部、 ＷＦ・・・前輪、 ＷＲ・・・後輪。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）エンジンからの出力を２系統に分配して出力する
   差動機構と、 該２系統の分配出力系にそれぞれ連結された２系統の無
   段変速機構と、 該２系統の無段変速機構の一方を前輪に、他方を後輪に
   それぞれ連結する手段と、 前記２系統の無段変速機構をそれぞれ独立に制御し、目
   標とする速度比と目標とする前後輪駆動トルク配分比と
   を同時に実現する手段と、 を備えたことを特徴とする４輪駆動車用複列式無段変速
   装置。
2. （２）前記差動機構がかさ歯式差動装置である特許請求
   の範囲第１項に記載の４輪駆動車用複列式無段変速装置
   。
3. （３）前記差動機構が遊星歯車装置である特許請求の範
   囲第１項に記載の４輪駆動車用複列式無段変速装置。
4. （４）前記目標とする速度比と目標とする前後輪駆動ト
   ルク配分比とが同時に実現不可能な場合に、目標とする
   速度比の方を優先させるようにした特許請求の範囲第１
   項〜第３項のいずれかに記載の４輪駆動車用複列式無段
   変速装置。