JP2668957B2

JP2668957B2 - 前後輪駆動車両用差動制御クラッチの制御装置

Info

Publication number: JP2668957B2
Application number: JP17115488A
Authority: JP
Inventors: 誠一西川; 景範福村
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1988-07-09
Filing date: 1988-07-09
Publication date: 1997-10-27
Anticipated expiration: 2012-10-27
Also published as: JPH0220449A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、前輪および後輪の差動回転速度を調節する
差動制御クラッチを備えた形式の前後輪駆動車両におい
て、差動制御クラッチの差動制限力を制御する装置に関
するものである。

従来の技術４輪駆動車などの前後輪駆動車両においては、前輪駆
動部材および後輪駆動部材の一方を他方に選択的に連結
して２輪駆動状態と４輪駆動状態とを切り換えるための
切換クラッチを備えている所謂パートタイム型のもの
や、前輪駆動部材と後輪駆動部材とへ駆動トルクを分配
するセンタディファレンシャル装置の差動作用を制限す
るための差動制限クラッチを備えている所謂フルタイム
型のものなどがある。上記のような切換クラッチおよび
差動制限クラッチは、前後輪の差動制限力を制限するこ
とにより前輪と後輪との差動回転速度を調節するもので
あるから、差動制御クラッチと称される。

上記のような差動制御クラッチは、車両のエンジンの
出力、すなわち車両の駆動力に関連して、或いは前後輪
の差動回転速度（回転速度差）に関連して係合制御され
ている。たとえば、特開昭60−203533号公報、特開昭62
−261538号公報に記載されているものがそれである。

発明が解決しようとする課題ところで、上記のような差動制御クラッチの制御装置
においては、第14図に示すように駆動トルクの増加減少
変化特性を示す予め定められた関係に従って差動制御ク
ラッチの駆動トルクが調節されるのであるが、僅かな駆
動力の変化、或いは僅かな前後輪の回転速度差の変化な
どに対応して差動制御クラッチの差動制限力が微動調節
されるので、差動制御クラッチやその伝達トルク制御機
構、たとえば、摩擦板、差動制御クラッチの差動制限力
を調節する油圧アクチュエータ、この油圧アクチュエー
タを制御する制御弁などの機械的な消耗が大きくなって
耐久性が低下するおそれがあった。

本発明は以上の事情を背景として為されたものであ
り、その目的とするところは、差動制御クラッチおよび
その伝達トルク制御機構の耐久性の高い差動制御クラッ
チの差動制限力を調節する制御装置を提供することにあ
る。

課題を解決するための手段斯る目的を達成するための本発明の要旨とするところ
は、前輪および後輪の差動回転速度を調節する差動制御
クラッチを備えた形式の前後輪駆動車両において、車両
の走行状態パラメータの増加に伴って前記差動制御クラ
ッチの差動制限力が増加する予め定められた関係に従っ
てその差動制限力を調節する差動制御クラッチの制御装
置であって、前記差動制限力が増加した後の前記走行状
態パラメータの減少に伴う差動制限力の減少期間ではそ
の走行状態パラメータが所定値減少するまで、また、前
記差動制限力が減少した後の前記走行状態パラメータの
増加に伴う差動制限力の増加期間ではその走行状態パラ
メータが所定値増加するまで、その差動制限力の変化を
抑制する抑制領域を有するヒステリシスを前記関係に設
けたことにある。

作用および発明の効果このようにすれば、差動制限力が増加した後の走行状
態パラメータの減少に伴う差動制限力の減少期間では走
行状態パラメータが所定値減少するまで、また差動制限
力が減少した後の走行状態パラメータの増加に伴う差動
制限力の増加期間では走行状態パラメータが所定値増加
するまで、差動制限力の変化を抑制する抑制領域を有す
るヒステリシスが、前記予め定められた関係に設けられ
ているので、僅かな駆動力の変化、或いは僅かな前後輪
の回転速度差の変化などが発生しても差動制御クラッチ
の差動制限力が微動調節されない。このため、差動制御
クラッチやその伝達トルク制御機構、たとえば、摩擦
板、差動制御クラッチの係合トルクを調節する油圧アク
チュエータ、この油圧アクチュエータを制御する制御弁
などの機械的な消耗が大きくなって耐久性が低下するこ
とが防止される。

ここで、前記予め定められた関係としては、好適に
は、エンジン或いはトランスミッションの出力トルクま
たは車両の駆動力の関数が用いられる。或いは、予め定
められた関係として、好適には、前記車両の前輪と後輪
との差動回転速度の関数が用いられる。

また、前記抑制領域は、好適には、前記車両の駆動力
が大きくなるほど大きくなるように決定されたり、或い
は、車両の前後輪の差動回転速度が大きくなるほど大き
くなるように決定される。

また、前記予め定められた関係は、好適には、駆動ト
ルクの減少率が増加率よりも大きく決定される。

また、前記予め定められた関係として、車両のアクセ
ル操作量またはスロットル弁開度の関数、或いは車両の
変速機の変速比の関数が用いられ得る。

実施例以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明
する。

第１図は、横置エンジン４輪駆動車両の動力伝達系お
よび差動制御クラッチ82の制御装置などを示す図であ
る。図において、エンジン10の出力は、クラッチ12を介
して自動変速機14へ供給される。このクラッチ12は、ト
ルクコンバータ、フルードカップリング、磁粉式電磁ク
ラッチ、油圧式多板クラッチなどから構成される。上記
自動変速機14は、たとえば遊星歯車式変速機により構成
され、前進４段後進１段の変速ギヤ段を備えている。自
動変速機14には油圧制御回路16が設けられており、自動
変速機14内に設けられた複数の摩擦係合装置が油圧制御
回路16により選択的に作動させられることによりギヤ段
が自動的に切り換えられるようになっている。

上記自動変速機14から出力された駆動トルクはセンタ
ディファレンシャル装置20により２分され、一方の駆動
トルクは前輪用ディファレンシャル装置22を介して前輪
24へ伝達されるとともに、他方の駆動トルクは後輪用デ
ィファレンシャル装置26を介して後輪28へ伝達される。

センタディファレンシャル装置20は、自動変速機14の
出力ギヤ18と噛み合う入力ギヤ30を一体的に備えて一軸
まわりに回転可能に設けられたディファレンシャルケー
ス32と、このディファレンシャルケース32において上記
一軸に直交する方向に取り付けられたピニオン軸34によ
ってそれぞれ回転可能に支持された一対の差動小歯車36
および38と、それらの差動小歯車36および38とそれぞれ
噛み合わされた前輪用差動大歯車40および後輪用差動大
歯車42とを備え、自動変速機14の出力ギヤ18を介して入
力された駆動トルクを前輪用差動大歯車40および後輪用
差動大歯車42へ分配する。

前輪用ディファレンシャル装置22は、中空の前輪駆動
軸44を介して前輪用差動大歯車40に連結され且つ前記一
軸まわりに回転可能に設けられたディファレンシャルケ
ース46と、このディファレンシャルケース46において上
記一軸に直交する方向に取り付けられたピニオン軸48に
よってそれぞれ回転可能に支持された一対の差動小歯車
50および52と、それら差動小歯車50および52とそれぞれ
噛み合わされた一対の差動大歯車54および56とを備え、
前輪駆動軸44を介して伝達された駆動トルクを一対の差
動大歯車54および56を介して左右の前輪24へ分配する。

センタディファレンシャル装置20の後輪用差動大歯車
42を介して伝達された駆動トルクは、後輪用差動大歯車
42に固定された傘歯車58、これに噛む合う傘歯車60、両
端にユニバーサルジョイントを備えた後輪駆動用のプロ
ペラシャフト62を介して、傘歯車64へ伝達される。上記
傘歯車58、傘歯車60、プロペラシャフト62、および傘歯
車64は、後輪28を駆動するための駆動トルクをセンタデ
ィファレンシャル装置20から後輪用ディファレンシャル
装置26へ伝達するためのトランスファ装置66を構成する
ものであり、上記傘歯車64はトランスファ装置66の出力
歯車として機能している。

後輪用ディファレンシャル装置26は、上記傘歯車64と
噛み合うリングギヤ68を備えたディファレンシャルケー
ス70と、このディファレンシャルケース70に取り付けら
れたピニオン軸72によってそれぞれ回転可能に支持され
た一対の差動小歯車74および76と、それら差動小歯車74
および76とそれぞれ噛み合わされた一対の差動大歯車78
および80とを備え、前記トランスファ装置66を介して伝
達された駆動トルクを一対の差動大歯車78および80を介
して左右の後輪28へ分配する。

前記センタディファレンシャル装置20の入力部材とし
て機能するディファレンシャルケース32と、センタディ
ファレンシャル装置20の出力部材として機能する前輪駆
動軸44との間には、差動制御クラッチ82が設けられてい
る。この差動制御クラッチ82は、たとえば湿式多板油圧
クラッチにより構成されており、差動制御クラッチ82の
差動制限力が零である場合にはセンタディファレンシャ
ル装置20による前後輪の差動作用、すなわちトルク分配
作用が許容されるが、その差動制限力の増大にともなっ
てセンタディファレンシャル装置20のトルク分配作用が
制限され、差動制御クラッチ82が完全に係合されるとセ
ンタディファレンシャル装置20のディファレンシャルケ
ース32と差動大歯車40とが一体的に連結されてトルク分
配作用が阻止される。

クラッチ油圧制御回路84は、電子制御装置86からの指
令信号に応答して、差動制御クラッチ82を駆動するため
の油圧アクチュエータ90に作動油を供給したり或いは油
圧アクチュエータ90から作動油を排出したりして、差動
制御クラッチ82の差動制限力を調節する。第２図に詳し
く示すように、上記油圧アクチュエータ90は、シリンダ
ボア91に摺動可能に勘合されることにより油圧室93を形
成するストン95と、ピストン95を付勢するリターンスプ
リング97とを備え、油圧室93内の作動油圧の増大に伴っ
てピストン95が差動制御クラッチ82の摩擦板を押圧する
ように構成されている。また、クラッチ油圧制御回路84
には、車両の油圧ポンプ92から圧送された作動油をクラ
ッチ油圧に調圧する調圧弁94と、この調圧弁94により調
圧されたクラッチ油圧を油圧アクチュエータ90に供給し
たり或いは油圧アクチュエータ90から作動油をドレン96
へ排出したりして差動制御クラッチ82の差動制限力を連
続的に変化させるクラッチ制御弁98とを備えている。こ
のクラッチ制御弁98は、たとえば、リニヤソレノイドを
備えて連続的に流量を変化させ得るリニヤ制御弁（流量
制御サーボ弁）や、オンオフ制御により流量を制御する
オンオフ開閉弁により構成される。リニヤ制御弁の場合
にはアナログ信号により駆動され、オンオフ開閉弁の場
合にはオンオフ信号によってデューティ制御される。

電子制御装置86には、たとえば、車両の制動状態を制
動油圧や操作ペダル操作量に基づいて検出する制動セン
サ100、図示しないステアリングホイールの操舵角度を
検出する舵角検出センサ102、車体の前後方向および左
右方向の加速度を検出する加速度センサ104、アクセル
操作ペダルの操作量に対応したスロットル弁開度を検出
するスロットルセンサ106、自動変速機14の実際のギヤ
段を検出するギヤ段センサ108、車両速度を検出する車
速センサ110、一対の前輪24の回転速度をそれぞれ検出
する前輪回転速度センサ112、114、後輪28の回転速度を
検出する後輪回転速度センサ116、エンジン10の回転速
度を検出するエンジン回転速度センサ117からの信号が
それぞれ供給されるようになっている。

電子制御装置86は、CPU、RAM、ROMから成る所謂マイ
クロコンピュータにより構成されており、RAMの記憶機
能を利用しつつ、予めROMに記憶されたプログラムに従
って入力信号を処理し、油圧制御回路16およびクラッチ
油圧制御回路84や、ブレーキ操作ペダル120により油圧
が発生させられるマスタシリンダ122とホイールシリン
ダ124との間に設けられたアンチスキッド油圧制御回路1
26へ制御信号を出力する。すなわち、電子制御装置86
は、たとえば、予め記憶された変速線図から実際のアク
セルペダル操作量、車速、シフトレバーの操作位置など
に基づいて自動変速機14のギヤ段を決定し、このギヤ段
へ自動的に切り換えるための制御信号を油圧制御回路16
へ出力する。また、電子制御装置86は、たとえば、図示
しないプログラムに従って左右の前輪24および後輪28の
車輪回転速度を検出するとともに、それら回転速度から
近似車体速度を算出する一方、近似車体速度と車輪回転
速度とからスリップ率を算出し、このスリップ率と車輪
加減速度とから各ホイールシリンダ124へ供給すべき制
動油圧を決定し、この制動油圧を得るための制動信号を
アンチスキッド油圧制御回路126へ出力する。さらに、
電子制御装置86は、たとえば、図示しないプログラムに
従って通常の差動制限力の制御を常時実行し、予め定め
られた変化特性を表す関係に従って、エンジン回転速度
N_eとスロットル弁開度θと自動変速機14の変速比ｉとの
関係から算出された車両の駆動力、或いは車軸に設けら
れたトルクセンサにより検出される車両の駆動力が大き
くなるほど差動制御クラッチ82の差動制限力F_Cを高める
ための制御信号をクラッチ油圧制御回路84へ出力する。
或いは、前輪24と後輪28との差動回転速度を算出し、こ
の差動回転速度が大きくなるほど差動制御クラッチ82の
差動制限力F_Cを高めるための制御信号をクラッチ油圧制
御回路84へ出力する。

以下、上記差動制御クラッチ82の差動制限力F_Cの制御
作動の一例の要部を第３図、第４図、第５図、第６図、
第７図、第８図、および第９図のフローチャートに従っ
て説明する。

まず、差動制限力の増加開始条件を説明する。第３図
において、ステップS1では、フラグF₁の内容が「１」で
あるか否かが判断される。このフラグF₁の内容が「０」
であるときは、差動制御クラッチ82における差動制限力
F_Cの増加制御が開始される前の状態を示しており、フラ
グF₁の内容が「１」であるときは、上記差動制限力F_Cの
増加制御開始後である状態を示している。未だ差動制限
力F_Cの増加制御が開始される前では、上記ステップS1に
おける判断が否定されるので、ステップS2においてフラ
グF₃の内容が「１」であるか否かが判断される。このフ
ラグF₃は、その内容が「１」であるときには自動変速機
14の変速比ｉの変更判断、すなわち自動変速機14のギヤ
段のシフト判断があったときに、その判断時点から所定
時間内であること、換言すればその判断時点以後に新た
なシフト判断等がないか否かを待機して実際の変速の実
行を決定するまでの期間であることを示しており、
「０」であるときにはそれ以外の状態を示している。

自動変速機14のシフト判断がない場合には、ステップ
S2の判断が否定されるとともに、続くステップS3におけ
る変速比ｉの変更判断があるか否かの判断も否定される
ので、ステップS4において実際の変速比ｉが予め定めら
れた所定の変速比i₁以上の状態であるか否かが判断され
るとともに、ステップS5において実際のスロットル弁開
度θが予め定められた所定のスロットル弁開度θ_１以上
であるか否かが判断される。それらの判断の一方が否定
された場合には、本ルーチンが終了させられた後前記ス
テップS1以下が再び実行されるが、ステップS4およびS5
における判断が共に肯定された場合には、ステップS6に
おいて差動制御クラッチ82の差動制限力F_Cが増加させら
れる。このステップS6は差動制限力の所定値だけ増加さ
せるものであり、その実行が繰り返されることにより、
差動制限力が一定の速度で増加させられる。この一定の
速度は下記の値T₇にも関連する。そして、ステップS7で
は、フラグF₃₀の内容が「１」であるか否かが判断され
る。このフラグF₃₀は、内容が「０」であるときにはタ
イマカウンタT_Gの計数開始前を示し、内容が「１」であ
るときにはタイマカウンタT_Gの計数中であることを示
す。当初はステップS7の判断が否定されるので、ステッ
プS8およびS9においてタイマカウンタT_Gの計数開始が許
容されるとともにフラグF₃₀の内容が「１」にセットさ
れる。このようにしてフラグF₃₀の内容が「１」にセッ
トされると、ステップS7における判断が肯定されるの
で、ステップS10においてタイマカウンタT_Gの計数内容
が予め定められた値T₇に到達したか否かが判断される。
この値T₇は、差動制限力の増加が完了して安定した状態
となるまでは、変速比ｉの変更判断や差動制限力を変化
させる判断を行わないようにするための期間に相当す
る。当初は、タイマカウンタT_Gの計数内容は値T₇に到達
しないので、ステップS11においてタイマカウンタT_Gの
計数に加算されてから再びステップS10が実行される。
このようなステップS10およびS11の実行が繰り返される
うち、タイマカウンタT_Gの計数内容が値T₇に到達する
と、ステップS12、S13、S14において、タイマカウンタT
_Gの内容がクリアされるとともに、フラグF₃₀の内容が
「０」にリセットされ、フラグF₁の内容が「１」にセッ
トされる。そして、ステップS1以下が再び実行される。

このようにフラグF₁の内容が「１」にセットされる結
果、次のサイクルにおいては、ステップS1の判断が肯定
されるので、第４図のステップS15においてフラグF₄の
内容が「１」であるか否かが判断される。このフラグF₄
は、その内容が「１」であるときは変速比ｉを変更する
判断（シフト判断）があったことを示す。当初はステッ
プS15の判断が否定されるとともに、ステップS16におい
ても変速比ｉの変更判断があったという判断が否定され
るので、第５図のステップS17以下が実行される。ステ
ップS17では、実際のスロットル弁開度θが予め定めら
れた判断基準値θ_２以下であるか否かが判断される。な
お、θ_２＜θ_１である。

このステップS17の判断が否定される場合にはステッ
プS1以下の実行が繰り返されるが、ステップS17の判断
が肯定されると、ステップS18が実行されて、差動制御
クラッチ82の差動制限力が減少させられる。このステッ
プS18は差動制限力を所定値だけ減少させるものであ
り、その実行が繰り返されることにより、差動制限力が
一定の速度で減少させられる。この一定の速度は下記の
値T₈にも関連する。また、この差動制限力の減少割合は
前記ステップS6の増加割合よりも大きく設定されてい
る。ステップS19乃至S26は、前記ステップS7乃至S14に
相当するものであり、タイマカウンタT_Hを用いて予め定
められた値T₈に対応する時間だけ待機させて、差動制限
力の減少が完了して安定した状態となるまでは、変速比
ｉの変更判断や差動制限力を変化させる判断を行わない
ようにするとともに、フラグF₁の内容を「０」にリセッ
トする。なお、フラグF₄₀は上記タイマカウンタT_Hの計
数動作中を示している。ここで、上記の差動制限差動で
は、ｉ＞i₁およびθ＞θ_１を条件として差動制限力の増
加が開始され、θ≦θ_２を条件として差動制限力の減少
が開始されるのであるから、ｉ＞i₁およびθ＞θ_１の条
件を一旦満足して増加させられた後は、変速比ｉに拘わ
らずθ≦θ_２の条件を満足するまでは減少が制限される
こととなる。

次に、差動制限力の増加制御開始前（フラグF₁＝０）
において変速比ｉが予め定められた値i₁より小さい状態
（ｉ＜i₁）から変速比ｉが予め定められた値i₁以上の状
態（ｉ≧i₁）へ変速比変化の判断があった場合について
説明する。先ず、ステップS1およびS2における判断が否
定された後、ステップS3における判断が肯定され、且つ
ステップS27においてフラグF₃の内容が「１」にセット
される。このフラグF₃は、その内容が「１」であるとき
には変速比ｉの変更判断があったことを示す。続くステ
ップS28においては、変速比ｉの変更判断が、変速比ｉ
が予め定められた値i₁以上の状態（ｉ≧i₁）への変更判
断であるか否かが判断される。ステップS28の判断が否
定されればステップS29にてフラグF₂の内容が「０」に
リセットされるが、前記設定条件からステップS28の判
断が肯定されるので、ステップS30にてフラグF₂の内容
が「１」にセットされる。このフラグF₂は、その内容が
「１」であるときにはｉ≧i₁への変更判断であったこと
を示す。

上記のようにフラグF₃の内容が「１」にセットされた
結果、次のサイクルでは、ステップS2に続いてステップ
S31が実行される。このステップS31では新たな変速比変
更判断があったか否かが判断される。新たな変速比変更
判断がない場合には、ステップS32においてフラグF₂の
内容が「１」であるか否かが判断されるが、前記のよう
にフラグF₂の内容が「１」にセットされているので、続
くステップS33乃至S38′が実行されることにより、変速
比ｉをｉ≧i₁となるように大きくする（シフトダウン）
変更判断からの経過時間がT₁を超えるか否かが判断され
る。ステップS33乃至S38′において、タイマカウンタT_A
は時間を計数するものであり、フラグF₈はタイマカウン
タT_Aの計数動作中を示すものである。なお、上記S33乃
至S38′中においては他のタイマカウンタT_Dの内容がク
リアされ且つ他のフラグF₁₀の内容が「０」にリセット
される。変速比ｉをｉ≧i₁となるように大きくする（シ
フトダウン）変更判断からの経過時間がT₁に到達する
と、ステップS39、S40、S41においてタイマカウンタT_A
の内容がクリアされるとともに、フラグF₈、F₃の内容が
「０」にリセットされる。

そして、ステップS42において、実際のスロットル弁
開度θが予め定められた値θ_１以上であるか否かが判断
される。このステップS42における判断が肯定された場
合（ｉ≧i₁、θ≧θ_１）には、第６図のステップS43以
下において差動制限力の増加が開始される。このステッ
プS43以下では、差動制限クラッチ82の初期状態によっ
て自動変速機14のギヤ段の変速操作と同時に行うか否か
が分けられている。すなわち、差動制御クラッチ82が解
放状態であると、それを係合させるためには比較的大量
の作動油が消費される一方、自動変速機14のギヤ段の切
り換えを行うための油圧制御回路16とクラッチ油圧制御
回路84とにおいてはエンジン10によって回転駆動される
共通の油圧ポンプ92から圧送される作動油を利用してい
るため、クラッチ油圧制御回路84の差動制限力を高める
に際して比較的作動油量が必要な状態では、先に作動制
御クラッチ82の係合を行い、その後自動変速機14のギヤ
段の切り換えを行うのである。これにより、自動変速機
14の変速作動や、変速感覚が損なわれることが解消され
ている。また、変速比ｉの変更（ギヤ段のシフト）時の
駆動力変化に対する車両の安定性は前後輪差動制限力が
高い方が良いため、この点においても、上記の順序によ
れば車両の安定性が高められる利点がある。

すなわち、ステップS43において差動制御クラッチ82
が開放状態であることが判断されると、ステップS44に
おいて差動制御クラッチ82に作動油が供給されてその差
動制限力増加が行われる。ステップS45乃至S51は、タイ
マカウンタT_Mの計数値が予め定められた値T₁₃に到達し
たか否かに従って、差動制限力増加開始以後の一定期間
T₁₃だけ他の判断を行わないようにさせる。このように
して差動制限力の増加が行われた後において、ステップ
S52が実行されると、変速比ｉの変更が実行される。す
なわち、油圧制御回路16が作動させられて、予め記憶さ
れた変速線図からスロットル弁開度θ、車速Ｖ、シフト
レバー操作位置などに基づいて決定されたギヤ段へ自動
変速機14のギヤ段がシフトさせられるのである。続くス
テップS53乃至S60では、タイマカウンタT₁の計数値が予
め定められた値T₉に到達したか否かに従って、変速比ｉ
の変更操作の開始から以後の一定期間T₉だけ他の判断を
行わないようにさせるとともに、差動制限力の増加制御
が実行されたことを示すためにフラグF₁の内容を「１」
にセットする。

前記ステップS43において差動制御クラッチ82が解放
状態ではないと判断された場合には、差動制限力を増加
させるためにそれほど作動油量を必要としないので、ス
テップS61において差動制限力が増加させられると同時
にステップS52において変速比ｉの変更操作が実行され
る。

前記ステップS42における判断が否定された場合、す
なわち、ｉ≧i₁、θ＜θ_１である場合には、第７図のス
テップS62が実行されて変速比ｉの変更操作だけが実行
される。続くステップS63乃至S70では、タイマカウンタ
T_Fの内容が予め定められた値T₆に到達したか否かに従っ
て、変速比ｉの変更操作以後の一定期間T₆だけ他の判断
を行わないようにさせるとともに、フラグF₁の内容を
「０」にリセットする。

次に、ｉ≧i₁の状態からｉ＜i₁の状態への変速比ｉの
変更判断があった場合には、第１図のステップS1、S2、
S3、S27を経て、ステップS28における判断が否定される
ので、ステップS29においてフラグF₂の内容が「０」に
セットされる。このため、次のサイクルにおいては、ス
テップS1、S2、S31を経て、ステップS32における判断が
否定されるので、第８図のステップS77以下が実行され
る。また、このステップS77以下は、ｉ＜i₁の状態から
ｉ≧i₁の状態への変速比ｉの変更判断があり、ステップ
S38においてタイマカウンタT_Aの内容がT₁より小さいと
判断され、次のサイクルにおいてステップS31において
新たな変速比変更判断があったとされたときに、その変
速比変更がｉ≧i₁の状態への変更ではないときも実行さ
れる。これらの場合には、差動制限力を増加させる条件
（ｉ≧i₁,θ≧θ_１）を満足していないので、先ずステ
ップS77乃至S82′において、前記タイマカウンタT_Aの内
容をクリアさせ且つフラグF₈をリセットさせてタイマカ
ウンタT_Aによる所定時間T₁の待機を中止させるととも
に、タイマカウンタT_Dの計数値が予め定められた値T₄に
到達したか否かに従って、上記変速比変更判断以後に新
たな変速比変更判断があるか否かを判定するために一定
期間T₄だけ待機させる。

上記値T₄に相当する時間内に新たな変速比変更判断が
なければ、ステップS83において変速比ｉの変更が実施
されるとともに、ステップS84においてタイマカウンタT
_Dの内容がクリアされ、ステップS85、S86においてフラ
グF₁₀、F₃の内容が「０」にリセットされる。続くステ
ップS87乃至S94は、タイマカウンタT_Eの計数値が予め定
められた値T₅に到達したか否かに従って、変速比ｉの変
更操作の開始以後の一定期間T₅だけ他の判断を行わない
ようにさせる。

新たな変速比変更判断が、ｉ≧i₁の状態への変更であ
る場合には、差動制限力を増加させる条件を満たしてい
るため、第８図のステップS71の判断が肯定された後、
次に備えてステップS72およびS73にてタイマカウンタT_A
およびT_Dの内容がクリアされるとともに、ステップS74
乃至S76にてフラグF₈およびF₁₀が「０」にリセットさ
れ、また、ｉ≧i₁への変更を示すためにフラグF₂が
「１」にセットされる。

次に、差動制限力を増加させてフラグF₁が「１」にセ
ットされた後について説明する。

第３図のステップS1から第４図のステップS15以下が
実行される。当初はフラグF₄がリセットされているの
で、ステップS16において変速比変更判断があるか否か
が判断される。変速比変更判断があると、ステップS95
においてフラグF₄が「１」にセットされた後、ステップ
S96において上記変速比変更判断がｉ≦i₂（但しi₁＞
i₂）への変更であるか否かが判断される。ｉ＞i₂への変
更であればステップS97にてフラグF₅が「１」にセット
され、ｉ≦i₂への変更であればステップ98にてフラグF₅
が「０」にリセットされる。次のサイクルでは、ステッ
プS15に次いでステップS99以下が実行され、変速比変更
判断があるか否かが判断される。この判断がなければス
テップS100においてフラグF₅が「１」であるか否かが判
断される。先の変更判断がｉ≦i₂への変更判断であれば
否定されるので、ステップS101以下が実行される。ステ
ップS101乃至S105では、タイマカウンタT_Cの内容が予め
定められた値T₃に到達したか否かに従って、上記判断以
後に新たな変速比変更判断があるかどうかを判断するた
めに待機させられる。

上記値T₃に相当する時間が経過した後には、ステップ
S106にタイマカウンタT_Cの内容がクリアされるととも
に、ステップS107にてフラグF₆の内容が「０」にリセッ
トされてから、ステップS108において差動制限力が減少
させられるとともに、ステップS109において変速比ｉの
変更が実行される。続くステップS110乃至S118では、タ
イマカウンタT_Jの内容が予め定められた値T₁₀に到達し
たか否かに従って、差動制限力の減少操作および変速比
変更操作開始以後の一定期間T₁₀だけ他の判断をさせな
いようにするとともに、フラグF₄およびF₁の内容が
「０」にリセットされる。

上記ステップS108とS109において差動制限力の減少と
変速比ｉの変更とが同時に実行されているのは、差動制
御クラッチ82における作動油の消費がないために作動油
の不足による不都合が生じないからである。他方、差動
制限力の減少に先立って、差動制限力の高い状態で変速
比ｉの変更（シフトアップ）を行うことも考えられる
が、変速比ｉを小さくする方向では駆動力が小さくなる
ので、高い差動制限力による動力循環によるダイトコー
ナブレーキング力などに対して不利となる。

次に、ステップS100においてフラグF₅の内容が「１」
であると判断された場合、すなわち、フラグF₁＝１であ
る状態で変速判断があり、その変速判断がｉ＞i₂への判
断であるときには、第９図のステップS119乃至S125にお
いて、タイマカウンタT_Bの計数内容が予め定められた値
T₂に到達したか否かにしたがって、前記変速比変更判断
から所定時間T₂内に新たな変速比変更判断があるか否か
が判断される。そして、上記所定時間T₂経過すると、ス
テップS216以下が実行される。前記のようにｉ＞i₂への
変更判断後であるので、その条件は差動制限力の減少条
件（ｉ≦i₂またはθ≦θ_２）に含まれないから、ステッ
プS126においてスロットル弁開度θが判断されるのであ
る。このステップS126においてθ≦θ_２と判断されたの
であれば、ステップS127およびS128において、差動制限
力の減少および変速比ｉの変更が同時に実行された後、
ステップS129乃至S137において、タイマカウンタT_Kの計
数内容が予め定められた値T₁₁に到達したか否かに従っ
て、上記差動制限力の減少および変速比ｉの変更後の一
定期間T₁₁だけ他の判断が行われないようにされ、フラ
グF₄,F₁が「０」にリセットされる。

しかし、ステップS126においてθ＞θ_２と判断された
場合には、ステップS138において変速比ｉの変更だけが
実行された後、ステップS139乃至S146において、タイマ
カウンタT_Lの計数内容が予め定められた値T₁₂に到達し
たか否かに従って、上記変速比の変更後の一定期間T₁₂
だけ他の判断が行われないようにされ、フラグF₄が
「０」にリセットされる。

前記所定時間T₂或いはT₃の待機中において新たな変速
比変更判断が発生した場合には、第４図のステップS99
における判断が肯定されるので、ステップS147乃至150
においてタイマカウンタT_BおよびT_Cの内容がクリアされ
て待機が中止されるとともにフラグF₆およびF₇がリセッ
トされる。そして、ステップS151において新たな変速比
変更判断がｉ≦i₂への判断か否かが判断される。ｉ≦i₂
への判断でなければステップS152においてフラグF₅の内
容が「１」にセットされるが、ｉ≦i₂への判断であれば
ステップS153において、フラグF₅の内容が「０」にリセ
ットされる。以後は、前述の説明に従って制御される。

上述のような差動制限力F_Cの増加減少制御を簡単に表
すと第10図のようになる。すなわち、スロットル弁開度
θがθ_１よりも大きく且つ変速比ｉがi₁よりも大きい領
域Ａにおいて差動制限力の増加が開始され、スロットル
弁開度θがθ_２よりも小さく或いは変速比ｉがi₂よりも
小さい領域Ｃでは差動制限力の減少が開始され、領域Ａ
およびＣ以外の中間領域では差動制限力の変化が制限さ
れる。第11図は、さらにきめこまかく表したものであ
り、差動制限力の増加開始条件時の関係が実線に、差動
制限力の減少開始条件時の関係が破線にて示されてい
る。各線はスロットル弁開度θをパラメータとしてお
り、実際のスロットル弁開度θにより特定された線によ
り差動制限力の増加開始条件および減少開始条件が決定
される。したがって、差動制御クラッチ82の差動制限力
の変化特性には、たとえば、第12図に示されるようにヒ
ステリシスが形成される。したがって、車両の駆動力が
Tr₁からTr₂へ増加すると差動制限力はFc₁からFc₃へ増加
するが、駆動力がTr₂からTr₃へ減少するまでは差動制限
力はFc₃に維持される。駆動力がTr₃から更にTr₄減少へ
減少すると差動制限力はFc₃からFc₂へ減少するが、駆動
力がTr₄から再び増加しても差動制限力はFc₂に維持され
る。このとき、増加時の特性を示す線Ｃに比較して減少
時の特性を示す線Ｄの傾斜は大きく設定されている。

第13図は、前後輪の差動回転速度（前輪24と後輪28と
の回転速度差）に基づいて差動制限力を制御する場合に
用いる関係の例を示している。図の差動回転速度が小さ
い領域においては、旋回時に発生する比較的大きな差動
回転速度差が考慮されることにより差動制限力が小さく
されている。本実施例においても、差動回転速度差がΔ
N_NR1からΔN_FR2へ増加すると差動差動制限力はFC₄からF
c₆へ増加するが、差動回転速度差がΔN_FR2からΔN_FR3へ
減少するまでは差動制限力はFc₆に維持される。差動回
転速度差がΔN_FR3から更にΔN_FR4減少へ減少すると差動
制限力はFc₆からFc₅へ減少するが、差動回転速度差がΔ
N_FR4から再び増加しても差動制限力はFc₅に維持され
る。このときも増加時の特性を示す線Ｃに比較して減少
時の特性を示す線Ｄの傾斜は大きく設定されている。

第12図および第13図において増加時の特性を示す線Ｃ
と減少時の特性を示す線Ｄとの間の領域が本発明の抑制
領域に相当する。この抑制領域は、車両の駆動力が大き
くなるほど、或いは車両の前後輪の差動回転速度が大き
くなるほど大きくなるように決定されている。

上記のように、本実施例においては、差動制限力の増
加減少変化特性を示す予め定められた関係に、差動制限
力の増加した後の走行状態パラメータの減少に伴う差動
制限力の減少期間では走行状態パラメータが所定値減少
するまで、また差動制限力が減少した後の走行状態パラ
メータの増加に伴う差動制限力の増加期間では走行状態
パラメータが所定値増加するまで差動制限力の変化を抑
制する抑制領域を有するヒステリシスが設けられている
ので、僅かな駆動力の変化、或いは僅かな前後輪の回転
速度差の変化などが発生しても差動制御クラッチ82の差
動制限力が微動調節されない。このため、差動制御クラ
ッチ82やその伝達トルク制御機構、たとえば、摩擦板、
油圧アクチュエータ90、この油圧アクチュエータ90を制
御する制御弁98などの機械的な消耗に起因して耐久性が
低下することが防止される。

以上、本発明の一実施例を図面に基づいて説明した
が、本発明はその他の態様においても適用される。

たとえば、前述の実施例では、第12図および第13図の
制御特性に示すように車両の駆動力或いは前後輪の差動
回転速度に基づいて差動制限力が制御されていたが、車
両の駆動力に対応したアクセル操作量またはスロットル
弁開度θの関数、或いは自動変速機14の変速比ｉの関数
などが用いられ得る。

また、前述の実施例における抑制領域では、差動制限
力が保持されることにより一定値に維持されていたが、
緩やかに変化する状態に抑制されてもよいのである。

また、前述のフローチャートではスロットル弁開度θ
が用いられていたが、ディーゼルエンジン車などにおい
ては、アクセルペダル操作量などが用いられてもよい。

また、前述の実施例において、タイマカウンタT_Gおよ
びT_Mの計数値を判定するための値T₇およびT₁₃は、差動
制御クラッチ82の差動制限開始から所定の差動制限力に
至るまでの待機時間に対応するから、一定の値であって
もよいが、予め求められた関係から作動油温度や差動制
限力に基づいて決定されてもよい。また、タイマカウン
タT_AおよびT_Dの計数値を判定するための値T₁およびT
₄は、変速比ｉの変更判断から変速決定（実行）に至る
までの待機時間に対応するから、一定の値であってもよ
いが、予め求められた関係から作動油温度や変速段の種
類に基づいて決定されてもよい。

また、タイマカウンタT_B或いはT_Cの計数値を判定する
ための値T₂或いはT₃は、変速比ｉの変更内容、作動油温
度、トルクコンバータのロックアップ状態、シフト方向
などに影響されるので、上記T₁或いはT₄と同様に、それ
ら変速比ｉの変更内容、作動油温度、トルクコンバータ
のロックアップ状態、シフト方向の状態に対応して異な
る値が決定されてもよい。

また、前述の実施例では、所謂フルタイム型の４輪駆
動車について説明されていたが、４輪駆動状態と２輪駆
動状態とを切り換える切換クラッチを備えた所謂パート
タイム型の４輪駆動車においてその切換クラッチを制御
する場合にも本発明が適用され得る。

また、前述の実施例の自動変速機14は、変速比ｉが油
圧アクチュエータにより連続的に変化させられる無段変
速機であってもよい。

なお、上述したのはあくまでも本発明の一実施例であ
り、本発明はその精神を逸脱しない範囲で種々変更が加
えられ得るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例の構成を説明する図であ
る。第２図は、第１図のクラッチ油圧制御回路を説明す
る図である。第３図、第４図、第５図、第６図、第７
図、第８図、第９図は、第１図の実施例の作動を説明す
るフローチャートである。第10図は、第１図の実施例の
差動制限力の変化条件を図式化して示したものであり、
第11図は第10図をきめこまかく示した図である。第12図
は第１図の実施例において用いられる差動制限力の制御
特性を示す図である。第13図は、本発明の他の実施例に
おける第12図に相当する図である。第14図は、従来の制
御特性を示す第12図或いは第13図に相当する図である。 24:前輪 28:後輪 82:差動制御クラッチ

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】前輪および後輪の差動回転速度を調節する
差動制御クラッチを備えた形式の前後輪駆動車両におい
て、車両の走行状態パラメータの増加に伴って前記差動
制御クラッチの差動制限力が増加する予め定められた関
係に従って該差動制限力を調節する差動制御クラッチの
制御装置であって、前記差動制限力が増加した後の前記走行状態パラメータ
の減少に伴う該差動制限力の減少期間では該走行状態パ
ラメータが所定値減少するまで、また、前記差動制限力
が減少した後の前記走行状態パラメータの増加に伴う該
差動制限力の増加期間では該走行状態パラメータが所定
値増加するまで、該差動制限力の変化を抑制する抑制領
域を有するヒステリシスを前記関係に設けたことを特徴
とする前後輪駆動車両用差動制御クラッチの制御装置。