JPS59206228A - 4輪駆動車 - Google Patents

4輪駆動車

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JPS59206228A
JPS59206228A JP58081583A JP8158383A JPS59206228A JP S59206228 A JPS59206228 A JP S59206228A JP 58081583 A JP58081583 A JP 58081583A JP 8158383 A JP8158383 A JP 8158383A JP S59206228 A JPS59206228 A JP S59206228A
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rear wheel
differential
wheels
control means
vehicle
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Kunihiko Suzuki
邦彦 鈴木
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Nissan Motor Co Ltd
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K23/00Arrangement or mounting of control devices for vehicle transmissions, or parts thereof, not otherwise provided for
    • B60K23/08Arrangement or mounting of control devices for vehicle transmissions, or parts thereof, not otherwise provided for for changing number of driven wheels, for switching from driving one axle to driving two or more axles
    • B60K23/0808Arrangement or mounting of control devices for vehicle transmissions, or parts thereof, not otherwise provided for for changing number of driven wheels, for switching from driving one axle to driving two or more axles for varying torque distribution between driven axles, e.g. by transfer clutch
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2540/00Input parameters relating to occupants
    • B60W2540/18Steering angle

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Arrangement And Driving Of Transmission Devices (AREA)

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】 この発明は、前後輪差動機構の差動機能が阻止あるいは
制限されているときに、操向車輪の操舵角か大きくなる
と、その阻止あるいは制限機能を自動的に解除してその
差動機能を再開できるようにした4輪駆動車に関する。
一般に、2輪駆動車は駆動厚擦力を発生させる車輪が2
輪だけなので坂道を登る刀が弱く、2つの駆動輪のうら
1つでもオフロード(道路外)のぬかるみ等に入り込む
と左右輪の差動装置により全く駆動力を先住できなくな
り、さらに、車輪の半径より高い障害物を乗り越えるこ
とができない等の欠点を有している。このような2輪駆
動車の欠点を)W決するためには4輪駆動車が従来用い
られている。ところが、4輪駆動車は以上の欠点を解決
することばできるが、第1図に示すように、操向車輪の
l榮舵角θか大きくなって前車輪と後車輪との回転半径
差(R−r)か人さくなると前車輪の回転数(正確には
左右輪で異なるため平均回転数)と後車輪の回転数との
間にも大きな差が生じる。この場合、無理に!11両を
操舵りようとすると、前車輪や後車幅に回転を伝達する
プロペラシャツ1〜やアクスルシャフトの両端a++に
非帛′に大きなトルクか発生してステアリングホイール
の手応えがかたくなるとともに、プロペラシャフトやア
クヌルシャツ1−が折れる危険が生じたり、あるいは、
前車輪おまひ後車輪に互いに反夕・j方向のスリップを
生じて車両の操舵にアンタノ、テア(操舵角により本来
iMられるべき旋回半iイよりもその旋回半径が大きく
なる現象)仰向を生じるとともに、その走行を制動、停
止、またはエンストを生じるような摩j察力(タイトコ
ーナブレーキと称されている)がタイヤに発生ずる。こ
のような事態を解決するために、1iif車輪と後車輪
との間に前後輪差動機構を設げた4輪駆動車かある。
ところか今度は、前後4車輪のうぢ1つでも車輪かぬか
るみ等に入り込むと、左右輪の間の差動機構と前後輪差
動機構とか連動する結果、ぬかるみに入った車輪に全て
またはほとんとの駆動力が供給されて空転してしまい、
他の3車輪全部が駆動力を失って、車両か進行困難にな
るという欠点がある。このような事態を解決するために
、前後輪差動機構を6’+Mえた4輪駆動車には、前後
輪差動機構の作動を阻止する方向に制御できる前後輪差
動制御手段(ロックアツプ機構やノン・スリップ・デフ
機構)を設ける必要かある。ずなわら、このような前後
輪差動制御手段によれば、前後輪差動機構の作動を阻止
方向に制御することにより、+ji7車輪および後車輪
の一方かぬかるみ等に入り込んでも、ぬかるみ外にある
晶い摩核力を有する他方の車軸に駆動トルクを伝達する
ことがFjJ能となる。このよっな前後輪差動機構およ
び前後輪差動制御手段を設けた4輪駆動車としζ4J、
例えば特開昭57−114727号に係るものかある。
しかし7Sから、このような4輪駆動車にあっては、操
向車輪のtP、 Jle角の大きさと前後輪差動制御手
段の作動の1%i除とは無関係となっていたため、+’
rf後輪差動詞(811手段を差動阻止方向に作動さゼ
でぬかるみ等を脱出した後、摩擦係数の大きな通路の道
路に戻って前後輪差動制御手段の差動機11i;阻止方
向の作動を解除せずに大きt(榮舵角で旋回する場合ば
、前記と同様、前車輪や後車輪に回転を伝達するプロペ
ラシャフトやアクスルシャフトの両端部に非常に大きな
トルクが発生し一ζステアリングボイールの手応えがか
たくなるとともに、プロペラシャフトやアクスルシャフ
トが折れる危険か生したり、あるいは、前車輪および後
車(・i、二互いに反対方向のスリップを生じて車両の
槁と舵に−ノ′ンダステア領向を佳しるとともに、Mi
t述のにうなタイトコーナブレーキ現象が発生ずる。こ
のような場合、専門家や愛好家は別として、それ以外の
一般人にとっては何でそのような状態が生じたのか分か
らず、また、たとえ分かったとしてもその前後輪差動制
御手段の差動阻止方向の作動を解除する作業に苦V+t
iを感じたりして、その4輪駆動車の)A・1作性が2
輪駆動車に比較して難しいという問題点かあった。
この発明は、このような従来の問題点に着目してなされ
たもので、前後輪差動機構と前後輪差動制御手段とを有
する4輪駆動車において、操舵角検出手段と、前後輪差
動制御検出手段と、操舵角か所定値以上になると1ii
i後輪差!Jノ制御手段の差動機能阻止方向の作動を解
除するよう制御するf動阻止解除手段とをjA“tえる
ことにより、上記問題点をft′I′、決することを目
的としている。
以ド、この発明を図面に基づいて説明3−る。
第2図は、この発明の一実施例を示す図である。ま−J
’li+5成を説明すると、第2図において、■は車体
であり、2はこの車体1に支持されたエンジンである。
ごの:Lンンン2には変Mlt13および副変d機4か
連結されている。変速機3には副変速機4の一部を構成
するハイ・ロー(2段変速)切換装置5か連結されてお
り、ハイ・ロー切j浪装置5には、その出力軸5aを介
して、やはり副変速R4の一部を構成する前後輪差動機
構7が連結されている。前後輪差動機41゛47は、テ
ィファレンシャルケース7aと、ナイフアレンジ叶・ル
ケース7aに固定されたピニオンシャフト7bと、ピニ
オンシャツl−7bに回転自在t・こ支す・)された2
個のディファレンシ中ルピニオン7cと、2個のディフ
ァレンンヤルピニオン7cとけ′にIlt′!合する2
 (111のサイトギヤ7dとを有している。一方のサ
イトギヤ7dにはj麦91輪用プロペランヤフト13の
一端が連結され、後車輪用プロペラシャフト13の他端
には後左右輪差動機構14が連結されている。後左右輪
差動tjH71の両側に(よ、後車幅用アクスルシャヲ
ト15a、i5bを介して左右の後車航;目6a、I6
bが連結しており、後左右輪差動機+i’rr’ i4
により左右の後車輪16a、16bの回転数差を吸収で
きるようになっている。他方のザ1″1〜+ヤ7dには
同一軸線上に第1チエーンボイール18が連結され”ζ
オリ、ff1lチエーンポイール18 ;J、ナエーン
ー\ルト19を介して第2チエーン示イール2oと連結
している。第2チエーンホイール2oの車軸には前車輪
用プロペラシャフト2Jの一部)が連結しており、1i
ij車輪用プロペラジャブト21の他端には前左右輪差
動機構22が連結されている。n;j左り輪差動槻構2
2の両側には前車輪用アクスル24a、24 bを介し
で左右のji’+j車M25a、25 bが連結してお
り、前左右輪差動機構22により左右のff1i4車輪
25 a % 25 bの回転数差を吸収できるように
なっている。前後輪差動機構7のディファレンシ中ルケ
ース7aと第1ナエーンホイ−/し18との間には前後
+13左動制匍1手段26が介装されている。
この前後や11:1差動制御手段26は、第3図に示す
ように、車両の変速機3等を含む油圧系統に連結された
前後・論差動詞御ハルフ27と、このバルブ27のスプ
ール27aに当接してこのスプール27aを移動可1j
Lな鉄心23aを軸線部に収納したソレノイド23と、
それを作動さ−lる油圧がかかる油室29aが前1&輪
差動711す御バルブ27のポー1−(出入口)と連結
された油圧多板クラッチ29とを有シー(いる。油圧多
板クラツナ29は一対のクラッチ・プレート2ソ1〕、
29cをイJi1′1えており、それらの一方かナイフ
アレンシャルケース7dに、他方が79S tす1−ン
ホ〈−ル18に連結されている。
ソレノ1ト23に流れる電流の大きさを調整することに
より鉄心23aを移動させ、この鉄心23 a力’< 
4’3・動するごとζこよりそれか当1妾するスプール
27.1を移動させて前後輪差動制御バルブ27の浦の
流れをJtll 整する。油室29aに油圧を高(かり
れば油圧多板クラッチ29が摩擦係合し、油室29aの
油圧を低くずれは油圧多板クラッチ29かスリップし、
油室29aをドレンさせると油圧多板クラッチ29の摩
擦係合が外れるようになっている。28はその両端部が
條向車輪としての前車輪25a、25bに連結され、図
外のスナアリングオイールにより駆動される(榮舵手段
である。操舵手段28の近傍の車体1には、(榮舵手段
28が左右方向に移動する状態を検知して前車輪25a
、25bの操舵角を検出する操舵角検出手段30が設け
られている。31ば、油圧多板クラツナ29の油室29
aの油圧を測定して前後輪差動制御手段26の作動、ず
なわら油圧多板クラッチ29の摩擦係合の有無を検出す
る、前後輪差動制御検出手段である。32は、操舵角検
出手段30および前後輪差動制御検出手段31から出力
された信号を入力し、その信号結果によりソレノイド2
3に(2号を出力ずにとかできる電子制(iil1回路
である。この電子制御回路32は前後輪差リノ制御手段
26の差動機11ヒ阻止方向の作動を解除するように制
御する差動阻止解除手段の一部を構成する。
次に作用を説明する。今、iii」後輪差動制御手段2
6を差動阻止方向に(’+:動させずに運転してIJ′
す、第11#こ>JKずよう6、二、操向車輪としての
111)車輪25a、25 bを操舵してそのj榮力さ
角θが大きくなると、+ii1車輪25a−,25bと
1炭車輪16a。
1(ibとの路面上の旋回半径(R,r) に大きな差
(R−r)が生し、そのために前車輪25a125 b
と後車1「l:r j5 a、t6bとのぞれぞれの平
均回転数の間にも大きな差が住しる。この平均回転数の
差は前後輪差動機+1517か作動することにより吸収
され、車両は大きな操舵角で操舵されなから日清・に旋
回することができる。口i」車輪25a、25bおよび
後11−輪16a、16 bの一方がぬかるみ等生入り
込んで他方の車輪か駆動力を失ってしま、たときは、前
後輪差動詞1811手段2Gを差動1訂止力向に作1す
」さ−ヒることQ、二より、すなわちツレシイF’ 2
3に電流を流しで′伏心23aを移動させ、前後輪差動
制failハルフ27のスプール27a0.)移動によ
り油室29.、lに油圧をかり、油圧多様クラ・ノナ2
9かj≠陳係合することにより前後輪差動桟構7の差動
l幾fiピ3阻止あるいは制限するように制御し、この
ようにし゛C他方の車輪にj!、’lu JUJ力を伝
達することが可能となるために車両はぬかるみ等から脱
出することができる。車両かぬかるみ等から脱出して通
常の道路を走fJ−j−る」ふ)合、前後輪差動制御手
段26か作動していることを忘れて操向車輪25a、2
5 bを所定値以上の操舵角θで操舵すると、操舵角検
出手段30か操向車輪25a、25bの操舵角θが所定
値以上シこなったことを検出する。この場合、1iiJ
後輪差動詞御検出手段31は1):1後輪差動制御手段
26が作動、すなわち油圧多板クラッチ29か1r擦係
合した状態にあることを検出しでいる。従って、これら
操舵角検出手段30おまひ前後輪差動制御検出手段31
か出力し1こ検出信号か電子111旧a11回路32に
人力されると、第4図に示すように、電子制御311回
路32は前後輪差動詞fal1手段26の差動機能阻止
力向の作動・を解除するようソレノイド23に信号を出
力する。
電子制御回路32からの信号によりソレノイド23への
電流供給が次第にストップし、前後輪差動詞filll
バルブ27のスプール27aの図中上方移動により油室
29aの油圧が徐々に低くなると油圧多板クラッチ29
がスリップし、ii1後輪差動制御手段26の差動阻止
力、すなわち油圧多板クラッチ29の摩擦力が徐々に弱
まる。ぞして、究極的に油室29aがトレンされると油
圧多板クラッチ29の摩擦係合が外れ、前後輪差動制御
手段26が解除され差動機能が確保されることになる。
このように、+iij fよミ輪差動制御手段26がス
リップを伴って徐々に解除されるごとにより、車両の旋
回特性が惣激に枝化して操ホiイ上の安全性がJiなゎ
れることを防止することができる。このようにして、前
後輪差動制御手段26の差動1胆能阻止方向の作シJか
自動釣に解除されるため、前後輪差動機構7ば内ひ作動
を開始し、前車!*23 a 、25bとイ&車輪11
32I、16bとのそれぞれの回転数差を吸収して車体
1は円171.に旋回J゛ることができる。したかって
、プロペラシャフト13.21やアクスルシ+7ト15
a、15b、24a、24 bの両娼1部に非常に大き
なトルクが発生しCステアリンクホイールの手記、えが
がたくなるとともにそれらのシャフトが折れる危険か生
しるのを防止できるだけでなく、前車輪25a、25b
および後車輪16a、16bに互いに反対方向のスリッ
プを生して車両の操舵にアンダステアイq!向を往しる
とともに前述のようなタイトコ−ナフレーキ現象か発生
ずることを防止することができる。また、専門家や愛好
家以外の一般人にとっ′ζは、いちいら手呻で前後輪差
動制御手段26の差動阻止方向の作動を解除する必要が
ないため、車両の操作性の改善を図ることができる。
第5図には、他の実施例を示す。
この実施例は、前記実施例に15いて備えられていた操
舵角検出手段3oおよ0・+iij f&輪差動詞御検
出手段31の他に、ハイ・1:I−切換装置5の出力軸
5aの回転数を検知して車体1の速度を検出する車速検
出手段4oを追加して(lit)えたものである。4輪
駆動車か前後輪差動詞fa11手段26を作動させたま
ま解除するのを忘れて通常の道路を高速で走った場合、
操向車輪25a、25bが大きな操舵角で操舵されると
1ij記実施例では自動的に前後輪差動制御手段26か
117除される。4輪駆動車は前後輪差動制御手段26
を差動機能阻止力向に作動させたまま操舵されて路面を
旋回する場合は、前述のタイトコーナブレーキ現象の影
響によりアンダステア1す(向を生じる。ところが、前
後輪差動制御手段26の前記1阻止作動を解1徐して操
舵された場合は、前後輪差動機構7が有効に作動してニ
ュー!・ラルステア(操舵角により本来74られるべき
旋回半径で旋回する現象)状態で車両は旋回する。この
ように前後輪差動詞fll+段26か差動機能阻止方向
に作動されている場合と扇除されている場合とでは車両
の旋回特性か変化する。このため、高速状態で!、ij
両のh2回特性かごのよっに変化する場合にはアンダス
テアかりニュートラルステアに変化するに留°まらず、
オーバステア(操舵角により本来得られるべき112回
半径よりも小さな旋回半i蚤で旋回する現象)かあるい
は車両か方向性を失って操縦上の安全性が損なわれるお
それかある。このような現象を防止するノこめに、この
実施例では車速検出手段40を追加し−で6111えた
ものである。
すなわち、この実h1例によれは、第6図に示すように
、操舵)I4検出手段30、前後小iii差動詞御検出
手段31、車速検出手段40から信号が電子制御回路3
2に送られ、操向車軸25.、!、251Jの操舵角が
所定値以上になり、前後輪差動制御手段26が作動して
おり、かつ、車両速度か所定値以下であるときにのみ、
電子制御回路32は1iii後輪差動制御手段26の作
動を解除するよう、すなわぢ油圧多様クラツナ29の摩
擦係合を外すようソレノイド23に信号を送り、前後(
、ljj差動機構7か差動機能を発揮するよっになって
いる。このような実施例によれば、車両の速度か所定値
以上の高速状態で前後輪差動制御手段26の作動か解除
されることか防げるので、高速状態で車両の旋回特性か
変化することにより操jd上の安全性が損なわれるとい
う現象を防止することができる。
以上説明してきたように、この発明によれは、その構成
を、車体と、車体に回転自在に支持される前車輪および
後車!11’Mと、前車4!if+および後ψ輪にそれ
ぞれ連結され前車輪と後車+1訃との回転数差を吸収す
る前後輪差動1a購と、前後輪差動機構の差動機能を1
rlJ限あるいは阻止句能な前後輪差動制御手段と、合
有する4輪駆動車において、操向型Φ^として作動する
前車輪の操舵角を検出するFi!舵角検出手段と、前記
o;j後輪差動制?′dl1手段の差動機能阻止方向の
作動の有無を検出する前後輪差動制御検出手段と、操向
車輪の操舵角が所定値以上に7.1′りがっ前後輪差動
制御手段が前記作動しているときは前後輪差動制御手段
の前記阻止方向作動を解除するよう前後輪差動制御手段
を制御する差動阻止1w除手段と、を備えたものとした
ため、操向車輪の操舵角が所定値以上になることにより
、前車輪と後車1・1tとの間に駆動I・ルクを伝達ず
Iプロペランヤフトやアクスルソヤフトの両v1))部
に非常に人さな  ′トルクか発生してステアリンクホ
イールの手応えがかたくなるとともにそれらのシャフト
がDlれる危険が生じたり、あるいは、前車輪および後
車輪に互いに反対方間のスリップを生して土ト両の操舵
にアンダステア傾向を生じるとともにその走行を制動、
停止、またばエンストを生じるようなタイトコ−アブレ
ーキ現象が発生することを、防止する・ことがでさ−イ
〕という効果が得られる。また、専門家やコ得1家以外
の一般人にとっ′ζは、いらい”ら手動で前後i1に’
j差動制御手段の作動を解除する必要か’/fいため、
車両の操作性の改善を図ることかでさるという効果が得
られる。
また、車速検出手段を設りて、車速か所定値以上の高速
状態で前後輪差動制御手段の作動がIW除されるのを防
止し、1L11速状憇で車両の旋回特性か変化すること
により+=縦上の安全性が損なわれるという現象を防止
することができるという〃ノ果が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は操向車輪の1榮舵角か大きい場合の路面におけ
る111J車輪と後車輪とのそれぞれの回転半径の差異
を示す車両の平面図、第2図はこの発明に係る4輪駆動
車の一実JJi!!例を示°ず骨組図、第3図は+’+
ji iス(・6i差動$り両手段を示す部分断面概略
図、第4図は第2図に示す一実施例の信号系統を示すフ
ロック図、第5図は他の実施例に係る4輪駆動車の・)
j組図、朱6IAは第5図に示す他の実施例の信号系統
を小ずフロック図である。 1−−−−一車体、 7〜−− +ii7後輪差動機構、 7a−ティフアレンジ中ルケース、 7b−−ビニオノンヤフト、 7c−一一一一ディフアレンジャルピニオン、7d−−
−−サイドキャ、 16、.1.16b−−後車φ61. 2jゴ −ソレノイド、 25 a 、 ′15 b−−−前車・論、2G −−
ll1j後輪差動i1i’l Vji1手段、°27 
  前(、!、、輪差七)制イ、111ハルフ、2ソ 
 油圧多板クラッチ、 30   操舵角検出:j−+没、 31−− +iij i表・論差動制fill検出手段
、32− 電−」′制7j11回路(差動阻止解除手段
)、40−−−一車速検出手段。 特許山崩j人      EI Ill [1動・IL
沫式会社代理人弁理士 石我軍一部

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)車体と、車体に回転自在に支持される前車輪およ
    び後車輪と、前車輪および後車輪にぞれぞれ連結され前
    車輪と後車輪との回転数差を吸収する前後輪差動機構と
    、前後輪差動機構の差動機能を制限あるいは阻止可能な
    前後輪差動制御手段と、を台する4輪駆動車において、
    操向車輪として作動する前車輪の操舵角を検出する操舵
    角検出手段と、前記前後輪差動制御手段の差動機能阻止
    方向の作動の有無を検出する前後輪差動制御検出手段と
    、操舵角検出手段および1iii後輪差動詞御検出手段
    より信号を入力して操四車’1itA+の操舵5t]が
    所定値以下になりかつ前後輪差動制御手段か差動機能阻
    止方向に作動し、ているときは前後輪差動制御手段の前
    記阻止作動を解除するよ・う前後輪差動制御手段を制御
    する差動阻止解除手段と、を備えたことを特徴とする4
    輪駆動車。
  2. (2)前記前後、輪差動制御手段は、その解除を徐々に
    行うことにより、その前後輪差動制御手段の解除による
    車両の旋、回持性の急激な変化を防止できることを特徴
    とする特許請求の範囲第1項記載の4輪駆動車。
  3. (3)前記差動阻止解除手段は、車速検出手段からの信
    号が入力され、車両の速度が所定値以下であるときにの
    み前記手段が前後輪差動制御手段の前記阻止作動を解除
    するよう制御することを特徴とする特許請求の範囲第1
    項記載の4輪駆動車。
JP58081583A 1983-05-09 1983-05-09 4輪駆動車 Granted JPS59206228A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58081583A JPS59206228A (ja) 1983-05-09 1983-05-09 4輪駆動車
US06/597,707 US4566554A (en) 1983-05-09 1984-04-16 Four wheel drive system with center differential unlock control responsive to steering angle

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