JPS61115723A

JPS61115723A - 多輪駆動車の動力配分制御装置

Info

Publication number: JPS61115723A
Application number: JP23874384A
Authority: JP
Inventors: Masaaki Suga; 雅明菅
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1984-11-13
Filing date: 1984-11-13
Publication date: 1986-06-03
Also published as: JPH0254249B2

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輪駆動車等の多輪駆動車の動力配分制御装
置に関する。

（従来の技術）従来の多輪駆動車としては、例えば第１１図に示すよう
な、フルタイム４輪駆動車が知られている（自動車工学
マｏ１．３３Ｎｏ、　８　、昭和５９年８月１日（株）
鉄道日本社発行；第５６頁〜第６２頁参照）。

この従来装置は、エンジンからの駆動力をクラッチを介
して入力させる入力軸１００と、該入力軸１００の軸回
砿を変速段に応じた変速比に変換するトランスミッショ
ン部ｌｏｔと、該トランスミッション部１０１を経過し
て回転する中空の出力軸１０２と、該出力軸１０２と一
体に結合されたデフケース１０３ａを有するセンターデ
ィファレンシャル１０３と、該センターディファレンシ
ャル１０３のサイドキャ１０３ｂ、１０３ｃに設けられ
た前輪側出力軸１０４及び後輪側出力軸１０５と、を備
えたものであった。

尚、図中１０６は噛み合いクラッチであって、前記デフ
ケース１０３ａと後輪側出力軸１０５との間に設けられ
、前輪側出力軸１０４と後輪側出力軸１０５とをロック
し、センターディファレンシャル１０３の無い状態と同
じ状態にするために設けられている。

従って、エンジンの駆動力は、入力軸１００からトラン
スミッション部１０１　、出力軸１０２及びセンターデ
ィファレンシャル１０３を介して。

前輪側出力軸１０４と後輪側出力軸１０５とに駆動力配
分される。

尚、センターディファレンシャル１０３を有しているた
めに、コーナリング時における前後輪の回転半径差によ
る距離差を吸収でき、これによってタイトコーナーブレ
ーキング現象を防止できる。

（発明が解決しようとする問題点）しかしながら、このような従来のフルタイム４輪駆動車
にあっては、常時４輪駆動状態であると共に、前輪と後
輪への駆動力配分は常に１：１であったため、走行状況
の変化により２輪駆動に近い駆動状態とか、２輪駆動と
４輪駆動との中間的な駆動状態とかが好ましい場合に、
対応できないという問題点があった。

例えば、タイトコーナ旋回時においては、直進部分は４
輪駆動が好ましいが、コーナ部ではアクセルにより車両
姿勢のコントロールができる２輪駆動が好ましいもので
、従来のフルタイム４輪駆動車ではこのような走行がで
きないものであった。

また、４輪駆動状態と２輪駆動状態とに切り換えられる
パートタイム４輪駆動車も知られているが、駆動力配分
が急激に切り換えられるために、旋回状態に応じた駆動
力の配分を行なうことが不可能であると共に、駆動力切
換時に大きなショックを伴なっていた。

（問題点を解決するための手段）本発明は、上述のような問題点を解決すると共に、エン
ジン負荷に応じて自動的にクラッチ締結のための供給圧
を変化させることのできる装置の提供を目的とするもの
で、この目的達成のために　　　電以下に述べる解決手
段とした。

この解決手段を第１図に示すクレーム対応図により説明
すると、変速機ｌの出力軸２に直結され、差動ギヤ３を
介して１対の車輪組４に動力伝達する第１゛軸５と、差
動ギヤ６を介して他の１対の車輪組７に動力伝達する第
２＃＋８と、前記第１軸５と第２軸８との間に設けられ
た摩擦クラッチ９と、該摩擦クラッチ９に作用する圧力
を可変とし、第２軸８へのトルク伝達容量を可変とする
調整弁１０と、該調整弁１０に対しエンジン負荷１１に
応じた供給圧を供給する油圧源１２と、を備えた。

（作　用）従って、本発明の多輪駆動車の動力配分制御装置では、
複数の車輪組４，７に動力の伝達をする軸５，８間に摩
擦クラッチ９を設け、該摩擦クラッチ９に供給する締結
圧を可変としたことで、駆動力配分を急激な変動を伴な
うことなく、走行状況に応じて円滑に移行させることが
できる。

また、摩擦クラッチ９に供給する締結圧を可変とするＴ
Ａ整弁１０に、エンジン負荷１１に応じた供給圧を供給
する油圧源１２を設けたことで、車軸への入力トルクの
大小に応じて必要十分な締結圧を摩擦クラッチ９に供給
することができ、クラッチトルク容量制御の精度を向上
できると共に、油圧源１２での動力ロスを小さくできる
。

（実施例）以下、本発明の実施例を図面により詳述する。

尚、この実施例を遠べるにあたって、後輪駆動をベース
とした４輪駆動車の動力配分制御装置を例にとる。

まず、第２図〜第１０図に示す実施例についてその構成
を説明する。

２０は変速機であって、エンジン２１からの駆動力を受
け、変速段に応じた変速比に変換させるために設けられ
たもので、この変速機２０には出力軸２２が設けられて
いる。

２３は後輪側出力軸であって、前記変速機２０の出力軸
２２に、可変容量クラ・ンチ装置２４の主軸２５を介し
て直結されたもので、この後輪側出力軸２３からは後輪
側差動ギヤ２６及び後輪駆動軸２７．２８を介して後輪
２９．３０へ駆動力伝達がなされる。

３１は前輪側出力軸であって、前記後輪側出力軸２３に
、可変容量クラッチ装置２４を介して平行に設けられた
もので、この前輪側出力軸３１からは前輪側差動ギヤ３
２及び前輪駆動軸３３．３４を介して前輪３５．３６へ
駆動力伝達がなされる。

２４は可変容量クラッチ装置であって、クラッチケース
３７に支持された主軸２５と、該主軸２５に回転可能に
支持されたドライブギヤ３８と、前記主軸２５とドライ
ブギヤ３８との間に介装された多板クラッチ３９と、ク
ラッチケース３７に支持された中間軸４０に設けられ、
前記ドライブギヤ３８と噛合するアイドラギヤ４１と、
クラッチケース３７に支持された副軸４２に設けられ、
前記アイドラギヤ４１と噛合するドリブンギヤ４３と、
を備えている。

尚、前記主軸２５の一端側には、変速機２０の出力軸２
２と連・結させるための変速機用フランジ４４が設けら
れ、他端側には主軸２５と一体に後輪用フランジ２５ａ
が設けられている。また１、副軸４２の一端側には、前
輪側出力軸３１に連結させる前輪用フランジ４５が設け
られている。

３９は多板クラフチであって、前記主軸２５にスプライ
ン結合されたクラッチドラム４６と、該クラッチドラム
４６に回転方向嵌合させたドライブプレート４７と、ド
ライブギヤ３８に一体に設けたクラッチハブ部３８ａに
回転方向嵌合させ、前記ドライブプレート４７とは交互
に配置させたドリブンプレート４８と、前記クラッチド
ラム４６の内面に摺動可能に設け、一端側を作動油室４
９とし、他端側を前記両プレー）４７．４８に向けで配
置したクラッチピストン５０と、該クラッチピストン５
０を締結解除方向に付勢させるリターンスプリング５１
と、を備えている。

尚、前記作動油室４９への作動油供給は、クラッチケー
ス３７に開孔した油路５２と、主軸２５に開孔した油路
５３と、クラッチドラム４６に開孔　　　ｉした油圧ボ
ート５４と、によってなされる。

５５は調整弁としてのソレノイドバルブであって、前記
多板クラッチ３９へのクラッチ圧Ｐｃを発生させるため
に前記油路５２または油路５２へ導く調整圧油路５６に
設′けられたもので、このソレノイドバルブ５５は、Ｏ
ＦＦの時、オリフィス５７が開いて油がドレーンされて
多板クラッチ３９が解放され、ＯＮの時、後述する油圧
源５８からの調整圧ＰＬ　が作用して多、板クラッチ３
９が締結される。

このソレノイドバルブ５５の０Ｎ−ＯＦＦの時間比（デ
ユーティ比）を変化させると、第５図に示すように、可
変のクラッチ圧Ｐｃを作用させることができ、それに応
じてクラッチ容量が決定される。そして、クラッチ容量
が決まれば、第６図に示すように前後輪（２９，３０）
、（３５，３６）への動力分担率も決定される。

尚、エンジン負荷が変化すると、後述するように調整圧
ＰＬ　　も変動し、同一デユーティ比に対して多板クラ
ッチ３９へ供給される油圧が変化し、クラッチ容量及び
動力配分も若干変動する（デユーティ比６０％で１７〜
１９％）が実用上は調整圧ＰＬ　の変動に応じてデユー
ティ比も調整する必要ない。

ここで、ソレノイドバルブ５５のデユーティ比制御装置
５９を説明すると、第７図に示すように、ステアリング
６０に設けられ、操舵角の大小により操舵角信号ａ、ｂ
を出力する操舵角センサ６１と、操舵角信号ａ、ｂを入
力し、操舵角の大きさにより比率の異なるデユーティ比
駆動信号ｄを出力する制御回路６２と、を備えている。

尚、制御回路６２は、選択により所定の周波数の三角波
Ｃ（例えば、５０Ｈ２の三角波）を発生する三角波発生
回路６３と、該三角波Ｃと前記操舵角信号ａ、ｂとを入
力し、両者を比較してデユーティ比波形ｅ、ｆを得る比
較器６４と、ソレノイドバルブ５５のソレノイドを駆動
させるトランジスタ６５と、を有している。

例えば、操舵角度が大きい場合には、操舵角信号ａが高
レベルとなるため、これを比較器６４によって比較する
と、第８図（Ｂ）に示すように、デユーティ比の小さい
デユーティ比波形ｅを出力し、また、操舵角が小さい場
合には、操舵信号ｂが低レベルとなるため、これを比較
器６４によって比較すると、第８図（Ｃ）に示すように
、デユーティ比の大きいデユーティ比波形ｆを出力する
。

５８は油圧源であって、油圧ポンプ６６と、プレッシャ
レギュレータバルブ６７と、　調圧ソレノイドバルブ６
８と、を備えており、前記プレッシャレギュレータバル
ブ６７には、エンジン負荷としてのアクセルペダルに連
動させたスロットルカム６９（スロットル開度大でプラ
ンジャ７０をスプリング７１のバネ力が増す方向に押し
上げる。）が設けられ、調整圧ＰＬ　をエンジン負荷が
大きくなればなるほど増大させるようにしている。

また、オリフィス７２．７３を有する調圧路７４に設け
られた調圧ソレノイドバルブ６８には、変速比センサと
してギヤ位置スイッチ７５が設けられ、１速と２速で調
圧ソレノイドバルブ６８をＯＦＦとし、第９図に示すよ
うに、変速比の大きな１速及び２速で調整圧ＰＬ　を高
く、他の変速段では調整圧ＰＬ　　が低くなるようにし
ている。

尚、調圧ソレノイドバルブ６８による調整圧ＰＬの制御
は、調圧路７４の流体圧力を受けるプレッシャレギュレ
ータ／＜ルブ６７の受圧ｍ　６７　ａ　、　６７ｂの面
積と、スプリング７１によるバネ力とのバランスによっ
て決定する。

また、調圧ソレノイドバルブ６８に対しては、デユーテ
ィ比制御を行ない、第１０図に示すように、各変速段毎
に調整圧Ｐｗを異ならせるようにしてもよい。

次に、実施例の作用を説明する。

（イ）直進走行時直進走行時には、操舵角センサ６１から操舵角ゼロの信
号が入力されるので、ソレノイドバルブ５５は１００％
デユーティ比でＯＮの状態となり、油圧ｆｉ５８からの
調整圧ＰＬカそのままクラッチ圧Ｐｃとなり、多板クラ
ッチ３９を締結させる。

このため、変速機２０の出力軸２２からの駆動力は、多
板クラッチ３９の締結で、後輪側出力軸２３と前輪側出
力軸３１とに等分に配分され、直進走行性に優れる４輪
駆動の状態となる。

尚、この直進走行時における、調整圧ＰＬ（＝クラッチ
圧Ｐｃ）は、エンジン負荷と変速段とによって調圧がな
され、不要に高い油圧レベルになることも、また、クラ
ッチ滑りを生じるような低い油圧レベルになることもな
い。

（ロ）旋回走行時旋回走行時には、操舵角に応じて操舵角センサ６１から
操舵角信号が出力され、この操舵角信号によって制御回
路６２からは所定のデユーティ比によるデユーティ比波
形が出力され、ソレノイドバルブ５５を０Ｎ−ＯＦＦに
よるデユーティ比制御させる。

従って、油圧源５８からの調整圧ＰＬが、ソレノイドバ
ルブ５５のデユーティ比制御に従って、調整圧ＰＬ　　
よりも低いクラッチ圧Ｐｃとなり、このクラッチ圧Ｐｃ
が多板クラッチ３９に作用し、幾分かのクラッチ滑りを
もたせた半クラツチ状態となす。

このため、変速機２０の出力軸２２からの駆動力は、半
クラツチ状態の多板クラッチ３９により、後輪側出力軸
２３の駆動力配分が多く、前輪側出力軸３１の駆動力配
分が少ない状態となり、アクセルを用いた車両姿勢のコ
ントロールが可能な駆動力配分状態となる。

尚、この旋回時には、旋回半径が小さい程、後輪駆動状
態に近くなる。また、エンジン負荷が大きく、変速比も
大きい程、クラッチの滑りを発生しやすいために、油圧
源５８からの調整圧ＰＬ　は高くなり、エンジン負荷や
変速比によって前後輪への駆動力配分の大幅な変動が生
じないように制御される。

以上、本発明の実施例を図面により詳述してきたが、具
体的な構成はこの実施例に限られるものではなく、本発
明の要旨を逸脱しない範囲における設計変更等があって
も本発明に含まれる。

例えば、エンジン負荷として実施例ではアクセルペダル
の踏み込み量（スロットル開度）を用いたが、エンジン
吸気管負圧や燃料供給量等を用いてもよい。

また、調整弁（ソレノイドバルブ）を作動させる入力セ
ンサとして操舵角センサを用いたが、操舵角センサの代
りにポテンシオメータを用いれば、手動で任意のトルク
配分を調整させることもできる。

また、摩擦クラッチとして実施例では多板クラッチを示
した示、摩擦力によりクラッチ締結及び解除を行なうク
ラッチであれば他の形式のクラッチであってもよい。

（発明の効果）以上説明してきたように本発明の多輪駆動車の動力配分
制御装置にあっては、複数の車輪組に動力の伝達をする
軸間に摩擦クラッチを設け、該摩擦クラッチに供給する
締結圧を可変とする調整弁を設けたため、駆動力配分を
急激な変動を伴なうことなく、走行状況に応じて円滑に
移行させることができる効果が得られる。

また、調整弁に対して、エンジン負荷に応じた供給圧を
供給する油圧源を設けたことで、入力トルクの大小に応
じて必要十分な締結圧を摩擦クラッチに供給でき、不要
に高い油圧を用いる必要がなく燃費低減が可能であるし
、かつ動力配分を行なう調整弁での制御が容易となるし
、さらに制御精度も向上させることができるという効果
が得られる。

また、実施例にあっては、上述の効果に加えて、油圧源
がエンジン負荷と変速比とに応じた供給圧を供給するよ
うにしたため、動力配分比の制御精度を一層向上させる
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の多輪駆動車の動力配分制御装置を示す
クレーム対応図、第２図は実施例の制御装置を備えた多
輪駆動車を示す平面図、第３図は実施例の多輪駆動車に
おける可変容量クラッチ装置を示す断面図、第４図は実
施例の多輪駆動車における動力配分制御装置を示す図、
第５図は実施例装置における調整弁としてのソレノイド
バルブのデユーティとクラッチ圧とクラッチ容量との関
係を示すグラフ、第６図はクラッチ容量と動力分担率と
の関係を示すグラフ、第７図は実施例装置のソレノイド
バルブのデユーティ比制御装置を示すブロック線図、第
８図（Ａ）ＣＢ）（Ｃ）は第７図のデユーティ比制御装
置の制御回路における制御信号を示す図、第９図は実施
例装置の油圧源における変速段による調整圧の制御グラ
フ、第１０図は実施例装置の油圧源における変速段によ
る調整圧のデユーティ比制御グラフ、第１１図は従来の
フルタイム４輪駆動車のスケルトン図である。１・・・変速機２・・・出力軸３・・・差動ギヤ４・・・車輪組５・・・第１軸６・・・差動ギヤ７・・・車輪組８・・・第２軸９・・・摩擦クラッチ１０・・・調整弁１１・・・エンジン負荷１２・・・油圧源特　　許　　出　　願　　人日産自動車株式会社第８図第９図第１０図

Claims

【特許請求の範囲】１）変速機の出力軸に直結され、差動ギヤを介して１対
の車輪組に動力伝達する第１軸と、差動ギヤを介して他
の１対の車輪組に動力伝達する第２軸と、前記第１軸と
第２軸との間に設けられた摩擦クラッチと、該摩擦クラ
ッチに作用する圧力を可変とし、第２軸へのトルク伝達
容量を可変とする調整弁と、該調整弁に対しエンジン負
荷に応じた供給圧を供給する油圧源と、を備えたことを
特徴とする多輪駆動車の動力配分制御装置。２）前記油圧源が、エンジン負荷と変速比とに応じた供
給圧を供給することを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載の多輪駆動車の動力配分制御装置。