JPS62279132A - 車両用駆動系クラツチ制御装置 - 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】 ３、発明の詳細な説明 （産業上の利用分野） 本発明は、差動装置や四輪駆動車のトランスファ装置等
の動力分割装置に用いられ、所定の制御条件で駆動力配
分を可変にする車両用駆動系クラッチ制御装置に関する
。

（従来の技術） 従来の四輪駆動車の駆動力配分制御装置としては、例え
ば特開昭５７−８０９２６号公報に記載されているよう
な装置が知られている。

この従来装置は、前輪の回転数を検出する手段と、後輪
の回転数を検出する手段と、雨検出手段の検出結果を比
較する手段と、比較手段からの比較結果により４輪駆動
の切換えを指示する指示手段とを具備し、前輪と後輪の
回転数の差が所定以上になったとき２輪駆動から４輪駆
動へ切換えを指示することができるものであった。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、このような従来の駆動力配分制御！１装
置にあっては、２輪駆動状態から４輪駆動状態へと０Ｎ
−ＯＦＦ的に駆動力配分が切り換わってしまうものであ
ったために、旋回時にはステア特性が急変してしまうし
、必ずしも走行状態に応じた最良の駆動力配分となって
いるわけではなく、駆動ロスを生じる場合があるという
問題点があった。

これに対し、本出願人は上述の問題点を解消することを
目的として、特願昭５９−２７６０４９号において、前
後輪の回転数差が大きくなるに従って徐々にクラッチ締
結力を増加させると共に、所定の回転数差を超えたら急
激にクラッチ締結力を増大させる内容の出願を行なった
。

しかしながら、この先行出願では、路面摩擦係数とは無
関係にクラッチ締結力の制御特性が設定されているもの
であったため、滑り易い低摩擦係数路での直進走行から
の加速時にはぐ例えば、３０ｋｍ／ｈの等速走行から加
速した場合等〕、駆動輪のホイールスピンが起り、横滑
りによる尻振り現象が発生して直進安定性が悪いという
問題点を残していた。

すなわち、加速直前は前後回転速度差がないため後輪駆
動状態であり、アクセル操作による加速を行なうと駆動
輪のホイールスピンが起り１前後回転速度差が発生して
４輪駆動方向にクラッチ締結力が高められるが、一般に
乾燥路を基準にしてクラッチ締結力の制御特性が設定さ
れているために、駆動輪のホイールスピンが発生し易い
低摩擦係数路ではクラッチ締結力の高まりが遅れてしま
うことになる。

尚、前述の尻振り現象を修正する様にハンドル操作をし
た場合、失敗すると車両スピンを招く可能性がある。

また、停止時からの発進加速時にも前述の尻振り現象が
発生するが、走行中での尻振り現象に比べるとほとんど
問題はない。

（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ことを目的と
してなされたもので、この目的達成のために本発明では
、以下に述べるような解決手段とした。

本発明の解決手段を第１図に示すクレーム概念図により
説明すると、エンジン駆動力を前後または左右の駆動輪
に分配伝達する動力分割袋５１１と、該動力分割装置ｌ
の駆動入力部と駆動出力部との間に設けられ、外部から
のクラッチ締結力により伝達トルクを発生させる駆動系
クラッチ手段２と、検知手段３からの入力信号に基づき
クラッチ締結力を増減させる制御信号を出力するクラッ
チ制御手段４と、を備えた車両用駆動系クラッチ制御装
置において、前記検知手段３として、前後輪または左右
輪の回転速度差検知手段３０１と路面摩擦係数検知手段
３０２を含み、前記クラッチ制御手段４を、回転速度差
の発生に応じてクラッチ締結力が増大する特性が得られ
ると共に、低摩擦係数路では、車速に応じたクラッチ締
結力増加分だけ前記クラッチ締結力が高まる特性が得ら
れる手段とした。

（作　用） 従って１本発明の車両用駆動系クラッチ制御装置では、
上述のような手段としたことで、低摩擦係数路での走行
からの加速時には、前後輪または左右輪の回転速度差の
発生に対し早期にクラッチ締結力が高まり、駆動輪のホ
イールスピンの発生が抑えられて直進安定性を向上させ
ることができる。

また、車速に応じたクラッチ締結力増加分だけクラッチ
締結力を高めるようにしているため、低車速による定速
走行からの加速時にはクラッチ締結力の高まりが小さく
、高車速による定速走行からの加速時にはクラッチ締結
力の高まりが大きくなり、走行時の車速にかかわらず確
実に尻振り現象の発生を防止できる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面により詳述する。

尚、この実施例を述べるにあたって、後輪駆動をベース
にした四輪駆動車の駆動力配分制御装置を例にとる。

まず、実施例の構成を説明する。

実施例の駆動力配分制御装置りは、第２図に示すように
、トランスファ装置（動力分割装置）ｌＯ２駆動入力軸
１１．トランスミッション１２゜入力軸１３．後輪側駆
動軸１４．多板摩擦クラッチ（駆動系クラッチ手段）１
５．オイルポンプ１６、圧油吐出管１７．オイル吸入管
１８．リザーブタンク１９．ギヤトレーン２０．前輪側
駆動軸２１、油圧制御装置（クラッチ制御手段）４０を
備えている。

上記駆動入力軸１１は、エンジン及びクラッチを経過し
た駆動力が入力される軸である。

上記トランスミッション１２は、前記駆動入力軸１１か
らの回転駆動力をシフト操作により選択した変速段位置
に応じて変速させるもので、実施例では平行な二本のシ
ャフトに異なるギヤ比の歯車組を設けたタイプのものを
用いている。

上記入力軸１３は、トランスファ装置１０内の多板摩擦
クラッチ１５へ前記トランスミッション１２からの回転
駆動力を入力させる軸である。

上記後輪側駆動軸１４は、前記入力軸１３と同芯上に直
結させたもので、入力軸１３からの回転駆動力がそのま
ま伝達される。

上記多板摩擦クラッチ１５は、クラッチ油圧により前輪
側への伝達トルクの変更が可能なりラッチで、前記入力
軸１３及び後輪側駆動軸１４に固定させたクラッチドラ
ム１５ａと、該クラッチドラム１５ａに回転方向係合さ
せたフリクションブレー）１５ｂと、前記入力軸１３の
外周部に回転可能に支持させたクラッチハブ１５ｃと、
該クラッチハブ１５ｃに回転方向係合させたフリクショ
ンディスク１５ｄと、交互に配置されるフリクションプ
レート１５ｂと７リクシヨンデイスク１５ｃｌとの一端
側に設けられるクラッチピストン１５ｅと、該クラッチ
ピストン１５ｅと前記クラッチドラム１５ａとの間に形
成されるシリンダ室１５ｆと、を備えている。

上記オイルポンプ１６は、リザーブタンク１９内のオイ
ルをオイル吸入管１８から吸入し、加圧させて圧油吐出
管１７に供給するポンプで、この圧油吐出管１７は前記
シリンダ室１５ｆに連通され、クラッチ油圧Ｐをクラッ
チピストン１５ｅに付与して、フリクションブレート１
５ｂとフリクションディスク１５ｄとを圧接させ、入力
軸１３からの駆動力を前輪側へ伝達させる。

上記ギヤトレーン２０は、前記クラッチハブ１５Ｃに設
けられた第１ギヤ２０ａと、中間シャフト２０ｂに設け
られた第２ギヤ２０ｃと、前輪側駆動軸２１に設けられ
た第３ギヤ２０ｄと、によって構成され、多板摩擦クラ
ッチ１５の締結による前輪側への駆動力を伝達させる手
段である。

上記前輪側駆動軸２１は、車両の前輪に回転駆動力を伝
達させる軸である。

尚、第３図はトランスファの具体例を示したもので、ト
ランスファケース２２の中に前記多板摩擦クラッチ１５
やギヤ類やシャフト類が納められている。

第３図中１５ｇはディシュプレート、１５ｈはリターン
スプリング、２４は制御圧油入力ボート。

２５は制御圧油路、２６は後輪側出力軸、２７は潤滑用
油路、２８はスピードメータ用ビニオン。

２９はオイルシール、３０はベアリング、３１はニード
ルベアリング、３２はスラストベアリング、３３は継手
フランジである。

上記油圧制御装置４０は、検知手段（入力手段）として
、前輪側回転センサ４１．後輪側回転センサ４２．イグ
ニッションスイッチ４３．路面摩擦係数センサ４４を備
え、制御回路として、コントロールユニット４５を備え
、制御アクチュエータとして、バルブソレノイド４６を
有する電磁比例制御リリーフバルブ４７（分岐ドレーン
油路４８に設けられている）を備えている。

前輪側回転センサ４１及び後輪側回転センサ４２は、そ
れぞれ前輪側駆動軸２１及び後輪側駆動軸１４の途中に
設けられたもので、軸に固定された回転板と回転板の孔
位置に配置された光電管及び光電素子と、による回転セ
ンサ等を用い、この両回転センサ４１，４２からは軸回
転に応じたパルス信号による回転信号（ｎｆ）、（ｎｒ
）が出力される。

尚、これら回転センサ４１，４２の一方、例えば、前輪
側回転センサ４１は車速Ｖに応じた回転信号（ｎｆ）を
出力することで、車速センサとして兼用される。

上記イグニッションスイッチ４３は、キーシリンダにキ
ーを差し込み、エンジン始動位置まで回動させることで
閉じ、ＯＮ信号を出力する。

上記路面摩擦係数センサ４４は、路面摩擦係数用を検出
し、路面摩擦係数μに応じた路面摩擦係数信号（ル）を
出力するセンサである。

尚、路面摩擦係数センサ４４の具体例としては、路面凹
凸を検知する超音波センサや、この超音波センサに雨滴
センサや外気温センサ等を組み合せたものや、アンチス
キッドブレーキ装置の作動会非作動信号とブレーキ踏力
との関係から路面摩擦係数を判断する検出装置等がある
。

上記コントロールユニット４５は、車載のマイクロコン
ピュータが用いられ、前記回転センサ４１．４２からの
回転信号（ｎｆ）、（ｎｒ）とイグニッションスイッチ
４３からのＯＮ信号と路面摩擦係数センサ４４からの路
面摩擦係数信号（μ）を入力し、前後輪の駆動軸２１．
１４の回転速度差ΔＮ　（＝Ｎｒ−Ｎｆ）を演算し、所
定の回転速度差ΔＮ１までの領域では前輪側への伝達ト
ルクΔＴが漸増し、所定の回転速度差ΔＮｌを超える領
域では前輪側への伝達トルクΔＴが急増する特性が得ら
れる指令電流信号（ｉ）を前記バルブソレノイド４６に
出力するもので、第４図に示すように、内部回路として
、入力回路４５１゜クロック回路４５３、ＲＡＭ４５４
、ＲＯＭ４５５、ＣＰＵ４５６、出力回路４５７を備え
ている。

上記ＲＯＭ４５５（リード・オンリー・メモリ）は読出
し専用のメモリで、このＲＯＭ４５５には、第５図（ａ
）の実線に示すように、回転速度差ΔＮと前輪側への伝
達トルクΔＴとの制御特性マツプＭｌ　と、第５図（ｂ
）に示すように、車速Ｖと前輪側への伝達トルクΔＴの
増加分との制御特性マツプＭ２が表（テーブル）の形で
予め記憶されていて、ＣＰＵ４５６で回転速度差ΔＮ（
ΔＮ＝Ｎｒ−Ｎｆ）が演算された後、テーブルルックア
ップが行われる。

この制御特性マツプＭ１は、回転速度差ΔＮがゼロの時
には、わずかなイニシャル伝達トルクΔＴ１が得られる
ように設定され、回転速度差ΔＮが大２きくなるに従っ
て前輪側への伝達トルクΔＴが漸増し、さらに、回転速
度差ΔＮが所定値ΔＮ＋　を超えると前輪側への伝達ト
ルク４丁が急増するように設定している。

また、制御特性マツプＭ２は、前記制御特性マツプＭ１
を修正する補助的なマツプで、車速Ｖがゼロの時は伝達
トルクΔＴの増加分もゼロで、車速■がほぼ６０　、ｋ
ｍ／　ｈまでは伝達トルクΔＴの増加分が徐々に大きく
なり、車速Ｖが６０ｋｍ／ｈを超えると伝達トルクΔＴ
の増加分がほぼ一定値となる特性で設定されていて、低
摩擦係数路であると判断された時にだけ用いられる。

上記ＣＰＵ４５６　（セントラループロセシング・ユニ
ット）は、演算処理を行なう中央処理装置で、このＣＰ
Ｏ４５６では、前後輪の回転速度差ΔＮの演算や、ＲＡ
Ｍ４５４及びＲＯＭ４５５からの読み出し等を行ない、
その結果信号を出力回路４５７に出力する。

上記バルブソレノイド４６は、圧油吐出管１７からリザ
ーブタンク１９へ分岐連通させた分岐ドレーン油路４８
の途中に設けた。電磁比例制御リリーフバルブ４７を駆
動させるアクチュエータで、指令ＴＬ流信号（ｉ）の出
力が指令電流値１本＝０の場合は、チェック油路４９か
らの油圧で前記リリーフバルブ４７が開き、クラッチ開
放状態となるが、指令電流信号（ｉ）の出力が指令電流
値ｉ”＞０の場合は、前記リリーフバルブ４７が閉じ方
向に移動し、オイルポンプ１６からの吐出圧を制御電流
値ｉＸの大きさに応じたクラッチ油圧Ｐとなす（第６図
参照）。

尚、クラッチ油圧Ｐは次式であられされる（第７図参照
）。

Ｐ＝ΔＴ／　Ｃｇ−Ｓ　−２ｎ　・Ｒｍ）延；クラッチ
板の摩擦係数　　Ｓ；ピストンへの圧力作用面ａ　　ｎ
；フリクションディスク枚数　Ｒｍ；フリクションディ
スクのトルク伝達有効半径 次に、実施例の作用を説明する。

まず、第８図に示すフローチャート図によりコントロー
ルユニット４５での制御作動の流れヲｔべる。

尚、コントロールユニット４５での制御作動は、イグニ
ッションスイッチ４３からのＯＮ信号入力により開始す
る。

（イ）高摩擦係数路走行時 乾燥アスファルト路等の高摩擦係数路走行時には、ステ
ップ１００→ステツプ１０１→ステツプ１０２→ステツ
プ１０３→ステツプ１０４→ステツプ１０５へと進む竜
れになり、出力ステップであるステップ１０５では、前
のステップ１０４でテーブルルックアップされた前輪側
への伝達トルクΔＴが得られる指令電流値ｉｓによる制
御電流信号（ｉ）が出力される。

尚、ステップ１００は前輪回転速度Ｎｆと後輪回転速度
Ｎｒの読み込みステップであり、ステップ１０１は回転
速度差ΔＮの演算ステップであり、ステップ１０２は路
面摩擦係数絡の読み込みステップであり、ステップ１０
３は前のステップ１０２で読み込まれた路面摩擦係数μ
が低摩擦係数を示すかどうかの判断ステップであり、ス
テップ１０４は演算による回転速度差ΔＮと前のステッ
プ１０３での判断により選択された制御特性マツプＭ１
　とにより前輪側への伝達トルクΔＴをテーブルルック
アップするステップである。

（ロ）低摩擦係数路走行時 両路や雪路等の低摩擦係数路走行時には、ステップ１０
０→ステツプｌｏｔ→ステツプ１０２→ステツプ１０３
→ステツプ１０６→ステツプ１０５へと進む流れになり
、ステップ１０５では前のステップ１０６で制御特性マ
ツプＭ＋によりテーブルルックアップされた前輪側への
伝達トルクΔＴに制御特性マツプＭ２により得られる伝
達トルクΔＴの増加分を加えた伝達トルクΔＴが得られ
る指令電流値ｉ木による制御電流信号（ｉ）が出力され
る。

例えば、車速■がＶｏの時で伝達トルクΔＴの増加分が
ΔＴｏである場合には、第５図（ａ）の点線で示すよう
な制御特性マツプによって前輪側への伝達トルクΔＴが
決定されることになる。

以上説明してきたように、実施例の駆動力配分制御装置
りにあっては、所定の回転速度差ΔＮ４までの領域では
前輪側への伝達トルクΔＴが漸増し、所定の回転速度差
ΔＮ１を超える領域では前輪側への伝達トルクΔＴが急
増する特性が得られる装置としたため、以下に述べるよ
うな効果が得られる。

■　前後輪への駆動力配分が徐々に変化するものである
ため、駆動力配分の急変による車両挙動の不安定さを生
じることがないし、駆動ロスも小さくなる。

■　所定の回転速度差ΔＮ１を超えると多板摩擦クラッ
チ１５への締結圧が急増するため、高回転速度差発生領
域においては完全締結状態となり、クラッチ滑りに伴な
う滑り摩擦による伝達トルクロスが減少するし、加速性
や発進性も向上する。

■　実施例では、幾分かのイニシャル伝達トルクΔＴ１
を回転速度差ΔＮがゼロの時に付与しているなめ、走行
中に横風等の外乱を受けても前輪による路面グリップ力
で車両の直進走行安定性が確保される。

■　前後輪の回転速度差ΔＮがΔＮ＋までの領域では、
伝達トルクΔＴの漸増領域にあるため、前後輪の駆動力
配分としては後輪駆動に近い駆動力配分であり、回頭性
が良好で、タイトコーナブレーキングの発生が抑えられ
るし、スピンターン走行も可能である。

■　滑り易い低摩擦係数路での走行時には前輪側への伝
達トルクΔＴを増加させるようにしているため、等速走
行等による走行途中からの加速時には前後輪の回転速度
差ΔＮの発生に対する伝達トルクΔＴが高くなり、これ
によって駆動輪のホイールスピンの発生が抑えられ、直
進安定性を向上させることができる。

ｆφ　また、低摩擦係数路での走行時には、車速Ｖに応
じて伝達トルクΔＴの増加分が変更されるため、駆動輪
のホイールスピンに伴なう尻振り現象の発生を定速走行
時の車速■に対応させて確実に防止でき、これによって
走行途中での尻振りにょる危険性が回避される。

尚、低車速時にも伝達トルクΔＴを増加させるようにし
ても車両の尻振り現象は防止されるが、逆にタイトコー
ナブレーキを発生させるために好ましくない。従って、
実施例の第５図（ｂ）に示すように、車速Ｖが大きくな
る程、増加分はゼロから次第に大きくする方が好ましい
。

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、実施例では、四輪駆動車の駆動力を前後輪に分
配するトランスファ装置の駆動力配分変更クラッチに適
用した例を示したが、左右駆動輪間に配設される差動装
置の差動制限クラッチに適用してもよく、この場合にも
同様な効果が得られる。

また、外力として油圧力を利用した例を示したが、電磁
クラッチ等を駆動系クラッチ手段として用い、電磁力の
制御によりクラッチ締結力を増減させるような装置であ
ってもよい。

また、実施例では、低摩擦係数路と中・高摩擦係数路と
で２段階に制御内容を異ならせる例を示したが、路面摩
擦係数センサにより路面摩擦係数を３段階に検出したり
、さらには低→高に至るまで無段階的に路面摩擦係数を
検出し、路面摩擦係数に応じてクラッチ締結力の増加分
を設定するようにしてもよい。

（発明の効果） 以上説明してきたように、本発明の車両用駆動系クラッ
チ制御装置にあっては、前後輪または左右輪の回転速度
差検知手段と路面摩擦係数検知手段を含み、前記クラッ
チ制御手段を、回転速度差の発生に応じてクラッチ締結
力が増大する特性が得られると共に、低摩擦係数路では
、車速に応じたクラッチ締結力増加分だけ前記クラッチ
締結力が高まる特性が得られる手段としたため、滑り易
い低摩擦係数路での走行からの加速時に、直進安定性の
向上と、尻振り現象の発生防止を達成できるという効果
が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の車両用駆動系クラッチ制御装置を示す
クレーム概念図、第２図は実施例の駆動力配分制御装置
を示す全体図、第３図は実施例装置のトランスファ装置
を示す断面図、第４図は実施例装置のコントロールユニ
ットを示すブロック線図、第５図（ａ）及び第５図（ｂ
）は実施例装置のコントロールユニットにおいて予め設
定させている制御特性マツプ図、第６図は実施例装置に
おける指令電流値とクラッチ油圧との関係特性図、第７
図は実施例装置におけるクラッチ油圧と前輪側への伝達
トルクとの関係特性図、第８図は実施例装置のコントロ
ールユニットにおける制御作動の流れを示すフローチャ
ート図である。 １・・・動力分割装置 ２・・・駆動系クラッチ手段 ３・・・検知手段 ３０１・・・回転速度差検知手段 ３０２・・・路面摩擦係数検知手段 ４・・・クラッチ制御手段

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）エンジン駆動力を前後または左右の駆動輪に分配伝
   達する動力分割装置と、該動力分割装置の駆動入力部と
   駆動出力部との間に設けられ、外部からのクラッチ締結
   力により伝達トルクを発生させる駆動系クラッチ手段と
   、検知手段からの入力信号に基づきクラッチ締結力を増
   減させる制御信号を出力するクラッチ制御手段と、を備
   えた車両用駆動系クラッチ制御装置において、 前記検知手段として、前後輪または左右輪の回転速度差
   検知手段と路面摩擦係数検知手段を含み、前記クラッチ
   制御手段を、回転速度差の発生に応じてクラッチ締結力
   が増大する特性が得られると共に、低摩擦係数路では、
   車速に応じたクラッチ締結力増加分だけ前記クラッチ締
   結力が高まる特性が得られる手段としたことを特徴とす
   る車両用駆動系クラッチ制御装置。