JP2507718B2 - Vehicle differential equipment - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は車両のディファレンシャル装置に関するもの
である。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a differential device for a vehicle.
(従来技術) 従来より四輪駆動車においては、前輪と後輪への動力
分配を行なうトランスファ内に、前輪と後輪との回転差
を吸収するディファレンシャル機構(通称センターデ
フ)と流体の粘性抵抗を利用して動力伝達を行なうビス
カスカップリングとを設け、該ビスカスカップリングに
よって上記ディファレンシャル機構の差動制限を行なう
ようにしたものが知られている(例えば、米国特許第40
31780号公報参照)。(Prior Art) Conventionally, in a four-wheel drive vehicle, a differential mechanism (commonly called a center differential) that absorbs a rotation difference between the front wheels and the rear wheels and a viscous resistance of fluid are included in a transfer that distributes power to the front wheels and the rear wheels. It is known that a viscous coupling for transmitting power is provided by utilizing the differential mechanism of the differential mechanism by the viscous coupling (for example, US Pat.
(See Japanese Patent No. 31780).
ところで、ビスカスカップリングは、周知のように、
その内周面に円板状の外側プレートを適宜ピッチで取付
けたケーシング内に、その外周面に円板状の内側プレー
トを適宜ピッチで取付けた回転軸を相対回動可能に嵌装
して上記各外側プレートと各内側プレートとを近接対向
せしめるとともに、上記ケーシング内に高粘度の粘性流
体(例えばシリコンオイル)を封入して構成され、上記
ケーシングと回転軸との間に回転差が生じたとき上記粘
性流体の粘性抵抗により動力伝達を行なうようになって
いる。By the way, as is well known, viscous coupling
A disc-shaped outer plate is attached to the inner peripheral surface thereof at an appropriate pitch, and a rotary shaft having a disc-shaped inner plate attached to the outer peripheral surface thereof at an appropriate pitch is fitted so as to be relatively rotatable. When each outer plate and each inner plate are closely opposed to each other, and a viscous fluid of high viscosity (for example, silicone oil) is enclosed in the casing, and a rotation difference occurs between the casing and the rotating shaft. Power is transmitted by viscous resistance of the viscous fluid.
このようなビスカスカップリングにおいては、上述の
ように粘性流体とプレートとの摩擦時における該粘性流
体の粘性抵抗を利用して動力伝達を行なうものであるた
め、その作動時間が長くなると各プレート及び粘性流体
が高温となって熱膨張し、場合によっては各プレートが
相互に接触しビスカスカップリングがその機能を果たさ
なくなること(このような現象をハンプ現象という)が
予想される。In such a viscous coupling, power is transmitted by utilizing the viscous resistance of the viscous fluid at the time of friction between the plate and the viscous fluid as described above. It is expected that the viscous fluid becomes hot and thermally expands, and in some cases, the plates come into contact with each other and the viscous coupling does not perform its function (this phenomenon is called a hump phenomenon).
従って、ビスカスカップリングがディファレンシャル
機構の差動制限装置として有効に機能しなくなった場合
には、該ビスカスカップリングの保護という観点から、
該ビスカスカップリングのケーシングと回転軸とを固定
してその相互回動を規制し上記ディファレンシャル機構
をロック状態として前輪と後輪をエンジン側に直結し、
差動制限作用のない4輪駆動走行、即ち直結4輪駆動走
行とすることが望ましい。Therefore, when the viscous coupling does not function effectively as the differential limiting device of the differential mechanism, from the viewpoint of protecting the viscous coupling,
The casing of the viscous coupling is fixed to the rotating shaft, their mutual rotation is restricted, and the differential mechanism is locked to directly connect the front wheels and the rear wheels to the engine side,
It is desirable to perform four-wheel drive traveling without a differential limiting action, that is, direct-coupled four-wheel drive traveling.
このことから、上記公知例のものにおいては、ディフ
ァレンシャル機構に対して上記ビスカスカップリングと
並列状態に多板摩擦式のクラッチを設け、上記ビスカス
カップリングが高温となった時には該ビスカスカップリ
ングの熱膨張力を利用してピストン作動させこのピスト
ン押付力によって上記クラッチを締結し、該ビスカスカ
ップリングの作動を凍結してその保護を図るようにして
いる。From this, in the known example, a multi-plate friction type clutch is provided in parallel with the viscous coupling for the differential mechanism, and when the viscous coupling reaches a high temperature, the heat of the viscous coupling is increased. The expansion force is used to operate the piston, and the piston pressing force engages the clutch to freeze the operation of the viscous coupling to protect it.
ところが、この公知例のものにおいては上述のように
ビスカスカップリングとクラッチをピストンを介して連
動可能に接続し該ビスカスカップリングの作動凍結が必
要な状態の発生を機械的に検出するようにしているた
め、ビスカスカップリングとピストンとクラッチとから
なる集合物を1つのユニットとして取り扱わなければな
らず、必然的にビスカスカップリング及びクラッチが専
用化され、コストアップの一因となるおそれがある。However, in this known example, as described above, the viscous coupling and the clutch are connected so as to be interlockable via the piston, and the occurrence of a state in which the viscous coupling needs to be frozen operation is mechanically detected. Therefore, the assembly including the viscous coupling, the piston, and the clutch must be handled as one unit, and the viscous coupling and the clutch are inevitably dedicated, which may cause a cost increase.
また、ビスカスカップリングとクラッチとを比べた場
合、ビスカスカップリングはその歴史が浅くその加工技
術等の関係から性能にバラツキが生じ易いのに対して、
クラッチはその加工技術及びその制御システムともに既
に確立されたものでありその信頼性が高い。このことか
ら、これら性能・信頼性等が異なる二つの部品をひとつ
にまとめてユニット化することは性能・信頼性等の点に
おいて得策でなく、この点において改善の余地がある。Also, when comparing the viscous coupling with the clutch, the viscous coupling has a short history and the performance tends to vary due to its processing technology.
The clutch has high reliability because its processing technology and its control system have already been established. For this reason, it is not a good idea in terms of performance, reliability, etc. to combine these two parts having different performance, reliability, etc. into a unit, and there is room for improvement in this respect.
また、上記したビスカスカップリングのハンプ現象
は、上記の回転数が比較的大きい状態においては短時間
の間に生じ、機械式の上記従来例ではその応答性の面か
らこれに有効に対処できない可能性がある。In addition, the hump phenomenon of the viscous coupling described above occurs in a short time when the rotational speed is relatively large, and the mechanical conventional example cannot effectively cope with this in terms of its responsiveness. There is a nature.
さらに、上記公知例においては、ビスカスカップリン
グの温度が所定以上となった時、即ち、該ビスカスカッ
プリングの温度上昇を招くような急激な差動が生じた後
に事後的にビスカスカップリングの作動を凍結するよう
にしているので、かかる作動凍結がなされるまでに既に
粘性流体内に気泡が発生し該ビスカスカップリングの適
正な作動特性が阻害されるとか、大入力に伴って該ビス
カスカップリングが故障する等のことが懸念される。Furthermore, in the above-mentioned known example, when the temperature of the viscous coupling becomes higher than a predetermined value, that is, after the sudden differential that causes the temperature rise of the viscous coupling occurs, the operation of the viscous coupling is performed ex post facto. Since air bubbles are already generated in the viscous fluid by such operation freezing, the proper operation characteristics of the viscous coupling are hindered, or the viscous coupling is accompanied by a large input. There is a concern that it will break down.
(発明の目的) 本発明は上記従来技術の項で指摘した問題点を改善し
ようとするもので、ディファレンシャル機構の差動制限
をビスカスカップリングにより行なうようにした車両の
ディファレンシャル装置において、簡易且つ安価な構成
によりビスカスカップリングにハンプ現象が生じるよう
な状態を事前に且つ的確に検出し、これを未然に防止し
得るようにすることを目的としてなされたものである。(Object of the Invention) The present invention is intended to solve the problems pointed out in the above-mentioned prior art, and is a simple and inexpensive vehicle differential device in which differential limitation of a differential mechanism is performed by viscous coupling. With such a configuration, a state in which a hump phenomenon occurs in the viscous coupling can be detected accurately and in advance, and this can be prevented in advance.
(目的を達成するための手段) 本発明は上記の目的を達成するための手段として、エ
ンジン側から駆動力が入力される入力部材と第1の出力
部材と第2の出力部材とを備え上記第1の出力部材と第
2の出力部材との間において差動作用を行なうようにた
ディファレンシャル機構と二軸間に回転差が生じたとき
流体の粘性を利用して動力伝達を行なうビスカスカップ
リングとを備え、該ビスカスカップリングにより上記デ
ィファレンシャル機構の上記第1の出力部材と第2の出
力部材との相対回動を規制することによって該ディファ
レンシャル機構の差動作用を制限するようにした車両の
ディファレンシャル装置において、上記ディファレンシ
ャル機構の第1の出力部材と第2の出力部材との間に所
定レベル以上の回転差が生じたときこれを検出する検出
手段と、上記第1の出力部材と第2の出力部材との相対
回動を阻止する差動阻止手段と、上記検出手段からの信
号を入力し上記回転差が所定値以上と判定された時に上
記第1の出力部材と第2の出力部材との間の差動を阻止
させるべく上記差動阻止手段を制御する制御手段とを備
えたことを特徴とするものである。(Means for Achieving the Object) As means for achieving the above object, the present invention comprises an input member to which a driving force is input from the engine side, a first output member, and a second output member. Viscous coupling for transmitting power using the viscosity of fluid when a rotation difference occurs between the differential mechanism and the two shafts, which differentially operates between the first output member and the second output member. And a viscous coupling for restricting the relative rotation of the first output member and the second output member of the differential mechanism to limit the differential action of the differential mechanism. In the differential device, when there is a rotation difference of a predetermined level or more between the first output member and the second output member of the differential mechanism, this is detected. Outputting detection means, differential blocking means for blocking relative rotation between the first output member and the second output member, and a signal from the detection means are input to determine that the rotation difference is a predetermined value or more. And a control means for controlling the differential prevention means so as to prevent a differential between the first output member and the second output member when being operated.
尚、この構成において上記所定レベルは、ビスカスカ
ップリングが直ちにハンプ現象を生じるような比較的高
い上記回転数差に相当する値に設定すればよい。In this configuration, the predetermined level may be set to a value corresponding to the relatively high rotational speed difference such that the viscous coupling immediately causes a hump phenomenon.
(作用) 本発明ではかかる構成とすることで、上記ディファレ
ンシャル機構の第1の出力部材と第2の出力部材との間
に所定レベル以上の速度差が生じたとき、即ちビスカス
カップリングにハンプ現象が発生しディファレンシャル
機構の差動制限作用が有効に行なわれない状態に立ち至
る惧れがあると思われるときには、上記検出手段がこれ
を検出するとともに、該検出手段からの信号を受けて上
記制御手段は、上記第1の出力部材と第2の出力部材と
の相対回動を阻止させるべく上記差動阻止手段を制御す
る。(Operation) According to the present invention, with such a configuration, when a speed difference of a predetermined level or more occurs between the first output member and the second output member of the differential mechanism, that is, the hump phenomenon in the viscous coupling. When it is considered that there is a risk that the differential limiting action of the differential mechanism will not be effectively performed due to the occurrence of the above, the above-mentioned detecting means detects this and at the same time receives the signal from the above-mentioned detecting means. Means controls the differential blocking means to block relative rotation of the first output member and the second output member.
(発明の効果) 従って、本発明の車両のディファレンシャル装置によ
れば、第1の出力部材と第2の出力部材の相対回動を阻
止させる必要がある状態を検出手段により電気的に検出
し、この検出信号に基き制御手段により差動阻止手段の
作動を制御する構成であるため、 (1)ビスカスカップリングと差動阻止手段とを別装置
としてそれぞれ個別にディファレンシャル装置に組込む
ことができ、上掲従来例の如くビスカスカップリングと
差動阻止手段として機能するクラッチとのユニット化が
必要である場合に比してビスカスカップリングと差動阻
止手段の汎用性が向上し、コストダウンを図り得る、 (2)ビスカスカップリングを単体で取り扱えるところ
から装置への適用に際しては他の部材・装置との相対関
係をさほど気にする必要がなく装置への適用の自由度が
向上する、 等のことから、上記従来例の場合に比してより簡易且つ
安価な構成によりビスカスカップリングのハンプ現象を
確実に防止し得るという効果が得られ、またハンプ現象
が比較的短時間のうちに発生するような状態のときにお
いても応答遅れなくこれに対処できることとなる。(Effects of the Invention) Therefore, according to the vehicle differential device of the present invention, the state in which it is necessary to prevent the relative rotation of the first output member and the second output member is electrically detected by the detection means, Since the control means controls the operation of the differential blocking means on the basis of this detection signal, (1) the viscous coupling and the differential blocking means can be separately incorporated into the differential device. The versatility of the viscous coupling and the differential blocking means is improved as compared with the case where the viscous coupling and the clutch functioning as the differential blocking means need to be unitized as in the conventional example, and the cost can be reduced. (2) Since the viscous coupling can be handled alone, it is necessary to pay close attention to the relative relationship with other members and equipment when applying it to the equipment. Since the degree of freedom in application to the device is improved, etc., the effect that the hump phenomenon of the viscous coupling can be surely prevented by the simpler and cheaper configuration than the case of the above-mentioned conventional example is obtained. In addition, even when the hump phenomenon occurs in a relatively short time, it can be dealt with without a response delay.
(3)また、ディファレンシャル機構の第1の出力部材
と第2の出力部材との間に所定レベル以上の速度差が生
じたとき、即ち、ビスカスカップリングにハンプ現象が
発生しディファレンシャル機構の差動制限作用が有効に
行なわれない状態に立ち至る惧れがあると思われるとき
には、その時点において制御手段により差動阻止手段を
制御して上記ディファレンシャル機構の第1の出力部材
と第2の出力部材との相対回動を阻止させ、ビスカスカ
ップリングのハンプ現象の発生原因となる粘性流体の過
度の温度上昇等を抑制するようにしているので、例えば
急激な差動が生じこれによりビスカスカップリングの温
度が所定値以上に上昇した時点で差動を凍結する上掲従
来例のようなビスカスカップリングのキャビテーション
発生あるいは過大入力による故障等の問題がなく、ディ
ファレンシャル装置による前後輪への駆動力配分制御が
長期に亙って良好に維持されるものである。(3) Further, when a speed difference of a predetermined level or more occurs between the first output member and the second output member of the differential mechanism, that is, the hump phenomenon occurs in the viscous coupling and the differential of the differential mechanism is changed. When it is considered that there is a risk that the limiting action will not be effectively performed, the differential preventing means is controlled by the control means at that time to control the first output member and the second output member of the differential mechanism. Since the relative rotation between the viscous fluid and the viscous fluid is prevented, an excessive temperature rise of the viscous fluid that causes the hump phenomenon of the viscous coupling is suppressed. Freezing the differential when the temperature rises above a certain value Viscous coupling cavitation occurrence or excess as in the conventional example No problem such as a failure by the force, the driving force distribution control to the front and rear wheels by the differential device is intended to be maintained satisfactorily over a long term.
(実施例) 以下、第1図ないし第4図を参照して本発明の好適な
実施例を説明する。(Embodiment) A preferred embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 4.
第1図には本発明の実施例にかかるディファレンシャ
ル装置を備えた四輪駆動車のトランスファZ部分が示さ
れており、同図において符号1は主変速機である。この
主変速機1の出力軸2の一端には、プラネタリ式のディ
ファレンシャル機構3が取付けられている。FIG. 1 shows a transfer Z portion of a four-wheel drive vehicle equipped with a differential device according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, reference numeral 1 is a main transmission. A planetary differential mechanism 3 is attached to one end of an output shaft 2 of the main transmission 1.
ディファレンシャル機構3は、第1の回転軸21を介し
て後輪駆動軸16に連結されたリングギヤ4と、上記出力
軸2に対して相対回動可能に嵌挿された第2の回転軸22
に固定されたサンギヤ5と、上記リングギヤ4とサンギ
ヤ5にそれぞれ噛合し且つキャリア7を介して上記出力
軸2に連結されたピニオンギヤ6とを有している。尚、
この実施例においては第1の回転軸21が特許請求の範囲
中の第1の出力部材に該当し、第2の回転軸22が第2の
出力部材に該当し、さらに上記出力軸2が入力部材に該
当する。The differential mechanism 3 includes a ring gear 4 connected to a rear wheel drive shaft 16 via a first rotary shaft 21 and a second rotary shaft 22 fitted so as to be rotatable relative to the output shaft 2.
And a pinion gear 6 that meshes with the ring gear 4 and the sun gear 5, respectively, and is connected to the output shaft 2 via a carrier 7. still,
In this embodiment, the first rotary shaft 21 corresponds to the first output member in the claims, the second rotary shaft 22 corresponds to the second output member, and the output shaft 2 is input. It corresponds to a member.
符号10は、ケーシング25側に設けられた外側プレート
26と該ケーシング25内に相対回動自在に嵌挿された回転
軸28に設けられた内側プレート27とを有するとともに、
上記ケーシング25内に粘性流体(例えばシリコンオイ
ル)を封入してなる公知のビスカスカップリングであっ
て、このビスカスカップリング10の上記ケーシング25は
上記第1の回転軸21に、また上記回転軸28は上記第2の
回転軸22にそれぞれ結合されている。従って、第1の回
転軸21と第2の回転軸22の間に速度差が生じた時には該
ビスカスカップリング10を介して第1の回転軸21と第2
の回転軸22相互間で動力伝達が行なわれる。Reference numeral 10 is an outer plate provided on the casing 25 side.
26 and an inner plate 27 provided on a rotary shaft 28 that is relatively rotatably fitted in the casing 25,
A known viscous coupling in which a viscous fluid (for example, silicon oil) is enclosed in the casing 25, and the casing 25 of the viscous coupling 10 includes the first rotary shaft 21 and the rotary shaft 28. Are respectively coupled to the second rotating shafts 22. Therefore, when a speed difference occurs between the first rotating shaft 21 and the second rotating shaft 22, the first rotating shaft 21 and the second rotating shaft 21 are connected to each other via the viscous coupling 10.
Power is transmitted between the rotating shafts 22 of each other.
さらに、第1の回転軸21と第2の回転軸22の間には、
この両者を選択的に結合又は分離させる油圧作動式の第
1のクラッチ11が設けられている。従って、この第1の
クラッチ11の締結状態においては第1の回転軸21と第2
の回転軸22とが一体化され、上記ビスカスカップリング
10はロックされ、また、第1のクラッチ11の解放状態に
おいては第1の回転軸21と第2の回転軸22とが相対回転
可能でありビスカスカップリング10は作動状態とされ
る。Further, between the first rotary shaft 21 and the second rotary shaft 22,
A first hydraulically actuated clutch 11 for selectively connecting or disconnecting the two is provided. Therefore, when the first clutch 11 is engaged, the first rotating shaft 21 and the second rotating shaft 21
Is integrated with the rotary shaft 22 of
10 is locked, and in the released state of the first clutch 11, the first rotary shaft 21 and the second rotary shaft 22 are relatively rotatable, and the viscous coupling 10 is activated.
又、出力軸2には、第1の伝達ギヤ13を設けた第3の
回転軸23が上記第2の回転軸22と同軸状に且つ相対回動
可能に嵌挿されている。この第1の伝達ギヤ13は、前輪
駆動軸15に設けた第2の伝達ギヤ14とチェーン結合され
ている。A third rotary shaft 23 provided with a first transmission gear 13 is fitted on the output shaft 2 coaxially with the second rotary shaft 22 so as to be relatively rotatable. The first transmission gear 13 is chain-connected to the second transmission gear 14 provided on the front wheel drive shaft 15.
さらに、この第3の回転軸23と上記第1の回転軸21と
の間にはこの両者を選択的に結合又は分離させる油圧作
動式の第2のクラッチ12が設けられている。従って、こ
の第2のクラッチ12の締結状態においては第3の回転軸
23及び第1の回転軸21を介してディファレンシャル機構
3側から動力が伝達され、前輪駆動軸15が回転せしめら
れる。Further, between the third rotary shaft 23 and the first rotary shaft 21, there is provided a hydraulically actuated second clutch 12 for selectively connecting or disconnecting the both. Therefore, in the engaged state of the second clutch 12, the third rotating shaft
Power is transmitted from the differential mechanism 3 side via the 23 and the first rotary shaft 21, and the front wheel drive shaft 15 is rotated.
尚、第1図において符号17,18はそれぞれ上記第1の
回転軸21及び第3の回転軸23(即ち、第2の回転軸22)
の回転数を検出する回転数センサであり、その検出信号
N1,N2がそれぞれコントローラ40に入力される。In FIG. 1, reference numerals 17 and 18 respectively denote the first rotary shaft 21 and the third rotary shaft 23 (that is, the second rotary shaft 22).
Is a rotation speed sensor that detects the rotation speed of the
N 1 and N 2 are input to the controller 40, respectively.
符号31は、上記第1のクラッチ11への作動油の供給を
制御する第1の制御弁であって、第1の電磁開閉弁33を
上記コントローラ40からの制御信号に基いて開閉して油
室53への作動油の流入を制御し、スプール51をして上記
第1のクラッチ11の油室(図示省略)に連通する供給油
路55を油圧ポンプ36に連通する圧力ポート54Aとドレン
ポート54Bに択一的に連通させることにより上記第1の
クラッチ11を締結又は解放し得るようになっている
(尚、第1図の状態は第1のクラッチ11の締結状態が示
されている)。又、符号32は第2の制御弁32であって、
この第2制御弁32は、上記第2のクラッチ12への作動油
の供給を制御して該第2のクラッチ12を締結又は解放さ
せるものであり、第2の電磁開閉弁34の開閉により作動
せしめられる。この第2の制御弁32の構造は全て上記第
1の制御弁31と同様であるため、その説明は省略する。Reference numeral 31 is a first control valve that controls the supply of hydraulic oil to the first clutch 11, and opens and closes the first electromagnetic on-off valve 33 based on a control signal from the controller 40 to cause oil to open. A pressure port 54A and a drain port that control the inflow of hydraulic oil into the chamber 53, and connect the supply oil passage 55 that communicates with the oil chamber (not shown) of the first clutch 11 by using the spool 51 to the hydraulic pump 36. By selectively communicating with 54B, the first clutch 11 can be engaged or disengaged (the state of FIG. 1 shows the engaged state of the first clutch 11). . Further, reference numeral 32 is the second control valve 32,
The second control valve 32 controls the supply of hydraulic oil to the second clutch 12 to engage or disengage the second clutch 12, and operates by opening and closing the second electromagnetic on-off valve 34. Be punished. Since the structure of the second control valve 32 is the same as that of the first control valve 31, the description thereof will be omitted.
このように構成されたトランスファZを備える四輪駆
動車は、上記第1のクラッチ11と第2のクラッチ12とを
選択作動させることにより3つの走行モードが得られる
ようになっている。即ち、第2図に示すように、第1の
制御弁31をONとして第1のクラッチ11を締結する一方、
第2の制御弁32をOFFとして第2のクラッチ12を解放す
ると、第1の回転軸21と第2の回転軸22が一体化されて
ビスカスカップリング10とディファレンシャル機構3が
ロック状態となるとともに第2の回転軸22と第3の回転
軸23とが切離され、後輪駆動の2輪走行(以下、説明の
便宜上、2WDと略称する)が実現される(走行モード
)。The four-wheel drive vehicle including the transfer Z configured as described above can obtain three traveling modes by selectively operating the first clutch 11 and the second clutch 12. That is, as shown in FIG. 2, while the first control valve 31 is turned on and the first clutch 11 is engaged,
When the second control valve 32 is turned off and the second clutch 12 is released, the first rotary shaft 21 and the second rotary shaft 22 are integrated and the viscous coupling 10 and the differential mechanism 3 are locked. The second rotary shaft 22 and the third rotary shaft 23 are separated from each other, so that rear-wheel drive two-wheel traveling (hereinafter, abbreviated as 2WD) is realized (travel mode).
また、第1の制御弁31をOFFとして第1のクラッチ11
を開放する一方、第2の制御弁32をONとして第2のクラ
ッチ12を締結すると、ビスカスカップリング10及びディ
ファレンシャル機構3がともに作動状態となるとともに
第2の回転軸22と第3の回転軸23とが結合され、該ビス
カスカップリング10によりディファレンシャル機構3の
作動制限が行なわれる通常の4輪駆動走行(以下、説明
の便宜上、通常4WDと略称する)が実現される(走行モ
ード)。In addition, the first control valve 31 is turned off and the first clutch 11
When the second control valve 32 is turned on and the second clutch 12 is engaged while the second control valve 32 is turned on, both the viscous coupling 10 and the differential mechanism 3 are activated and the second rotary shaft 22 and the third rotary shaft A normal four-wheel drive traveling in which the operation of the differential mechanism 3 is restricted by the viscous coupling 10 (hereinafter, abbreviated as normal 4WD for convenience of description) is realized (traveling mode).
さらに、第1の制御弁31と第2の制御弁32をともにON
として第1のクラッチ11と第2のクラッチ12をともに締
結すると、ディファレンシャル機構3とビスカスカップ
リング10とがともにロックされると同時に、第2の回転
軸22と第3の回転軸23とが結合され、直結状態の4輪駆
動走行(以下、説明の便宜上、直結4WDと略称する)が
実現される(走行モード)。Further, both the first control valve 31 and the second control valve 32 are turned on.
When the first clutch 11 and the second clutch 12 are both engaged, the differential mechanism 3 and the viscous coupling 10 are locked together, and at the same time, the second rotary shaft 22 and the third rotary shaft 23 are coupled. Thus, four-wheel drive traveling in a direct connection state (hereinafter, abbreviated as direct connection 4WD for convenience of description) is realized (travel mode).
このモード選択は、第1図に示す3つのモードスイッ
チ41,42,43を択一的に投入することにより行なわれる。
又、現に選択されている走行モードは、上記各モードス
イッチ41,42,43に対応して、各モード表示器44,45,46に
よって表示される。This mode selection is performed by selectively turning on the three mode switches 41, 42 and 43 shown in FIG.
The currently selected running mode is displayed by the mode indicators 44, 45, 46 corresponding to the mode switches 41, 42, 43.
ところで、この実施例においては、上記各モード選択
スイッチ41,42,43により任意の走行モードを選択して走
行できることは上述の通りであるが、2WD走行中におい
ては、現在の運転状態に最適な走行モードを判断し、自
動的に走行モードを2WD走行から4WD走行に切換えられる
ようにしている。即ち、2WD走行において前後輪相互間
に所定値以上の回転差が生じた時(即ち、駆動輪のスリ
ップ状態発生時)には、2WD走行から4WD走行に走行モー
ドを切換えるようにし、しかもその場合、上記回転差が
比較的小さな領域においては4WD走行の内でも差動制限
のある通常4WD走行とするが、上記回転差が所定値より
大きな領域においてはビスカスカップリング10が十分に
機能しない状態(換言すれば、ビスカスカップリング10
にハンプ現象が発生し差動制限作用が有効に行なわれな
い状態)に立ち至る惧れがあるものと判断し、この領域
においては2WD走行あるいは通常4WD走行から直結4WD走
行に切換えるようにしている。以下、この走行モードの
自動切換えの具体的な制御方法を第3図及び第4図を参
照して説明する。By the way, in this embodiment, as described above, it is possible to travel by selecting any traveling mode by the mode selection switches 41, 42, 43, but during 2WD traveling, it is suitable for the current driving state. The drive mode is determined and the drive mode can be automatically switched from 2WD drive to 4WD drive. That is, when there is a rotation difference of more than a predetermined value between the front and rear wheels in 2WD traveling (that is, when the drive wheels slip), the drive mode is switched from 2WD traveling to 4WD traveling. , In the region where the rotational difference is relatively small, the normal 4WD traveling in which there is a differential limitation within the 4WD traveling is performed, but in the region where the rotational difference is larger than a predetermined value, the viscous coupling 10 does not function sufficiently ( In other words, viscous coupling 10
It is judged that there is a risk that a hump phenomenon will occur in the vehicle and the differential limiting action will not be effectively performed), and in this area, 2WD running or normal 4WD running is switched to direct drive 4WD running. . Hereinafter, a specific control method of the automatic switching of the traveling mode will be described with reference to FIGS. 3 and 4.
先ず、走行モードによる2WD走行を行なっている状
態において、第1の回転軸21と第3の回転軸23の回転差
(即ち、前輪と後輪の回転差、ΔN)を計算し(ステッ
プS1)、回転差ΔNがΔN n1(第1の基準回転差)であ
る場合(第3図に示す第1の発生形態時)には、2WD走
行での運転が困難となるようなスリップを発生しておら
ず、従って、2WD走行の継続が最適であると判断し、走
行モードの継続させる(ステップS4)。First, in a state where 2WD traveling in the traveling mode is performed, a rotation difference between the first rotating shaft 21 and the third rotating shaft 23 (that is, a rotation difference between the front wheels and the rear wheels, ΔN) is calculated (step S 1 ), When the rotation difference ΔN is ΔN n 1 (first reference rotation difference) (during the first generation mode shown in FIG. 3), a slip that makes it difficult to drive in 2WD is generated. not without and, therefore, it determines that the continuation of the 2WD running is best to continue the running mode (step S 4).
これに対して、ΔN>n1である場合には、前輪と後輪
との間に2WD走行ではカバーし切れない程度のスリップ
が発生しており、走行モードを4WDに切換える必要があ
ると判断するがこの場合、回転差の大きさに応じてビス
カスカップリング10がハンプ現象を起こしているかどう
かを判断し、それに基いて4WDのうち、通常4WDにするか
直結4WDにするかを決定する(ステップS2)。即ち、計
算の結果、回転差ΔNが、n1<ΔN≦n2(第2の基準回
転差)である(第3図の第2の発生形態時)場合には、
ビスカスカップリング10はハンプ現象を発生する惧れは
なく十分に差動制限作用をなしているものと判断し、こ
の場合には、走行モードを走行モードへ切換えて通常
4WD走行とする(ステップS5)。On the other hand, when ΔN> n 1, it is determined that there is a slip between the front and rear wheels that cannot be covered by 2WD driving, and it is necessary to switch the driving mode to 4WD. However, in this case, it is determined whether the viscous coupling 10 is causing a hump phenomenon according to the magnitude of the rotation difference, and based on that, whether the normal 4WD or the direct connection 4WD among the 4WD is determined ( step S 2). That is, as a result of the calculation, when the rotation difference ΔN is n 1 <ΔN ≦ n 2 (second reference rotation difference) (during the second generation mode in FIG. 3),
It is judged that the viscous coupling 10 is not likely to cause the hump phenomenon and has sufficiently limited the differential action.In this case, the drive mode is switched to the drive mode and normal operation is performed.
The 4WD traveling (step S 5).
これに対して、ΔN>n2である場合(第3図の第3の
発生形態時)には、ビスカスカップリング10がハンプ現
象を起こして十分な差動制限機能を果たさない状態に立
ち至る惧れがあり直ちにビスカスカップリング10の作動
をロックしてその保護を図る必要があると判断し、この
場合には走行モードを走行モードに切換えて直結4WD
走行とする(ステップS3)。On the other hand, when ΔN> n 2 (during the third generation mode in FIG. 3), the viscous coupling 10 causes a hump phenomenon and reaches a state in which the differential limiting function is not fulfilled sufficiently. There is a fear that it is necessary to lock the operation of the viscous coupling 10 immediately to protect it.In this case, switch the drive mode to the drive mode and directly connect 4WD.
Traveling to (Step S 3).
以上の実施例は4輪駆動車のセンタデフに本発明を適
用したものであるが、本発明はこれ以外のディファレン
シャル装置、例えば車輪間ディファレンシャル装置にも
適用できるものである。Although the present invention is applied to the center differential of a four-wheel drive vehicle in the above embodiment, the present invention can also be applied to other differential devices, for example, an inter-wheel differential device.
第1図は本発明の実施例に係るディファレンシャル装置
を備えた4輪駆動車の構造を示すスケルトン図、第2図
は第1図に示したトランスファの作動特性図、第3図は
4輪駆動車における前後輪回転差の発生パターン図、第
4図は第1図に示したトランスファの制御フローチャー
ト図である。 1……主変速機 2……出力軸(入力部材) 3……ディファレンシャル機構 10……ビスカスカップリング 11……クラッチ 12……クラッチ 15……前輪駆動軸 16……後輪駆動軸 17……回転数センサ 18……回転数センサ 21……第1の回転軸(第1の出力部材) 22……第2の回転軸(第2の出力部材) 23……第3の回転軸FIG. 1 is a skeleton diagram showing the structure of a four-wheel drive vehicle equipped with a differential device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an operation characteristic diagram of the transfer shown in FIG. 1, and FIG. 3 is a four-wheel drive. FIG. 4 is a generation pattern diagram of front-rear wheel rotation difference in the vehicle, and FIG. 4 is a control flowchart diagram of the transfer shown in FIG. 1 …… Main transmission 2 …… Output shaft (input member) 3 …… Differential mechanism 10 …… Viscous coupling 11 …… Clutch 12 …… Clutch 15 …… Front wheel drive shaft 16 …… Rear wheel drive shaft 17 …… Rotational speed sensor 18 ... Rotational speed sensor 21 ... First rotating shaft (first output member) 22 ... Second rotating shaft (second output member) 23 ... Third rotating shaft
Claims (1)
材と第1の出力部材と第2の出力部材とを備え上記第1
の出力部材と第2の出力部材との間において差動作用を
行なうディファレンシャル機構と、二軸間に回転差が生
じたとき流体の粘性を利用して動力伝達を行なうビスカ
スカップリングとを備え、該ビスカスカップリングによ
り上記ディファレンシャル機構の上記第1の出力部材と
第2の出力部材との相対回動を規制することによって該
ディファレンシャル機構の差動作用を制限するようにし
た車両のディファレンシャル装置であって、 上記ディファレンシャル機構の第1の出力部材と第2の
出力部材との間に所定レベル以上の回転差が生じたとき
これを検出する検出手段と、 上記第1の出力部材と第2の出力部材との相対回動を阻
止する差動阻止手段と、 上記検出手段からの信号を入力し上記回転差が所定値以
上と判定された時に上記第1の出力部材と第2の出力部
材との間の差動を阻止させるべく上記差動阻止手段を制
御する制御手段とを備えたことを特徴とする車両のディ
ファレンシャル装置。1. An input member to which a driving force is input from an engine side, a first output member, and a second output member are provided.
A differential mechanism that performs a differential action between the output member and the second output member, and a viscous coupling that transmits power using the viscosity of the fluid when a rotation difference occurs between the two shafts, A differential device for a vehicle configured to limit a differential action of the differential mechanism by restricting relative rotation between the first output member and the second output member of the differential mechanism by the viscous coupling. Detecting means for detecting a rotation difference of a predetermined level or more between the first output member and the second output member of the differential mechanism, and the first output member and the second output. The differential blocking means for blocking relative rotation with the member, and the first signal when the signal from the detecting means is input and the rotation difference is determined to be a predetermined value or more. Differential apparatus for a vehicle, characterized in that a control means for controlling the differential blocking means in order to prevent the differential between the output member and the second output member.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61299264A JP2507718B2 (en) | 1986-12-15 | 1986-12-15 | Vehicle differential equipment |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61299264A JP2507718B2 (en) | 1986-12-15 | 1986-12-15 | Vehicle differential equipment |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63152749A JPS63152749A (en) | 1988-06-25 |
| JP2507718B2 true JP2507718B2 (en) | 1996-06-19 |
Family
ID=17870286
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61299264A Expired - Fee Related JP2507718B2 (en) | 1986-12-15 | 1986-12-15 | Vehicle differential equipment |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2507718B2 (en) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6328925U (en) * | 1986-08-11 | 1988-02-25 |
-
1986
- 1986-12-15 JP JP61299264A patent/JP2507718B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63152749A (en) | 1988-06-25 |
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