JPH01101237A - 車両用差動制限制御装置 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、自動車の差動装置に用いられ、差動制限トル
クを制御する車両用差動制限制御装置に関する。

（従来の技術） 従来の車両用差動制限制御装置としては、例えば、特開
昭６２−１０３２２７号（特願昭６０−２４４６７７号
）や特開昭６１−１０２３２０号（特願昭５９−２２３
４８６号）に記載されているような装置が知られている
。

前者の従来装置は、差動制限トルクの制御可能な車両用
差動制限制御装置において、急激な片輪スリップ状態で
も確実に制御する為に、左右駆動輪回転速度差に対する
差動制限トルク特性をプログレッシブな特性としている
。

後者の従来装置は、差動制限トルクの制御可能な車両用
差動制限制御装置において、旋回時に内輪がスティック
することを防止する為に、所定車速以下で大操舵、アク
セル開度大、路面ｐが高い場合には、差動制限トルクを
減じるようにしている。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、前者の従来装置にあっては左右駆動輪回
転速度差に比例して差動制限トルクが発生する構成であ
り、後者の従来装置にあってはアクセル開度に比例して
差動制限トルクが発生する構成であった為、旋回加速中
に車両ヨーレイトが出過ぎた場合でも、左右駆動輪回転
速度差やアクセル開度のみを制御パラメータとしている
ことで高い差動制限トルク付与状態となり、その結果、
スピンを誘発し易いという問題点があった。

（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、左右の駆動輪間に設けられ、外部からの制
御力により締結される差動制限クラッチ手段ｌと、所定
の検出手段２からの検出信号に基づいて差動制限トルク
の増減制御を行なうクラッチ制御手段３と、を備えてい
る車両用差動側限制御装置において、前記検出手段２と
して、アクセル開度検出手段２０１と左右駆動輪回転速
度差検出手段２０２と駆動輪スリップ検出手段２０３と
横加速度検出手段２０４を含み、前記クラッチ制御手段
３は、アクセル開度に比例して増加する指令値と左右駆
動輪回転速度差に比例して増加する指令値との和を第１
の成分とし、且つ、駆動輪スリップに比例し横加速度に
反比例して増加する指令値を第２の成分とし、前記第１
の一成分から第２の成分を減算補正することにより差動
制限制御指令値を決定する事を特徴とする。

（作　用） 大旋回半径の定常旋回時には、横加速度はほぼ一定で、
アクセル開度は低く、又、駆動輪スリップも少ないので
左右駆動輪回転速度差の影響が最も大きくなる。この為
、左右駆動輪回転速度差を主体として差動制限指令値が
決定される。

そして、アクセル開度に比例した指令値も、駆動輪スリ
ップに比例した指令値も、左右駆動輪回転速度差の上昇
を抑える安定方向に差動制限指令値を補正する為、あら
ゆる路面状況や運転状況等でスピンを誘発しにくくなる
。

即ち、アクセル開度の増大により駆動力が増す時には差
動制限トルクを高めることで左右駆動輪回転速度差の上
昇を抑え、左右駆動輪が路面グリップ力を失い駆動輪ス
リップが増大する時には差動制限トルクを低くすること
で左右駆動輪回転速度差の上昇を抑える。

パワースライド走行時には、ドライバーがアクセルを踏
み込み操作を行ない駆動輪の横滑りを利用して旋回する
走行である為、左右駆動輪回転速度差は小さく、アクセ
ル開度を主体として差動制限指令値が決定される。

そして、アクセルペダルが踏み込まれるコーナの頂点で
は差動制限トルクが大きくなり、内輪スリ・ンプが抑え
られ、アンダーステアからオーバステア（リバースステ
ア特性）に移行し、車両がドリフト状態に入る。

このドリフト状態では、アクセル開度を主体とする指令
値から駆動輪スリップに比例し横加速度に反比例する指
令値を減じて最終の差動制限指令値が決定される為、ド
リフトコントロールが容易となる。

即ち、基本的には、駆動輪スリップが増大するにつれて
ドリフトコントロールが難しくなる為に駆動輪スリップ
に比例して差動制限トルクを減らすことで対応する。し
かし、横加速度が大きな高終路小半径旋回時等には駆動
輪スリップをある程度許容すべきであり、又、横加速度
が小さい低終路大旋回半径旋回時等には駆動輪スリップ
影響を排除する必要がある八、アクセル開度を主体とす
る指令値から減じる指令値は横加速度に反比例する値と
している。

（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、外部油圧により作
動する多板摩擦クラッチ手段を備えた後輪駆動車用差動
制限制御装置を例にとる。

まず、実施例の構成を説明する。

実施例の差動制限制御装置りが適用される後輪駆動車は
、第２図に示すように、左前輪１０、右Ｆｉｉｆ輪１１
、エンジン１２、トランスミッション１３、プロペラシ
ャフト１４、差動装置１５．左輪側ドライブシャフト１
６、右輪側ドライブシャフト１７、左後輪１８、右後輪
１９を備えていて、前記差動装置１５には、駆動入力側
のプロペラシャフト１４と駆動出力側のドライブシャフ
ト１６．１７との間に、左右輪１８．１９の差動を制限
する湿式多板摩擦クラッチ（差動制限クラッチ手段）２
０が設けられている。

尚、前記湿式多板クラッチ２０は、外部装置である油圧
発生装置３０からの制御油圧Ｐにより締結される。

実施例の差動制限制御装置りは、第３図に示すように、
入力センサ４０として、左前輪回転速度センサ４１、右
前輪回転速度センサ４２、左後輪回転速度センサ４３、
右後輪回転速度センサ４４、アクセル開度センサ４５が
設けられ、制御モジュールとして、差動制限制御回路５
０が設けられ、制御アクチュエータとして、電磁比例減
圧バルブ６０が設けられている。

前記左前輪回転速度センサ４１及び右前輪回転速度セン
サ４２は、非駆動輪である左右前輪１０．１１の回転速
度を検出する手段で、センサ４１からは左前輪回転速度
ＮＦＬに応じた左前輪回転速度信号（ｎｆｌ　）　、セ
ンサ４２からは右前輪回転速度ＮＦＲに応じた右前輪回
転速度信号（ｎｆｒ　）が出力される。

前記左後輪回転速度センサ４３及び右後輪回転速度セン
サ４４は、駆動輪である左右後輪１８゜１９の回転速度
を検出する手段で、センサ４３からは左後輪回転速度Ｎ
ＲＬに応じた左後輪回転速度信号（ｎｒｌ　）　、セン
サ４４からは右後輪回転速度ＮＲＲに応じた右後輪回転
速度信号（ｎｒｒ　）が出力される。

前記アクセル開度センサ４５は、アクセル開度Ａに応じ
たアクセル開度信号（ａ）を出力するセン°すである。

前記差動制限制御回路５０は、車載のマイクロコンピュ
ータを中心とする制御回路で、入力インタフェース回路
５１、メモリ５２、ＣＰＵ（セントラル、プロセシング
、ユニー／））５３、出力インタフェース回路５４を備
えている。

尚、差動制限制御回路５０を具体的なブロック図で示す
と第４図のようになり、引算器５０１゜５０２．５０３
と、加算平均器５０４，５０５と、′横加速度演算器５
０６と、関数発生器５０７．５０８．５０９と、加減算
器５１０とを備えている。

前記電磁比例減圧バルブ６０は、前記油圧発生装置３０
に設けられ、油圧ポンプ３１からポンプ圧油路３２を介
して供給されるポンプ圧の作動油を、差動制限制御回路
５０からの制御電流信号（ｉ）により、指令電流値１本
の大きさに比例した制御油圧Ｐに圧力制御をするパルプ
アクチュエータである。

尚、制御油圧Ｐと差動制限トルクＴとは、ＴｏＣＰ−ル
・ｎ−ｒ−Ｅ ｎ；クラッチ枚数 ｒ：クラッチ平均半径 Ｅ；受圧面積 の関係にあり、差動制限トルクＴは制御油圧Ｐに比例す
る。

次に、実施例の作用を説明する。

まず、差動制限制御回路５０での差動制限制御の作動流
れを、第５図に示すフローチャート図により述べる。

ステップ１００では、各センサ４１，４２，４３．４４
．４５からの信号により、左前輪回転速度ＮＦＬ、右前
輪回転速度ＮＦＲ，左後輪回転速度ＮＲＬ、右後輪回転
速度、ＮＲＲ，アクセル開度Ａが読み込まれる。

ステップ１０１では、前記ステップ１００で読み込まれ
た左前輪回転速度ＮＦＬと右前輪回転速度ＮＦＲとによ
り、横加速度Ｙｇが演算により求められる。

尚、演算式は、旋回半径Ｒ９車速Ｖ、ヨーレイトφとし
た場合に次式の通りである。

Ｖ＝　　（（ＮＦＬ＋ＮＦＲ）／２）　　／ｒψ＝Ｋｌ
−ｌ　　ＮＦＬ−ＮＦＲＩ Ｒ＝Ｖ／ψ ＝に２・ｌ　　（ＮＦＬ＋ＮＦＲ）　／　（ＮＦＬ−Ｎ
ＦＲ）　　ＩＹｇ＝■２　／Ｒ ＝に３・Ｉ　（ＮＦＬ＋ＮＦＲ）本（ＮＦＬ−ＮＦＲ）
　１但し、Ｋｌ、に２．に３は車両諸元により決まる比
例定数、ｒはタイヤ半径である。

ステップ１０２では、前記ステップ１００で読み込まれ
た左後輪回転速度ＮＲＬと右後輪回転速度ＮＲＲとから
、左右駆動輪回転速度差ΔＮｒ文が演算により求められ
る。

尚、演算式は、ΔＮ　ｒ　ｌ　＝　ＮＲＬ　−ＮＲＲで
ある。

ステップ１０３では、前記ステップ１００で読み込まれ
た左前輪回転速度ＮＦＬと右前輪回転速度ＮＦＲと左後
輪回転速度ＮＲＬと右後輪回転速度ＮＲＲとから、駆動
輪ス、リップを示す前後輪回転速度差ΔＮｆｒが演算に
より求められる。

尚、演算式は次に示す通りである。

ΔＮ　ｆ　ｒ　＝　’Ｉｔ　（ＮＲＬ＋　ＮＲＲ）　−
３７２（ＮＦＬ＋　ＮＦＲ）ステップ１０４では、前記
ステップ１０２で得られた左右駆動輪回転速度差ΔＮｒ
ｌに比例する差動制限トルクＴ１が求められる。

尚、この差動制限トルクＴ１は、第４図の関数発生器５
０７の特性線図に示されるように、左右駆動輪回転速度
差ΔＮｒｌの増大に直線的に比例する値として得られる
。

ステップ１０５では、前記ステップ１００で読み込まれ
たアクセル開度Ａに比例する差動制限トルクＴ２が求め
られる。

尚、この差動制限トルクＴ２は、第４図の関数発生器５
０８の特性線図に示されるように、アクセル開度Ａの増
大に直線的に比例する値として得られる。

ステップ１０６では、前記ステップ１０３で得られた前
後輪回転速度差ΔＮｆｒに比例し、その比例定数（ゲイ
ン）が前記ステップ１０１で得られた横加速度Ｙｇに反
比例する差動制限トルクＴ３が求められる。゛ 尚、この差動制限トルクＴ３は、第４図の関数発生器５
０９の特性線図に示されるように、前後輪回転速度差Δ
Ｎｆｒの増大に直線的に比例し、且つ、横加速度Ｙｇが
小さい程大きな値で、横加速度Ｙｇが小さい程小さな値
として得られる・ステップ１０７では、前記各差動制限
トルクＴ１　、Ｔ２　　、Ｔ３から最終差動制限トルク
Ｔが演算により求められる。

尚、最終差動制限トルクＴの演算式は１次に示す通りで
ある。

Ｔ＝７１　＋７２−Ｔｓ ステップ１０８では、前記最終差動制限トルクＴが得ら
れる指令電流値１京による信号（ｉ）が出力される。

次に、旋回走行時の作用を、大旋回半径の定常旋回時と
パワースライド走行時とに分けて説明する。

（イ）大旋回半径の定常旋回時 大旋回半径の定常旋回時には、横加速度Ｙｇはほぼ一定
で、アクセル開度Ａは低く、又、駆動輪スリップによる
前後輪回転速度差ΔＮｆｒも少ないので左右駆動輪回転
速度差ΔＮｒｌの影響が最も大きくなる。この為、左右
駆動輪回転速度差ΔＮｒ文による差動制限トルクＴ１を
主体として最終差動制娘トルクＴが決定される。

そして、アクセル開度Ａに比例した差動制限トルクＴ２
も、前後輪回転速度差ΔＮｆｒに比例した差動制限トル
クＴ３も、左右駆動輪回転速度差ΔＮｒｌの上昇を抑え
る安定方向に最終差動制限トルクＴを補正する為、あら
ゆる路面状況や運転状況等でスピンを誘発しにくくなる
。

即ち、アクセル開度Ａの増大により駆軌力が増す時には
差動制限トルクＴを高めることで（Ｔ１十Ｔ２）、左右
駆動輪回転速度差ΔＮｒｌの上昇を抑える。

また、左右駆動輪１８．１９が路面グリップ力を失い駆
動輪スリップが増大する時には差動制限トルクＴを低く
することで（Ｔｚ　−Ｔｚ　）　、左右駆動輪回転速度
差ΔＮｒＪｌの上昇を抑える。

（ロ）パワースライド走行時 パワースライド走行時には、ドライバーがアクセルを踏
み込み操作を行ない駆動輪１８．１９の横滑りを利用し
て旋回する走行である為、左右駆動輪回転速度差ΔＮｒ
ｌは小さく、アクセル開度Ａによる差動制限トルクＴ２
を主体として最終差動制限トルクＴが決定される。

そして、アクセルペダルが踏み込まれるコーナの頂点で
は差動制限トルクＴが大きくなり、内輪スリップが抑え
られ、アンダーステアからオーバステア（リバースステ
ア特性）に移行し、車両がドリフト状態に入る。

このドリフト状態では、アクセル開度Ａに比例する差動
制限トルクＴ２から前後輪回転速度差ΔＮｆｒに比例し
横加速度Ｙｇに反比例する差動制限トルクＴ３を減じて
最終差動制限トルクＴが決定されることになる為、ドリ
フトコントロールが容易となる。

即ち、基本的には、駆動輪スリップが増大するにつれて
ドリフトコントロールが難しくなる為に駆動輪スリップ
に比例して差動制限トルクＴを減らすことで対応する。

しかし、横加速度Ｙｇが大きな高ｐ路小半径旋回時等に
は駆動輪スリップをある程度許容すべきであり、又、横
加速度Ｙｇが小さい低弘路大旋回半径旋回時等には駆動
輪スリップ影響を排除する必要がある為、アクセル開度
Ａに比例する差動制限トルクＴ２から減じる差動制限ト
ルクＴ３は横加速度Ｙｇに反比例する値としている。

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、実施例では、アクチュエータとして、電磁比例
減圧バルブを示したが、開閉の電磁バルブ等を用い、制
御信号をデユーティ信号にして油圧制御を行なうような
例としてもよい。

才た。実施例では、湿式多板摩擦クラッチにより差動制
限トルクを得る例を示したが、電磁クラッチ等他のクラ
ッチやブレーキ等により差動制限トルクを得るようにし
た例であってもよい。

また、実施例では横加速度を演算により求める例を示し
たが、操舵角や車速から演算により求めるようにしても
良いし、横加速度センサを用いても良い。

更に、駆動輪スリップ情報として前後輪回転速度差を用
いた例を示したが、駆動輪スリップ率や駆動輪スリップ
比を用いても良い。

（発明の効果） 以上説明してきたように、本発明の車両用差動制限制御
装置にあっては、クラッチ制御手段は、アクセル開度に
比例して増加する指令値と左右駆動輪回転速度差に比例
して増加する指令値との和を第１の成分とし、且つ、駆
動輪スリップに比例し横加速度に反比例して増加する指
令値を第２の成分とし、前記第１の成分から第２の成分
を減算補正することにより差動制限制御指令値を決定す
る事を特徴とする手段とした為、あらゆる路面状況や運
転状況でスピンを誘発しにくいと共に、ドリフトコント
ロールを容易゛にすることが出来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差動制限制御装置を示すクレー
ム概念図、第２図は本発明実施例装置の全体図、第３図
は実施例の油圧発生装置を含めた差動制限制御装置を示
す図、第４図は実施例装置の差動制限制御回路の具体的
なブロック図、第５図は実施例装置での差動制限制御作
動の流れを示すフローチャート図である。 ｌ・・・差動制限クラッチ手段 ２・・・検出手段 ２０１・・・アクセル開度検出手段 ２０２・・・左右駆動輪回転速度差検出手段２０３・・
・駆動輪スリップ検出手段 ２０４・・・横加速度検出手段 ３・・・クラッチ制御手段

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）左右の駆動輪間に設けられ、外部からの制御力によ
   り締結される差動制限クラッチ手段と、所定の検出手段
   からの検出信号に基づいて差動制限トルクの増減制御を
   行なうクラッチ制御手段と、を備えている車両用差動制
   限制御装置において、前記検出手段として、アクセル開
   度検出手段と左右駆動輪回転速度差検出手段と駆動輪ス
   リップ検出手段と横加速度検出手段を含み、 前記クラッチ制御手段は、アクセル開度に比例して増加
   する指令値と左右駆動輪回転速度差に比例して増加する
   指令値との和を第１の成分とし、且つ、駆動輪スリップ
   に比例し横加速度に反比例して増加する指令値を第２の
   成分とし、前記第１の成分から第２の成分を減算補正す
   ることにより差動制限制御指令値を決定する事を特徴と
   する車両用差動制限制御装置。