JPH0314416Y2

JPH0314416Y2 -

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Publication number: JPH0314416Y2
Application number: JP11016485U
Authority: JP
Priority date: 1985-07-18
Filing date: 1985-07-18
Publication date: 1991-03-29
Also published as: JPS6217431U

Description

【考案の詳細な説明】（産業上の利用分野）本考案は、外部からの流体圧により差動抵抗力
を付与し、所定の制御条件に従つて差動制限を制
御する車両用差動制限制御手段に関する。

（従来の技術）従来の差動制限機構を備えた差動装置として
は、例えば「自動車工学全書９巻動力伝達装
置」（昭和55年11月15日 (株)山海堂発行）の第321
ページ〜第324ページ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、差動制限機構として、デイフ
アレンシヤルケースとサイドギヤとの間に設けら
れる多板摩擦クラツチとカム機構が用いられ、こ
の多板摩擦クラツチに対し、ピニオンメートシヤ
フト部のカム機構により発生するスラスト力で差
動抵抗力を付与させるトルク比例式差動制限機構
であつた。

尚、ここで差動制限機構とは、差動制限機能を発
揮する機構をいい、通常、リミテツドスリツプデ
イフアレンシヤルと称される装置は、差動制限機
構を内蔵した差動装置として両者を区別し、単に
差動装置（差動手段）と記した場合には制限機能
をもたない普通の差動装置（コンベンシヨナルデ
イフアレンシヤル）を指すものとする。

（考案が解決しようとする問題点）しかしながら、このような従来装置にあつて
は、左右輪の回転速度差に比例して発生するスラ
スト力により差動抵抗力が付与され、トランスフ
アレシオRtが一義的に定まつた構成となつてい
たため、左右輪の回転数差が生じる旋回時におい
ても旋回初期から差動抵抗力が発生し、低速側で
ある内輪側に外輪より大きな駆動トルクが伝達さ
れることで、旋回初期にアンダステア傾向が非常
に強くなつてしまうという問題点があつた。

つまり、旋回時における内外輪トルク特性をみ
ると、第９図に示すように、旋回初期領域Ａにお
いて強アンダステア傾向を示し、内輪がスリツプ
するような旋回後期には逆にオーバステア傾向を
示すという、いわゆるリバースステア特性とな
り、車両の旋回走行軌跡は、第８図の実線Ｂに示
すような軌跡となつていた。

尚、この従来装置は、皿バネ等によりイニシヤル
トルクTiを与えた予圧式＋トルク比例式の差動
制限機構を備えた差動装置である。

（問題点を解決するための手段）本考案は、左右輪に回転速度差を発生する場合
でも、差動制限必要時である悪路や低摩擦系数路
等での走行時には差動制限機能を発揮させ、旋回
時にのみこの差動制限機能を抑制し、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考案では以下に述
べるような解決手段とした。

本考案の解決手段を、第１図に示すクレーム概
念図により述べると、差動を許容しながらエンジ
ン駆動力を左右の駆動輪１，２に分配伝達する差
動手段３と、該差動手段３に設けられ、外部から
の流体圧により差動抵抗力を付与する差動制限機
構４と、該差動制限機構４への流体圧供給制御を
行なうアクチユエータ５を有する流体圧発生手段
６と、車両の運転状態を検知する入力センサ７
と、該入力センサ７の信号に基づき差動抵抗力を
増減する制御信号を前記アクチユエータ５に対し
て出力する制御手段８と、を備えた車両用差動制
限制御装置において、前記入力センサ７として、
操舵角を検出する操舵角センサ７０１と、左右駆
動輪１，２の回転数を検出する左輪回転数センサ
７０２及び右輪回転数センサ７０３とを含み、こ
れらの入力センサ７から、旋回時であつて、旋回
内輪回転速度が旋回外輪回転速度より小さいこと
を示す信号が入力されたら差動抵抗力を減少させ
る制御を行なう制御手段８とした。

（作用）従つて、本考案の車両用差動制限制御装置で
は、上述のように、旋回時であつて、旋回内輪回
転速度が旋回外輪回転速度より小さいことを示す
信号が入力されたら差動抵抗力を減少させる手段
としたことで、直進走行時で左右輪に回転速度差
が生じる場合や旋回時で内輪回転速度が大きい場
合等、差動制限必要時には差動抵抗力を増大さ
せ、差動制限作用により直進安定性や旋回安定性
を高め、乾燥路等での旋回時で内輪回転速度が小
さい場合には、差動抵抗力を減少させ、差動制限
作用による旋回初期のアンダステア傾向を防止す
ることができる。

（実施例）以下、本考案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つて、外部油圧に
より作動する多板摩擦クラツチ機構を備えた自動
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。

実施例装置は、第２図〜第４図に示すように、差
動装置（差動手段）１０、多板摩擦クラツチ機構
（差動制限機構）１１、油圧発生装置（流体圧発
生手段）１２、コントロールユニツト（制御手
段）１３、入力センサ１４を備えているもので、
以下各構成について述べる。

差動装置１０は、左右輪に回転速度差が生じる
ような走行状態において、この回転速度差に応じ
て左右輪に速度差をもたせるという差動機能と、
エンジン駆動力を左右の駆動輪に等配分に分配伝
達する駆動力配分機能をもつ装置である。

この差動装置１０は、スタツドボルト１５により
車体に取り付けられるハウジング１６内に納めら
れているもので、リングギヤ１７、デイフアレン
シヤルケース１８、ピニオンメートシヤフト１
９、デフピニオン２０、サイドギヤ２１，２１′
を備えている。

前記デイフアレンシヤルケース１８は、ハウジ
ング１６に対しテーパーローラベアリング２２，
２２′により回転自在に支持されている。

前記リングギヤ１７は、デイフアレンシヤルケ
ース１８に固定されていて、プロペラシヤフト２
３に設けられたドライブピニオン２４と噛み合
い、このドライブピニオン２４から回転駆動力が
入力される。

前記サイドギヤ２１，２１′には、駆動出力軸
である左輪側ドライブシヤフト２５と右輪側ドラ
イブシヤフト２６がそれぞれ設けられている。

多板摩擦クラツチ機構１１は、前記差動装置１
０の駆動入力部と駆動出力部との間に設けられ、
外部油圧によるクラツチ締結力により差動抵抗力
を付与する機構である。

この多板摩擦クラツチ機構１１は、ハウジング１
６及びデイフアレンシヤルケース１８内に納めら
れているもので、多板摩擦クラツチ２７，２７′、
プレツシヤリング２８，２８′、リアクシヨンプ
レート２９，２９′、スラスト軸受３０，３０′、
スペーサ３１，３１′、プツシユロツド３２、油
圧ピストン３３、油室３４、油圧ポート３５を備
えている。

前記多板摩擦クラツチ２７，２７′は、デイフ
アレンシヤルケース（駆動入力部）１８に回転方
向固定されたフリクシヨンプレート２７ａ，２７
ａと、サイドキヤ（駆動出力部）２１，２１に回
転方向固定されたフリクシヨンデイスク２７ｂ，
２７′ｂとによつて構成され、軸方向の両端面に
はプレツシヤリング２８，２８′とリアクシヨン
プレート２９，２９′とが配置されている。

前記プレツシヤリング２８，２８′は、クラツ
チ締結力を受ける部材として前記ピニオンメート
シヤフト１９に嵌合状態で設けられたもので、そ
の嵌合部は、第３図にすように、断面方形のシヤ
フト端部１９ａに対し角溝２８ａ，２８′ａによ
つて嵌合させ、従来のトルク比例式差動制限機構
のように、回転差によるスラスト力が発生しない
構造としている。

前記油圧ピストン３３は、油圧ポート３５への
油圧供給により軸方向（図面右方向）へ移動し、
両多板摩擦クラツチ２７，２７′を油圧レベルに
応じて締結させるもので、一方の多板摩擦クラツ
チ２７は、締結力がプツシユロツド３２→スペー
サ３１→スラスト軸受３０→リアクシヨンプレー
ト２９へと伝達され、プレツシヤリング２８を反
力受けとして締結され、他方の多板摩擦クラツチ
２７′は、ハウジング１６からの締結反力が締結
力となつて締結される。

油圧発生装置１２は、クラツチ締結力となる油
圧を発生する外部装置で、油圧ポンプ４０、ポン
プモータ４１、圧油路４２、チエツクバルブ４
３、第１ドレーン油路４４、リリーフバルブ４
５、リザーブタンク４６、第２ドレーン油路４
７、切換バルブ４８、バルブソレノイド（アクチ
ユエータ）４９、圧力スイツチ５０とを備えてい
る。

前記ポンプモータ４１は、コントロールユニツ
ト１３からの通電信号ｉ及び通電解除信号ｏによ
り作動・非作動を行なうモータで、走行時であつ
て、差動制限を行なつている時や差動制限を行な
う可能性がある時は通電信号ｉよりモータ回転状
態で、停車時等の差動制限を全く必要としない時
は通電解除信号ｏによりモータ停止状態である。

前記圧油路４２は、前記油圧ポート３５に加圧
油を供給する圧油パイプ５１に連結される油路
で、油圧の立上がりを緩やかにするため途中にオ
リフイス５２が設けてある。

前記リリーフバルブ４５は、圧油路４２を流れ
る加圧油が所定圧以上の時に、調圧のためリザー
ブタンク４６側へ逃がすバルブである。

前記切換バルブ４８は、油圧ポート３５側へ加
圧油を供給するか、リザーブタンク４６へ戻すか
の切り換えを行なうバルブで、コントロールユニ
ツト１３からの制御信号ｃをバルブソレノイド４
９が受けて作動する。

尚、制御信号ｃが通電信号の時は、バルブソレノ
ド４９による電磁力がバルブスプリング５３に打
ち勝つて第２ドレーン油路４７を遮断する側に切
り換わり、油圧ポート３５へ加圧油が供給され、
制御信号ｃが遮電信号の時は、バルブスプリング
５３により第２ドレーン油路４７を連通させる側
に切り換わり、加圧油はドレーンされる。

前記圧力スイツチ５０は、圧油路４２の圧力レ
ベルをチエツクし、圧力レベルが所定以上の時は
スイツチ信号ｓをコントロールユニツト１３に出
力し、圧力レベルを下げるフイードバツク制御を
行なうための入力センサである。

コントロールユニツト１３は、車載のマイクロ
コンピユータを用いたもので、入力回路１３１、
RAM（ランダム．アクセス．メモリ）１３２、
ROM（リード．オンリー．メモリ）１３３、
CPU（セントラル．プロセシング．ユニツト）１
３４、クロツク回路１３５、出力回路１３６を備
えている。

入力センサ１４としては、操舵角センサ１４
１、左輪回転数センサ１４２、右輪回転数センサ
１４３が設けられている。

前記入力回路１３１は、前記入力センサ１４か
らの入力信号（θ），（ｎ），（nr）をCPUにて
演算処理できるデジタル信号に変換する回路であ
る。

前記RAM１３２は、書き込み読み出しのでき
るメモリで、各センサ１４１，１４２，１４３か
らの入力信号の書き込みや、CPU１３４での演
算途中における情報の書き込みが行なわれる。

前記ROM１３３は、読み出し専用のメモリで
あつて、CPU１３４での演算処理に必要な情報
が予め記憶されていて、必要に応じてCPU１３
４から読み出される。

前記CPU１３４は、入力された各種の情報を
定められた処理条件に従つて演算処理を行なう装
置である。

前記クロツク回路１３５は、CPU１３４での
演算処理時間を設定する回路である。

前記出力回路１３６は、CPU１３４からの演
算結果信号に基づいて、アクチユエータであるバ
ルブソレノイド４９に対しデユーテイ信号による
制御信号ｃを出力する回路である。

前記操舵角センサ１４１は、ステアリングシヤ
フトやステアリングリンケージ等の変位により操
舵角を検出するセンサで、操舵角信号（θ）を出
力する。

前記左輪回転数センサ１４２は、左輪側ドライ
ブシヤフト２５等に設けられ、駆動左輪の回転数
を検出するセンサで、回転数信号（ｎ）を出力
する。

前記右輪回転数センサ１４３は、右輪側ドライ
ブシヤフト２６等に設けられ、駆動右輪の回転数
を検出するセンサで、回転数信号（nr）を出力す
る。

尚、前記操舵角センサ１４１は、操舵がなれて
いるか否か、つまり直進走行時か旋回時かの判別
を行なうセンサであると共に、旋回時の旋回方向
により左右輪の内外輪判別を行なうセンサであ
る。

また、左輪回転数センサ１４２及び右輪回転数セ
ンサ１４３は、直進走行時においては左右輪、旋
回時においては内外輪の回転数差（回転速度差）
を求めるセンサとして用いられる。

次に、実施例の作用を説明する。

まず、実施例の作用を、差動制限制御の作動流
れを示すフローチヤート図（第６図）により述べ
る。

(イ) 直進走行時直進走行時の制御動作の流れは、ステツプ２０
０→ステツプ２０１→ステツプ２０４へと進む。

つまり、直進時にはステツプ２０４でデユーテイ
100％の制御信号が出力され、左右輪の差動は制
限され車両の直進安定性が確保される。

尚、前記ステツプ２００では、入力信号（θ），
（ｎ），（nr）の読み込みがなされる。

ステツプ２０１では、ステツプ２００で読み込
まれた操舵角信号（θ）により操舵角θがθ＝０
（直進走行時）かθ〓０（旋回時）かの判別がなさ
れる。

(ロ) 旋回時旋回時の制御動作の流れは、ステツプ２００→
ステツプ２０１→ステツプ２０８へと進み、この
ステツプ２０８において左右輪のうちどちらが内
輪で、どちらが外輪かの判別がなされ、ステツプ
２０９またはステツプ２１０へ進む。

そして、ステツプ２１１では、内外輪回転速度差
（Ni−No）が、（Ni−No）≧０か、（Ni−No）＜
０かが判別され、（Ni−No）≧０の場合、つまり
内輪回転速度Niが外輪回転速度Noより大きい場
合には、ステツプ２０４に進み、デユーテイ＝
100％の制御信号ｃが出力され、（Ni−No）＜０
の場合、つまり内輪回転速度Niが外輪回転速度
Noより小さい場合には、ステツプ２１２に進み、
このステツプ２１２で所定の内外輪回転速度差
Ntより小さいか大きいかが判別され、（Ni−No）
＜Ntであればステツプ２０７に進みデユーテイ
＝０の制御信号ｃが出力され、Nt＜（Ni−No）＜
０であればステツプ２１３及びステツプ２１４に
進み、所定のデユーテイ比（デユーテイ＝100％
以下）による制御信号ｃが出力される。

尚、前記ステツプ２１３では、予めコントロー
ルユニツト１３のROM１３３に記憶させてある
内外輪回転速度差とデユーテイとの関係を示すマ
ツプ（第５図）から、ステツプ２０９または２１
０での演算結果に基づいてデユーテイが検索され
る。

例えば、、内外輪回転速度差が−N₂の場合は、デ
ユーテイＤ＝D₂となる。

このように、通常の直進走行時においては、常
に差動抵抗力が付与され、通常のリミテツドスリ
ツプデイフアレンシヤルのように、悪路において
直進性が向上すると共に、片輪がぬかるみ、砂
利，氷雪等に入り込んでも低速側の駆動トルク増
加で脱出性がよくなる。

また、旋回時のうち旋回初期においては、旋回
半径差によつて内輪の回転速度が外輪の回転速度
より小さくなる。

従つて、第６図のフローチヤート図では、ステツ
プ２０７か、またはステツプ２１４かに至る制御
作動の流れとなり、回転速度差があつても差動抵
抗力を減じるかなくす方向に作動し、差動抵抗力
による旋回初期のアンダステア傾向は解消され
る。

さらに、旋回初期においては、車両に加わる遠心
力により内輪側が浮き上がろうとしてスリツプす
るため、内輪の回転速度が外輪の回転速度より速
くなろうとする。

従つて、第６図のフローチヤート図では、ステツ
プ２０４に至る制御作動の流れとなり、最大の差
動抵抗力を付与する方向に移行するため、内輪が
スリツプしても他方の外輪で駆動可能となり旋回
加速性が向上する。

尚、この旋回時における内外輪のトルク特性
は、第７図に示すようになり、旋回初期（◎位置
まで）は、差動抵抗力の付与がないことで内外輪
トルクは同じであり、旋回後期（◎位置以降）
は、差動抵抗力の付与により外輪側の駆動トルク
が増大する。

また、旋回軌跡は、第８図の点線Ｃで示すような
軌跡となり、旋回後期におけるオーバステア傾向
は残つているが、旋回初期におけるアンダステア
傾向は解消される。

以上、本考案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、本考案の要旨を逸脱しない範囲におけ
る設計変更等があつても本考案に含まれる。

例えば、実施例では、旋回時に内輪回転速度が
外輪回転速度より小さい場合、ある所定の回転速
度差までは差動抵抗力を減じ、それ以上になると
差動抵抗力をなくす制御例を示したが、油圧応答
性の遅れを考慮して一気に差動抵抗力をなくすよ
うにしてもよいし、実施例のように徐々に減少さ
せるようにしてもよい。

また、内輪回転速度が外輪回転速度より小さい場
合でも、高いアンダステア傾向を示さない程度の
回転速度差内の小さな速度差領域までは差動抵抗
力を与えたままで、この速度差領域を超えた場合
に差動抵抗力を減じるようにしてもよい。

（考案の効果）以上説明してきたように、本考案の車両用差動
制限制御装置では、旋回時であつて、旋回内輪回
転速度が旋回外輪回転速度より小さいことを示す
信号が入力されたら差動抵抗力を減少させる手段
としたため、直進走行時で左右輪に回転速度差が
生じる場合や旋回時で内輪回転速度が大きい場合
等、差動制限必要時には差動抵抗力を増大させ、
差動制限作用により直進安定性や旋回安定性を高
め、乾燥路等での旋回時で内輪回転速度が小さい
場合には、差動抵抗力を減少させ、差動制限作用
による旋回初期のアンダステア傾向を防止するこ
とができるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の車両差動制限制御装置を示す
クレーム概念図、第２図は本考案実施例装置の差
動装置部を示す断面図、第３図は第２図Ｚ方向矢
視図、第４図は実施例装置の油圧発生装置及び制
御装置を示す図、第５図は実施例装置のコントロ
ールユニツトに予め記憶させてある内外輪回転速
度差とデユーテイとの関係線図、第６図は実施例
装置の差動制限制御作動の流れを示すフローチヤ
ート図、第７図は実施例装置における内外輪トル
ク特性図、第８図は実施例及び従来装置を備えた
車両の旋回軌跡図、第９図は従来装置における内
外輪トルク特性図である。１……駆動左輪、２……駆動右輪、３……差動
手段、４……差動制限機構、５……アクチユエー
タ、６……流体圧発生手段、７……入力センサ、
７０１……操舵角センサ、７０２……左輪回転数
センサ、７０３……右輪回転数センサ、８……制
御手段。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】差動を許容しながらエンジン駆動力を左右の駆
動輪に分配伝達する差動手段と、該差動手段に設
けられ、外部からの流体圧により差動抵抗力を付
与する差動制限機構と、該差動制限機構への流体
圧供給制御を行なうアクチユエータを有する流体
圧発生手段と、車両の運転状態を検知する入力セ
ンサと、該入力センサの信号に基づき差動抵抗力
を増減する制御信号を前記アクチユエータに対し
て出力する制御手段と、を備えた車両用差動制限
制御装置において、前記入力センサとして、操舵角を検出する操舵角
センサと、左右駆動輪の回転数を検出する左輪回
転数センサ及び右輪回転数センサとを含み、これ
らの入力センサから、旋回時であつて、旋回内輪
回転速度が旋回外輪回転速度より小さいことを示
す信号が入力されたら差動抵抗力を減少させる制
御を行なう制御手段としたことを特徴とする車両
用差動制限制御手段。