JPH0536250B2

JPH0536250B2 -

Info

Publication number: JPH0536250B2
Application number: JP60250423A
Authority: JP
Inventors: Shuji Torii; Kyotaka Ozaki; Masaji Oowada
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1985-11-08
Filing date: 1985-11-08
Publication date: 1993-05-28
Also published as: DE3637820C2; DE3637820A1; US4741407A; JPS62110529A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、差動制限手段に対し制御外力により
差動制限トルクを発生させ、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装置
に関する。

（従来の技術）従来の差動制限手段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、差動制限手段として、デイフ
アレンシヤルケースとサイドギアとの間に設けら
れる多板摩擦クラツチが用いられ、この多板摩擦
クラツチに対し、駆動トルクの大きさによりピニ
オンメートシヤブト部のカム機構で発生するスラ
スト力をクラツチ締結力とし、このクラツチ締結
力で差動制限トルクを発生させる。いわゆるトル
ク比例式差動制限手段を備えた装置であつた。こ
れにより、旋回走行時に旋回内輪の輪荷重が減る
と発生する駆動輪の内輪空転を防止するものであ
る。尚、ここで差動制限手段とは、差動制限機能
を発揮する手段をいい、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
手段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。

また、サスペンシヨンの特性を変更できる可変
サスペンシヨンとしては、例えば「自動車工学
vol33。No.10」（昭和59年10月１日(株)鉄道日本社発
行）の38ページ〜55ページに記載されているよう
なものが知られている。

この可変サスペンシヨンの一例である減衰力可
変ダンパは、時と場合によつて減衰力の強弱切換
えを行ない、乗り心地及び操安性を選択するもの
で、市街地等を走行する一搬走行では減衰力を弱
くして乗り心地を維持し、高速走行時には減衰力
を強くして操安性や高速安定性を向上させるよう
にしたものである。

（発明が解決しようとする問題点）しかしながら、このような従来装置にあつて
は、差動制限手段を内蔵した差動装置の差動制限
作用と、サスペンシヨンの減衰力可変ダンパの減
衰力変更作動とは、相互に連動関係がなく差動制
限作用が一義的に行なわれるものであつたため、
運転者が切換え操作により異なる減衰力特性を選
択すると、減衰力特性の変更により、旋回走行時
等では、車両挙動だけではなく、左右輪の接地荷
重も変わつてしまい、差動制限効果が変化してし
まうという問題があつた。

一般に減衰力或はバネ力が弱い位置に選択され
ている時には、乗り心地を重視した一般走行時で
あり、本走行状態においてドライバは内輪が空転
するようなスポーテイなアクセル操作やハンドル
操作をしないのが普通であるから、内輪空転防止
に必要な大きい差動制限力は本来的に必要ない。
仮に、大きな差動制限力を与えた場合、旋回時に
生じる旋回軌跡差による左右輪の回転差が制限さ
れ、旋回走行抵抗として作用する。これにより、
車両のステア特性は強アンダステア特性となり、
旋回し難くなると共に、上記旋回走行抵抗に抗し
て走行することにより、燃費の悪化を招く。

さらに、別の観点で見るならば、減衰力或はバ
ネ力が弱い状態では左右輪の荷重移動が遅いため
に、車両に作用する横加速度が小である旋回初期
には、旋回軌跡差による左右輪の回転速度差を発
生させないように、差動制限装置が作動し、ステ
ア特性は強アンダステアとなる。その後、車両に
作用する横加速度が増加して荷重移動により旋回
内輪が空転すると、差動制限装置は空転を抑える
と共に空転していない旋回外輪の側に駆動力を伝
えるため、車両が回頭する方向に駆動力が作用し
て、ステア特性はオーバステアとなる。つまり、
旋回途中で車両に作用する横加速度が大きくなる
と、アンダステアからオーバステアに変化するい
わゆるリバースステアが発生する。この現象は、
差動制限力が大きい程、影響が大きいものとなつ
てしまう。

一方、減衰力或はバネ力が強い位置に選択して
いる時には、ドライバが機敏な走行を好む時に選
択する傾向が強く、時として内輪が空転するよう
なスポーテイなアクセル操作やハンドル操作を行
なう傾向がある。

また、ロール運動の減衰が強いために、車両に
作用する横加速度があまり大きくなくとも内外輪
の荷重移動が大きく、内輪側の荷重移動が減少し
やすくなり、結果として内輪が空転する状況が生
じやすい。

従つて、内輪空転に備えた強めの差動制限力を
発生させる必要がある。

（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の駆動入力部と駆動出
力部との間に設けられ、制御外力により差動制限
トルクを発生させる差動制限手段４と、車両状態
を検知する入力センサ５と、該入力センサ５から
の入力信号に基づき作動制限トルクを増減させる
制御信号を出力する制御手段６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５
として、減衰力またはバネ定数を可変とするサス
ペンシヨンの減衰力またはバネ定数の選択位置を
検出するサスペンシヨン特性選択位置センサ５０
１を含み、前記制御手段６を、減衰力またはバネ
定数が弱い位置の時は差動制限トルクが低め傾向
の制御特性が得られ、減衰力またはバネ定数が強
い位置の時は差動制限トルクが高め傾向の制御特
性が得られる制御を行なう手段とした。

（作用）従つて、本発明の車両用差動制限制御装置で
は、上述のように、減衰力またはバネ定数が弱い
位置の時は差動制限トルクが低め傾向の制御特性
が得られ、減衰力またはバネ定数が強い位置の時
は差動制限トルクが高め傾向の制御特性が得られ
る制御を行なう手段としたことで、サスペンシヨ
ン特性の変化に対応した差動制限効果を得ること
ができる。

（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つて、外部油圧
により作動する多板摩擦クラツチ手段を備えた自
動車用差動制限制御装置を例にとる。

まず、実施令の構成を説明する。

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、多板摩擦クラツチ手
段（差動制限手段）１１、油圧発生装置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１９、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２
２，２２′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がそれぞれに設けられている。

多板摩擦クラツチ手段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が付与され、差動
制限トルクを発生する手段である。

この多板摩擦クラツチ手段１１は、ハウジング
１６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２７，２
７′、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３０，３
０′、スペーサ３１，３１′、プツシユロツド３
２、油圧ピストン３３、油室３４、油圧ポート３
５を備えている。

前記多摩擦クラツチ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、サイドギヤ（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２７
ｂ，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図に示すように、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手
段のように、駆動トルク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、第４図に示すように、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、ポンプ圧油
路４２、ドレーン油路４３、制御油圧路４４と、
バルブアクチユエータとしてバルブソレノイド４
５を有する電磁比例減圧バルブ４６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からのモータ信号(m)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
は通電によるモータ信号(m)が出力され、停車時等
の差動制限を全く必要としない時は非通電による
モータ信号(m)が出力される。

前記電磁比例減圧バルブ４６は、油圧ポンプ４
０からポンプ油圧路４２を介して供給されるポン
プ圧の作動油を、コントロールユニツト１３から
の制御電流信号(i)により、制御電流値i^*の大きさ
に比例した制御油圧Ｐに圧力制御をし、制御圧油
路４４から油圧ポート３５及び油室３４へ制御油
圧Ｐを送油するバルブアクチユエータで、制御電
流信号(i)は電磁比例減圧バルブ４６のバルブソレ
ノイド４５に対して出力される。

尚、制御油圧Ｐと差動制限トルクＴとは、Ｔ〓Ｐ・μ・ｎ・ｒ・Ａｎ；クラツチ枚数ｒ；クラツチ平均半径Ａ；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。

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。

尚、入力センサ１４としては、ダンパスイツチ
（減衰力選択位置センサ）１４１、車速センサ１
４２、アクセル開度センサ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(s)、(v)、(a)をCPUにて演算処理で
きる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、バルブソレノイド４５に
対し制御電流信号(i)を出力する回路である。

前記ダンパスイツチ１４１は、サスペンシヨン
に設けられる減衰力可変ダンパの減衰力を選択
し、スイツチ信号(s)を出力するスイツチで、減衰
力の弱い側に選択されている時はｓ＝０の信号が
出力され、減衰力の強い側に選択されている時は
ｓ＝１の信号が出力される。

尚、第４図中５０はコントロールユニツト、５
１，５２はフロント可変ダンパ、５３，５４はリ
ヤ可変ダンパ、５５，５６はフロントソレノイ
ド、５７，５８はリヤソレノイドであり、ダンパ
スイツチ１４１による切換操作で減衰力が弱いソ
フトと、減衰力が強いハードとの変更がなされ
る。

前記車速センサ１４２は、車両の車速を検出
し、車速に応じた車速信号(v)を出力するセンサで
ある。

前記アクセル開度センサ１４３は、アクセルペ
ダルへの踏み込み度合を検出し、アクセル開度
（スロツトル開度ともいう）に応じたアクセル開
度信号(a)を出力するセンサである。

尚、車速センサ１４２及びアクセル開度センサ
１４３は、コントロールユニツト１３に予め設定
されている制御特性マツプから制御電流値i^*を検
索するためのセンサとして用いられる。

また、コントロールユニツト１３のROM１３
３には、第５図に示すように、ダンパスイツチ１
４１が減衰力の弱い側に選択されている時の制御
特性マツプM1（第５図イと、減衰力の強い側に選
択されている時の制御特性マツプM2（第５図ロが
設定されていて、一方の制御特性マツプM1は、
制御電流値i^*が全般的に低く、このマツプM1の
選択時は、差動制限トルクが低め傾向の制御特性
が得られ、他方の制御特性マツプM2は、制御電
流値i^*が全般的に高く、このマツプM2の選択時
は、差動制限トルクが高め傾向の制御特性が得ら
れる。

尚、両マツプM1、M2は、車速Ｖとアクセル開
度Ａによる二次元マツプであり、制御電流値i^*
は、両者Ｖ、Ａの大きさに比例して大きくなる値
としている。

次に、実施例の作用を説明する。

まず、実施例の作用を、差動制限制御の差動流
れを第６図に示すフローチヤート図より述べる。

(イ) 減衰力が弱い側を選択している時市街地等を走行する一般走行時であつて、減
衰力が弱い側を選択している時は、ステツプ
200→ステツプ201→ステツプ202→ステツプ203
→ステツプ204という作動の流れになり、ステ
ツプ２０４では制御特性マツプM1に基づいた
制御電流値i^*による制御電流信号(i)が出力され
る、尚、ステツプ２００はダンパススイツチ１４
１、車速センサ１４２、アクセル開度センサ１
４３からの入力信号(s)、(v)、(a)の読み込みステ
ツプであり、ステツプ２０１は前記ステツプ
200で読み込まれたスイツチ信号(s)により減衰
力の弱い側が選択されているか、減衰力の強い
側が選択されているかを判断する判断ステツプ
であり、ステツプ202は前記ステツプ201での判
断により制御特性マツプM1、M2から一方の制
御特性マツプM1を選択するステツプであり、
ステツプ203は前記ステツプ200で読み込まれた
車速Ｖ及びアクセル開度Ａにより制御特性マツ
プM1から制御電流値i^*を検索出する検索ステ
ツプである。

(ロ) 減衰力が強い側を選択している時高速走行時等において減衰力が強い側を選択
している時は、ステツプ200→ステツプ201→ス
テツプ205→ステツプ206→ステツプ207という
作動の流れになり、ステツプ207では制御特性
マツプM2に基づいた制御電流値ｉによる制御
信号（ｉ）が出力される。

尚、ステツプ205は制御特性マツプM2の選択
ステツプであり、ステツプ206は車速Ｖ及びア
クセル開度Ａにより制御特性マツプM2から制
御電流値i^*を検索する検索ステツプである。

具体例として、例えば減衰力が弱い側を選択
され、その時の車速Ｖ及びアクセル開度Ａとの
関係で、第５図イの○印に示すように、制御電
流値i^*＝２が出力されている時に、ダンパスイ
ツチ１４１を切換えて、減衰力が強い側を選択
すると、第５図ロの○印に示すように、制御電
流値i^*がi^*＝２からi^*＝３に変わり、差動制限
トルクＴも制御電流値i^*の変化に応じて変わ
る。

このように、実施例の差動制限制御装置にあ
つては、減衰力が弱い側に選択されている時は
差動制限トルクＴが低めの差動制限制御特性が
得られ、減衰力が強い側に選択されている時は
差動制限トルクＴが高めの差動制限制御特性が
得られる構成としたため、サスペンシヨンの減
衰力特性が変化しても変化に対して差動制限制
御がなされることで、ほぼ一定の差動制限効果
を得ることができる。

さらに、実施例では制御特性マツプとして、
車速Ｖ及びアクセル開度Ａによる二次元マツプ
を用いているため、車速Ｖやアクセル開度Ａに
応じた差動制限作用を得ることができる。

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、本発明な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発明に含まれる。

例えば、実施例では、ハードとソフトとの２段
階に切換える可変ダンパを搭載した車両の例を示
したが、減衰力が３段階以上の複数段階や無段階
に切換えられる可変ダンパを搭載した車両であつ
ても適用でき、この場合には段階に応じて差動制
限トルクを制御するようにすれはよい。

また、実施例では設定制御特性として車速とア
クセル開度による二次元マツプの特性を示した
が、他の要素、例えば路面摩擦係数や左右輪回転
速度差等を含んで、または単独でマツプを設定さ
せてもよい。

また、先行願出の特願昭59−187780号（特公平
３−16289号）、特願昭59−187781号（特開昭61−
67630号）、特願昭59−191270号（特公平４−
54102号）、特願昭60−157837号（特開昭62−
18330号）等のように、車両状態に応じて差動制
限の制御を行なうような計御手段において、サス
ペンシヨンの減衰特性の変更により出力信号の補
正を行なう補正制御手段として用いることがで
き、この場合サスペンシヨンの減衰力特性変更が
あつてもほぼ同じ差動制限効果が得られる。

また、実施例では、アクチユエータとして、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イ信号にして油圧
制御を行なうような例としてもよい。

また、バネ定数を可変とするサスペンシヨンを
有する車両でも上述した実施例と同様に差動制限
を制御する事が可能である。

また、サスペンシヨン特性選択位置センサは上
述した実施例に示す様な手動切換スイツチからの
信号に限られるものではなく、車速や燥舵角等に
より自動的にサスペンシヨン特性を切換える装置
では、制御回路からの切換信号を用いれは良い。

（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
制限制御装置にあたつては、減衰力またはバネ定
数が弱い位置の時は差動制限トルクが低め傾向の
制御特性が得られ、減衰力またはバネ定数が強い
位置の時は差動制限トルクが高め傾向の制御特性
が得られる制御を行なう手段としたため、サスペ
ンシヨンの減衰力特性の変化に対応した差動制限
効果を得ることができ、これによつてサスペンシ
ヨン特性が変化しても不必要に車両挙動の急な変
化がない安定した走行性能や旋回性能を確保でき
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
差動制限手段を内蔵した差動装置を示す断面図、
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
イ，ロは実施例装置のコントロールユニツトに予
め記憶させてある制御電流値の二次元制御特性マ
ツプ図、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と図である。１……駆動左輪、２……駆動右輪、３……差動
手段、４……差動制限手段、５……入力センサ、
５０１……サスペンシヨン特性選択位置センサ、
６……制御手段。

Claims

【特許請求の範囲】１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、該差動手段の
駆動入力部と駆動出力部との間に設けられ、制御
外力により差動制限トルクを発生させる差動制限
手段と車両状態を検知する入力センサと、該入力
センサからの入力信号に基づき差動制限トルクを
増減させる制御信号を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、減衰力またはバネ定数
を可変とするサスペンシヨンの減衰力またはバネ
定数選択位置を検出するサスペンシヨン特性選択
位置センサを含み、前記制御手段を、減衰力また
はバネ定数が弱い位置の時は差動制限トルクが低
め傾向の制御特性が得られ、減衰力またはバネ定
数が強い位置の時は差動制限トルクが高め傾向の
制御特性が得られる制御を行なう手段としたこと
を特徴とする車両用差動制限制御装置。