JPH0764221B2

JPH0764221B2 - 差動制限力制御装置

Info

Publication number: JPH0764221B2
Application number: JP62264525A
Authority: JP
Inventors: 裕二小張; 隆志今関
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1987-10-20
Filing date: 1987-10-20
Publication date: 1995-07-12
Anticipated expiration: 2010-07-12
Also published as: DE3887108D1; DE3887108T2; EP0318688B1; US4973294A; JPH01106737A; EP0318688A1

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、差動制限クラッチの締結力制御により左右駆
動輪の差動制限力を可変に制御出来る車両における差動
制限力制御装置に関する。

（従来の技術）従来の差動制限力制御装置としては、例えば特開昭61−
67629号公報や特開昭61−102321号公報に記載されてい
る装置が知られている。

前者の装置は、車速を入力情報とし、車速が高車速にな
る程クラッチの締結力を増大させる制御内容であり、後
者の装置は、加速状態を入力情報とし、急加速状態にな
る程クラッチの締結力を増大させる制御内容である。

（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っては、車速あ
るいは加速状態の入力情報のみでクラッチ締結力を制御
する構成となっていた為、クラッチ締結力が全体的に強
めの高摩擦係数路に適する制御内容とした場合には、低
摩擦係数路走行時に差動制限力の急な高まりにより尻振
りが発生するし、また、高摩擦係数路での走行時におい
てもタイトコーナーでのターンイン時に強アンダーステ
アとなってしまう。一方、クラッチ締結力が全体的に弱
めの低摩擦係数路に適する制御内容とした場合には、高
摩擦係数路走行時において差動制限力が低いために旋回
内輪のスピンが顕著に出て旋回加速性に劣ってしまう。
尚、対応策として、路面摩擦係数により制御内容を補正
する事が考えられるが、路面摩擦係数を直接正確に検出
する事は難しい。

そこで、本出願人は、上述の問題を解決するべく特願昭
61−217654号の明細書及び図面で、車速や加速状態に基
づく制御を求心加速度により補正（求心加速度が高い
程、差動制限力を増大）する内容の装置を提案した。

しかし、この先行装置にあっても、以下に述べるような
問題を残している。

高速直進時等で、高車速ではあるが求心加速度が低
い時には、差動制限力が十分ではなく、横風に対する安
定性がデフロック時より劣ってしまう。

低速直進時は差動制限力がほとんど付与されない
為、左右輪接地路面の摩擦係数が異なるスプリットμ路
等の走行時にはスピンが発生してしまう。

（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、第１図のクレーム概念図に示すように、所定の検出
手段１からの入力検出値に基づいて決められた差動制限
力指令値を出力する差動制限力制御手段２と、該差動制
限力制御手段からの指令値に基づく外部締結力制御によ
り左右駆動輪の差動制限力を可変に制御する差動制限ク
ラッチ３と、を備えた差動制限力制御装置において、前
記検出手段１として、車両の旋回半径を検出する旋回半
径検出手段101と車両の求心加速度を検出する求心加速
度検出手段102とを含み、前記差動制限力制御手段２
は、前記検出手段101,102から得られる旋回半径値及び
求心加速度絶対値に基づき、旋回半径値が大きいほど増
加する値で、求心加速度絶対値が大きいほど増加する値
を差動制限力指令値とする手段であることを特徴とす
る。

（作用）低速〜中速での直進時には、直進であることで旋回半径
は無限大となり、差動制限力制御手段２からは差動制限
力を最大にする指令値が出力される。従って、スプリッ
トμ路の走行時には、左右輪の差動制限によりデフロッ
ク時と同様に走破性が向上する。

低速〜中速での旋回前期には、直進からハンドルを切り
込む程、旋回半径は小さくなり、差動制限力制御手段２
からは差動制限力をゼロまたはゼロに近づける指令値が
出力される。尚、求心加速度は、小求心加速度〜中求心
加速度の範囲内にある。従って、高差動制限力を付与し
ての旋回時のようなアンダーステア傾向が抑えられる。

低速〜中速での旋回後期には、旋回半径はほぼ一定であ
るが求心加速度が増大し、差動制限力制御手段２からは
差動制限力を再び増大する指令が出力される。従って、
旋回後期においては、内輪スピンが防止され、駆動トル
クが十分に得られて旋回トラクション能力が向上する。

高速直進時には旋回半径が無限大となり、高速旋回時に
は求心加速度が非常に大きくなるというように、高速時
には直進，旋回にかかわらず差動制限力制御手段２から
は高い差動制限力とする指令値が出力される。従って、
高速直進走行時における横風等の外乱に対しては高い差
動制限力により車両安定性が確保されるし、また、高速
旋回時には、差動制限力によりアンダーステア方向のモ
ーメントを発生させ、車両のアンダーステア量を増やす
ことで旋回安定性が向上する。

（実施例）以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

まず、構成を説明する。

実施例の差動制限力制御装置Ａが適応される後輪駆動車
は、第２図に示すように、エンジン10、トランスミッシ
ョン11、プロペラシャフト12、ディファレンシャル13、
ドライブシャフト14,15、後輪16,17、前輪18,19を備え
ている。

そして、前述した公知技術と同様なディファレンシャル
13に内蔵した差動制限クラッチ20（湿式多板摩擦クラッ
チ等）の締結力制御により左右の後輪16,17の差動制限
力ΔＴを可変に制御する差動制限力制御は、外部油圧源
30からの加圧油を差動制限制御バルブ31を介して差動制
限クラッチ20に導くことで行なわれる。

また、差動制限制御バルブ31に駆動信号を出力するコン
トローラ32は、差動制限力制御を行なう電子制御回路で
ある。

そして、コントローラ32の内部回路を機能の面から述べ
ると、入力回路320と、求心加速度演算回路321と、旋回
半径演算回路322と、求心加速度Ygの絶対値|Yg|に比例
して増加する指令値ΔT₁を出力する第１関数発生器323
と、旋回半径Ｒに比例して増加する指令値ΔT₂を出力す
る第２関数発生器324と、各指令値ΔT₁とΔT₂とを加算
する加算器325と、差動制限力指令合計値ΔTtotal（＝
ΔT₁＋ΔT₂）が得られるバルブ駆動信号（ｉ）を出力す
るバルブ駆動回路326とを備えている。

次に、作用を説明する。

第３図に示すフローチャート図に基づきコントローラ32
での制御作動の流れを述べる。

ステップ100で右前輪速NFRと左前輪速NFLとが読み込ま
れ、右前輪速NFRと左前輪速NFLに基づいて、ステップ10
1で旋回半径Ｒが演算され、ステップ102で求心加速度Yg
が演算される。

尚、演算式は、車速V,ヨーレイトとして場合に、次式
の通りである。

Ｖ＝｛（NFL＋NFR）/2｝/r ＝K1・|NFL−NFR| Ｒ＝V/ ＝K2・｜（NFL＋NFR）／（NFL−NFR）｜ Yg＝V²/R ＝K3・｜（NFL＋NFR）×（NFL−NFR）｜但し、K1,K2,K3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103では、ステップ102で求めた求心加速度Ygと
旋回半径Ｒと、予め設定されている制御特性関数に基づ
いて、夫々の差動制限力指令値ΔT₁とΔT₂が決められ
る。

ステップ104では、指令値ΔT₁とΔT₂とを加算すること
で差動制限指令合計値ΔTtotal（＝ΔT₁＋ΔT₂）が求め
られる。

ステップ105では、差動制限クラッチ20において前記差
動制限力指令合計値ΔTtotalが得られる締結力にするべ
く差動制限制御バルブ31にバルブ駆動信号（ｉ）が出力
される。

以上述べた制御が行なわれることにより、縦軸を求心加
速度Yg,横軸を旋回半径Ｒとした場合には、第４図に示
すような指令値特性が得られ、また、車速をパラメータ
とした場合には、第５図に示すような特性が得られる。
従って、各走行態様では、以下に述べるような作用を示
す。

低速〜中速での直進時低速〜中速での直進時には、直進であることで旋回半径
Ｒは無限大となり、コントローラ32からは差動制限力Δ
Ｔを最大にする指令値に基づくバルブ駆動信号（ｉ）が
出力される。

従って、スプリットμ路の走行時には、左右輪16,17の
差動制限によりデフロック時と同様に走破性が向上す
る。

低速〜中速での旋回時低速〜中速での旋回前期には、直進からハンドルを切り
込む程、旋回半径Ｒは小さくなり、コントローラ32から
は差動制限力ΔＴをゼロまたはゼロに近づける指令値
（例えば、４→３→２→１→０）に基づくバルブ駆動信
号（ｉ）が出力される。尚、求心加速度Ygは、小求心加
速度〜中求心加速度の範囲内にある。

従って、高差動制限力を付与しての旋回時のようなアン
ダーステア傾向が抑えられる。

低速〜中速での旋回後期には、旋回半径Ｒはほぼ一定で
あるが求心加速度Ygが増大し、コントローラ32からは差
動制限力ΔＴを再び増大する指令値（例えば、０→１→
２→３→４）に基づくバルブ駆動信号（ｉ）が出力され
る。

従って、旋回後期においては、増大する差動制限力ΔＴ
により内輪スピンが防止され、駆動トルクが十分に得ら
れて旋回トラクション能力が向上する。

高速時高速直進時には旋回半径Ｒが無限大となり、高速旋回時
には求心加速度Ygが非常に大きくなるというように、高
速時には直進，旋回にかかわらずコントローラ32からは
高い差動制限力ΔＴとする指令値（例えば４）に基づく
バルブ駆動信号（ｉ）が出力される。

従って、高速直進走行時における横風等の外乱に対して
は高い差動制限力ΔＴにより車両安定性が確保される
し、また、高速旋回時には、差動制限力ΔＴによりアン
ダーステア方向のモーメントを発生させ、車両のアンダ
ーステア量を増やすことで旋回安定性が向上する。

以上、実施例を図面に基づいて説明してきたが、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、実施例では第４図に示すような指令値特性が得
られる例を示したが、第６図に示すように、原点を中心
とする同心円で指令値を決めるものであっても良く、こ
の場合には、中〜低車速で求心加速度Ygが大の時の指令
値が車速により大きくならない。また、これと同様な効
果を得るために、第７図に示すように、小旋回半径Ｒで
高求心加速度Ygの領域での指令値をフラットにしても良
い。この他、指令値を変化させる指令値特性線の形は自
由に変えることが出来る。

また、旋回半径検出手段としては、実施例以外に操舵角
センサからの操舵角信号により求めても良いし、求心加
速度検出手段としては、求心加速度センサからの求心加
速度信号で直接求めても、車速と旋回半径から演算によ
り求めても良い。

（発明の効果）以上説明してきたように、本発明の差動制限力制御装置
にあっては、検出手段として、車両の旋回半径を検出す
る旋回半径検出手段と車両の求心加速度を検出する求心
加速度検出手段とを含み、差動制限力制御手段は、前記
検出手段から得られる旋回半径値及び求心加速度絶対値
に基づき、旋回半径値が大きいほど増加する値で、求心
加速度絶対値が大きいほど増加する値を差動制限力指令
値とする手段としたため、低速〜中速旋回時におけるア
ンダーステアの低減やスプリットμ路での走破性の向上
等、様々な路面状況や走行態様に基づきた最適な差動制
限力制御を、旋回状態や路面摩擦係数を直接検出するこ
とのない簡単な装置で達成出来るという効果が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の差動制限力制御装置を示すクレーム概
念図、第２図は実施例の差動制限力制御装置が適応され
た後輪駆動車を示す全体ブロック図、第３図はコントロ
ーラでの制御作動の流れを示すフローチャート図、第４
図は実施例装置での指令値特性図、第５図は車速をパラ
メータとした制御特性図、第６図及び第７図は他の実施
例装置での指令値特性図である。１…検出手段 101…旋回半径検出手段 102…求心加速度検出手段２…差動制限力制御手段３…差動制限クラッチ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】所定の検出手段からの入力検出値に基づい
て決められた差動制限力指令値を出力する差動制限力制
御手段と、該差動制限力制御手段からの指令値に基づく
外部締結力制御により左右駆動輪の差動制限力を可変に
制御する差動制限クラッチと、を備えた差動制限力制御
装置において、前記検出手段として、車両の旋回半径を検出する旋回半
径検出手段と車両の求心加速度を検出する求心加速度検
出手段とを含み、前記差動制限力制御手段は、前記検出手段から得られる
旋回半径値及び求心加速度絶対値に基づき、旋回半径値
が大きいほど増加する値で、求心加速度絶対値が大きい
ほど増加する値を差動制限力指令値とする手段であるこ
とを特徴とする差動制限力制御装置。