JPS62134339A - 車両の駆動系クラツチ制御装置 - 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、差動装置や四輪駆動車のトランスファ装置等
の動力分割装置に用いられ、差動制限トルクや駆動力配
分トルクを口ｆ変にする車両の駆動系クラッチ制御装置
に関する。

（従来の技術） 従来の差動制限装置としては、例えば、第９図に示すよ
うなものが知られている。にッサンスカイラインサービ
ス周報第４４６号ｒＳＫ−２」　、昭和５６年１０月９
日産自動車株式会社発行） この従来袋ｍは、ディファレンシャルケース１００の内
部に対向して配置され、左右のアクスルシャフトが設け
られる一対のサイドギヤ１０１　。

１０１’　と、該サイドギヤｌｏｔ、１０１’　の間に
配置され、サイドギヤ１０１，１０１’　　と噛み合う
ピニオンメートギヤ１０２が設けられるピニオンメート
シャフト１０３と、前記サイドギヤｌｏｉ、ｔｏｔ’の
外周部に対向配置され、ピニオンメートシャツ）１０３
の端部とはカム結合するプレッシャリング１０４，１０
４’　と、該プレッジャリング１０４，１０４’　とデ
ィファレンシャルケース１００の間に配置され、サイド
ギヤ１０１．１０１’　　とディファレンシャルケース
ｌＯＯとを摩擦締結させる摩擦クラッチ１０５，１０５
′　と、を備えたものであった。

尚、前記摩擦クラッチ１０５，１０５’は、サイドギヤ
ｔｏｉ、ｉｏｉ’側に固定されたフリクションディスク
１０６，１０６’　と、ディファレンシャルケース１０
０側に固定されたフリクションプレート１０７，１０７
’、　クラッチにイニシャルトルクを付与する皿バネ構
造のディシュドフリクションプレート１０８，１０８’
　と、によって構成されていた。

従って、従来装置における摩擦クラッチ１０５．１０５
’　へのクラッチ締結力は、ディシュドフリクションプ
レート１０８，１０８’によるイニシャルトルクと、カ
ム作用により押し開かれるブレ、ジャリング１０４，１
０４’からの押圧力によるもので、トランスファレシオ
特性をみると、第１０図に示すように、イニシャルトル
ク分ａとカムｆ’＋用による押圧力分すとの組み合せに
よる特性線図Ａとなっていた。

尚、トランスファレシオとは、高駆動力側トルクＴＨと
低駆動力側トルクＴＬのトルク比をいい、Ｔ　Ｈ／　Ｔ
　ｔ、の式であられされる。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、このような従来の差動制限装置にあって
は、装置設定により線図すの傾きであるトランスファレ
シオが一義的に決定されてしまうものであったため、高
トランスファレシオに設定すると、左右輪に回転速度差
が生じ始める旋回初期に差動制限トルクが発生し、低速
側である内輪側に外輪側から大きな駆動トルクが伝達さ
れることで、アンダステア傾向となり、さらに旋回後期
には輪荷改が内輪側から外輪側に移動するため内輪のス
リップにより逆に外輪側へ伝達される駆動トルクが大き
くなリ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
点線Ｂに示すような軌跡となっていた。

また、低トランスファレシオに設定すると、前述の旋回
初期アンダステアは小さくなるものの、旋回後期におけ
る差動制限トルクが不足し、路面への重輪グリップ力が
小さく、加速しながらコーナを抜けるような旋回走行を
行なうことができな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、エンジン駆動力を前後または左右の駆動輪
１，２に分配伝達する動力分割装置３と、該動力分割装
置３の駆動入力部と駆動出力部との間に設けられ、外部
からのクラッチ締結力に応じた伝達トルクを発生させる
駆動系クラッチ手段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クラッ
チ締結力を増減させる制御信号を出力する制御手段６と
、を備えた車両の駆動系クラッチ制御装置において、前
記入力センサ５として、操舵角センサ５０１と車速セン
サ５０２を含み、前記制御手段６を、車速か高くなるほ
ど、また、操舵角が大きくなるほどクラッチ締結力を大
きくする制御を行なう手段とした。

（作　用） 従って、本発明の車両の駆動系クラッチ制御装置では、
上述のように、車速が高くなるほど、また、操舵角が大
きくなるほどクラッチ締結力を大きくする制御を行なう
手段としたことで、トランスファレシオは車速条件と操
舵角条件に対応して、コーナ進入時からコーナを抜ける
までの間に逐次変化し、良好な旋回性能を得ることがで
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自動ｌｊ川用動制
限クラッチ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
（動力分割装置）１０、多板摩擦クラッチ手段（駆動系
クラッチ手段）１１、油圧発生装置１２、コントロール
ユニット（制Ｗ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、スタッドポルト１５により小体に
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、ディファレンシャルケース１８、
ピニオンメートシャフト１９、デフピニオン２０、サイ
ドギヤ２１，２１’を備えている。

前記ディファレンシャルケース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、ディファレンシャルケース１８
に固定されていて、プロペラシャフト２３に設けられた
ドライブピニオン２４と＋！　ミ合い、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
輪側ドライブシャフト２５と右輪側ドライブシャフト２
６がそれぞれに設けられている。

多板摩擦クラッチ手段１１は、前記差動装置ＩＯ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
クラッ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。

この多板摩擦クラッチ手段１１は、ハウジング１６及び
ディファレンシャルケース１８内に納められているもの
で、多板摩擦クラッチ２７．２７’　、　　・プレッシ
ャリング２８．２８’、　　リアクションプレート２９
．２９’、スラスト軸受３０．３０’スペーサ３１．３
１’、ブツシュロッド３２、油圧ピストン３３．７由室
３４．ン由圧ポート３５を備えている。

前記多板摩擦クラッチ２７．２７’は、ディファレンシ
ャルケース（駆動入力部）１８に回転方向固定されたフ
リクションプレート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
リクションディスク２７ｂ、２７’ｂとによって構成さ
れ、軸方向の両端面にはプレッシャリング２８．２８’
　とリアクションプレート２９．２９’　とが配置され
ている。

前記プレッシャリング２８．２８’は、クラッチ締結力
を受ける部材として前記ピニオンメートシャツ）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、断面方形のシャフト端部１９ａに対し角溝
２８ａ、２８’　　ａによって嵌合させ、従来のトルク
比例式差動制限ｒ段のように、回転差によるスラスト力
が発生しない構造としている。

１１１１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。

両多板摩擦クラッチ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ッチ２７は、
締結力がブツシュロッド３２→スペーサ３１呻スラスト
軸受３０→リアクシヨンプレート２９へと伝達され、プ
レッシャリング２８を反力受けとして締結され、他方の
多板摩擦クラッチ２７′は、ハウジング１６からの締結
反力が締結力となって締結される。

油圧発生装置１２は、第４図に示すように、クラッチ締
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、制御圧油路４４と、バルブアクチュエータとして
バルブソレノイド４５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、コントロールユニット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、走行時であって、差動制限を行なっている時や差
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４０からポ
ンプ圧油路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）１３からの制御電流信号（ｉ）
により、制御電流値ｌ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ュエータ
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、ＴＣＸ：Ｐ−
μｍｎ−ｒ−Ａ ｎ：クラッチ枚数 ｒ；クラッチ平均半径 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。

コントロールユニット１３は、車載のマイクロコンピュ
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、ユニット）１３４、クロック回路１３５、出
力回路１３６を備　　゛えている。

尚、入力センサ１４としては、操舵角センサ１４１、車
速センサ１４２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）、（Ｖ）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からの入力信号の−）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ＲＯＭ　１３３は、読み出し専用のメモリであって
、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ＣＰＵ１３４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
た処理条件に従って演算処理を行なう装置である。

前記クロック回路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。

前記操舵角センサ１４１は、操舵角０を検出し、操舵角
θに応じた操舵角信号（θ）を出力するセンサである。

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。

尚、操舵角センナ１４１及び車速センサ１４２は、コン
トロールユニット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１を検索するためのセンサとして用
いられる。

また、コントロールユニット１３のＲＯＭ１３３には、
第５図または第６図に示すような、車速Ｖと操舵角Ｏに
よる二次元マツプの制御特性マツプが設定されていて、
第５図に示す制御特性マツプは、車速Ｖが高くなるほど
、また、操舵角０が大きくなるほど制御電流値ｌ（＝制
御油圧Ｐ）が大きくなる制御特性マツプであり、第６図
に示す制御特性マツプは、低速大転舵時のタイトコーナ
ブレーキング現象による操舵力増大を防止するために所
定の車速ｖＯまでは差動制限トルクＴを付榮しないよう
にする特性を、前記第５図に示す制御特性マツプに加え
た例である。

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第７
図に示すフローチャート図により述べる。

直進及び旋回走行時は、ステップ２００→ステツプ２０
１→ステツプ２０２という作動の流れになり、ステップ
２０２では制御特性マツプに基づいた制御電流値ｌによ
る制御電流信号（ｉ）が出力される。

尚、ステップ２００は操舵角センサ１４１．車速センサ
１４２からの入力信号（０）、（Ｖ）の読み込みステッ
プであり、ステップ２０１は前記ステップ２００で読み
込まれた入力信号（θ）。

（Ｖ）により制御特性マツプから制御電流値ｌを検索す
る検索ステップである。

次いで、旋回走行時の作用について述べる。

直進走行からのコーナ進入時には、車速Ｖが低く操舵角
０がほぼ零に近いため制′４Ｂ電流値１＝０による制御
ＴＬｆｉ信号（ｉ）が出力され、差動制限トルクＴの発
生がほとんどなく、次いで、コーナ進入時から旋回初期
にかけては、操舵角θが大きくなるに従って制御電流値
ｉ＊が１８＝０からｉ“＝小へと変化し、差動制限トル
クＴがわずかに高まる。

しかしながら、旋回初期における差動制限トルクＴは小
さく、はぼ普通の差動装置に近いものであり、トランス
ファレシオもｌに近い低トランスファレシオとなるため
、旋回初期のアンダステア傾向は防止される。

そして、旋回中期から旋回後期にかけては、操舵角Ｏ及
び車速■の増大に従って制御電流値１′がｉ”＝小→１
７＝巾→ｉ“＝大へと変化し、差動制限トルクＴも高ま
る。

従って、トランスファレシオも低トランスファレシオか
ら高トランスファレシオへと逐次変化することになるた
め、路面への車輪グリップ力が十分に確保され、高いコ
ーナリングフォースにより旋回ができ、加速しながらコ
ーナを抜けるようなスポーツ走行的な旋回走行も可使と
なる。

つまり、第８図の実線Ｃに示すように、旋回後期におい
ては幾分オーバステア傾向を残すが、旋回初期における
アンダステア傾向が解消された旋回走行軌跡となる。

このように、実施例の差動制限クラッチ制御装置にあっ
ては、車速Ｖが高くなるほど、また、操舵角０が大きく
なるほど差動制限を行なう多板摩擦クラッチ手段２７．
２７’の締結圧を大きくする制御を行なう構成としたた
め、トランスファレシオは車速条件と操舵角条件に対応
して、コーナ進入時からコーナを抜けるまでの間に逐次
変化し、旋回初期のアンダステア傾向防止と旋回後期の
コーナリングフォース増大との両立を達成できる。

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１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、差動制限クラッチ制御装置の例を
示したが、四輪駆動車の駆動力を分配するトランスファ
装置の駆動力配分比（トランスファレシオ）を変更する
トランスファクラッチにも適用でき、この場合には、旋
回初期には、はぼ２輪駆動状態に近くパワースライドが
可能で、旋回後期には、はぼ４輪駆動状態に近くコーナ
リングフォースが高く、高い限界速度になる。

また、実施例では、車速条件として車速のみによる制御
特性マツプの例を示したが、車速に車両加速度やアクセ
ル開度を加味した車速条件としてもよいし、また、車速
相当条件として、車両加速度やアクセル開度を用いても
よい。

また、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。

（発明の効果） 以上説明してきたように、本発明の車両の駆動系クラッ
チ制御装置にあっては、車速が高くなるほど、また、操
舵角が大きくなるほどクラッチ締結力を大きくする制御
を行なう手段としたため、トランスファレシオは車速条
件と操舵角条件に対応して、コーナ進入時からコーナを
抜けるまでの間に逐次変化し、良好な旋回性能を得るこ
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図は本発明の車両の駆動系クラッチ制御装置を示す
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図及び第６図は実施例装置のコントロールユニット
に予め記憶させである制御電流値の二次元制御特性マツ
プ図、第７図は実施例装置の差動制限制御作動の流れを
示すフローチャート図、第８図は旋回走行軌跡特性図、
第９図は従来の差動制限装置を示す断面図、第１０図は
従来装置のトランスファレシオ特性図である。 １．２・・・駆動輪 ３・・・動力分割装置 ４・・・駆動系クラッチ手段 ５・・・入力センサ ５０１・・・操舵角センサ ５０２・・・車速センサ ６・・・制御手段

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）エンジン駆動力を前後または左右の駆動輪に分配伝
   達する動力分割装置と、該動力分割装置の駆動入力部と
   駆動出力部との間に設けられ、外部からのクラッチ締結
   力に応じた伝達トルクを発生させる駆動系クラッチ手段
   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クラッチ締結力を増減させる制御
   信号を出力する制御手段と、を備えた車両の駆動系クラ
   ッチ制御装置において、 前記入力センサとして、操舵角センサと車速センサを含
   み、前記制御手段を、車速が高くなるほど、また、操舵
   角が大きくなるほどクラッチ締結力を大きくする制御を
   行なう手段としたことを特徴とする車両の駆動系クラッ
   チ制御装置。