JP2000052803A - ディファレンシャル装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 コーナリング出口における車両の直進加速時
のレスポンスを向上可能なディファレンシャル装置の提
供を目的とする。 【解決手段】 エンジンからの入力トルクを差動機構８
を介して左右の後輪１３L ，１３R に配分出力するリヤ
デフであって、それぞれが多板クラッチ１７L ，１７R
と変速機構１９L ，１９R とからなり差動機構８と並列
に配置されて入力トルクを各後輪１３L ，１３R に伝達
する第１と第２のトルク伝達機構１５L ，１５R と、油
圧ユニット２１と、センサ情報に応じて左右の後輪１３
L ，１３Rへの配分出力を制御する制御ユニット３３と
を備え、制御ユニット３３は、ハンドル角度情報と車輪
速度とから基準の操舵角を演算すると共にアクセル開度
に応じて補正のうえ、これと実操舵角との差に応じて油
圧ユニット２１を介して後輪１３L ，１３R 間のトルク
配分を制御することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、両出力軸へのトル
ク配分を制御可能なディファレンシャル装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種のディファレンシャル装置
（以下デフと略称する）としては、例えば特開平７−１
５６６８１号公報に図５、図６に示すものが開示されて
いる。図５は４輪駆動車の駆動系の全体構成を示す。ま
た、図６はリヤデフ部に配置され両後輪間で駆動トルク
の移動を行うトルク移動機構の制御手段（以下ＥＣＵと
いう）の機能構成を示す。

【０００３】図５に示すように、エンジン１０１の駆動
力はトランスミッション１０３を経てプラネタリギヤ式
のセンタデフ１０５に伝達され、前輪１０７，１０９へ
はさらにフロントデフ１１１を介して駆動力が伝達され
る。一方、後輪１１３，１１５へはセンタデフ１０５か
らベベルギヤ機構１１７、プロペラシャフト１１９およ
びベベルギヤ機構１２１、リヤデフ１２３を介して駆動
力が伝達される。

【０００４】車両の走行状態に応じてリヤデフ１２３に
入力される後輪駆動力を左右の後輪１１３，１１５間で
駆動トルク移動を行って、例えば旋回性能を向上するト
ルク移動機構１２５は、このリヤデフ１２３の両側に左
右対称に設けられ、変速機構１２７，１２７と油圧クラ
ッチ機構１２９L,１２９R とから構成されている。

【０００５】各油圧クラッチ機構１２９L,１２９R には
油圧ユニット１３１から油圧が供給される。油圧ユニッ
ト１３１はＥＣＵ１３３により作動を制御され、油圧ク
ラッチ機構１２９L,１２９R のいずれか一方を係合し他
方を開放する場合と、両方共開放する場合とが設定され
ている。また油圧ユニット１３１はセンタデフ１０５の
前輪１０７，１０９側出力部と後輪１１３，１１５側出
力部との差動を制限する差動制限用油圧クラッチ１０６
の係合を制御する。

【０００６】リヤデフ１２３の一方側の油圧クラッチ機
構１２９L が係合し他方側のそれ１２９R が開放される
と、その係合トルクは変速機構１２７を介してその変速
比によりその一方側の車軸を減速し、これにより一方側
の車軸から他方側の車軸へ駆動トルクが移動する。ま
た、油圧クラッチ機構１２９L,１２９R が両方共開放さ
れる場合は駆動トルクの移動作用が停止する。

【０００７】こうして、油圧クラッチ機構１２９L,１２
９R の選択係合により左右の後輪１１３，１１５間に駆
動トルクが移動制御される。

【０００８】そして、ＥＣＵ１３３は、図６に示すよう
に、基準回転速度差追従制御部１３５と、操舵角速度比
例制御部１３７と、タックイン対応制御部１３９との各
駆動力設定部と、機構状態判定部１４１と総合判定部１
４３とを備え、各制御部はハンドル角度、車速、車輪速
度、ハンドル角速度、アクセル開度等の情報に基づき油
圧ユニット１３１の作動を制御する。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところが、ＥＣＵ１３
３は、タックイン対応制御にはスロットルの開度（急
閉）について対応するものの、その他の制御においては
車速を基に制御を行うので、コーナリング出口における
直進加速時のレスポンスが低下するという問題がある。

【００１０】そこで、本発明は、コーナリング出口にお
ける車両の直進加速へのレスポンスを向上可能なディフ
ァレンシャル装置の提供を目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１に記載の発明は、エンジンから入力される
トルクを差動機構を介して一対の出力部材に配分出力す
るディファレンシャル装置であって、それぞれが摩擦ク
ラッチと変速機構とからなり前記差動機構と並列に配置
されて前記入力トルクを各出力部材に伝達する第１と第
２のトルク伝達機構と、前記各摩擦クラッチを選択的に
係合操作する油圧ユニットと、車両の走行状態および運
転操作のセンサ情報に応じて前記油圧ユニットを介して
前記両出力部材への配分出力を制御する制御ユニットと
を備え、前記制御ユニットは、ハンドル角度情報と各車
輪速度情報とから基準の操舵角を演算すると共に該基準
操舵角をアクセル開度に応じて補正のうえ該補正操舵角
と実操舵角との差に応じて前記油圧ユニットの作動を制
御することを特徴とする。

【００１２】したがって、演算結果の基準操舵角を、例
えばアクセル開度が増加すれば補正により基準操舵角を
減少させ、補正後操舵角と実操舵角との差をなくすよう
に内外輪間のトルク配分を制御することが可能で、アク
セル開度の変化に良く対応して旋回走行することができ
る。これにより、コーナリング出口での直進加速への移
行はスムーズに移行可能となる。

【００１３】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
のディファレンシャル装置であって、前記制御ユニット
は、アクセル開度に逆比例する補正係数を用いて前記補
正操舵角を求めることを特徴とする。

【００１４】したがって、例えばアクセル開度が増加し
た場合に、より小さな補正係数を演算結果の基準操舵角
に乗じて補正操舵角を求め、この補正操舵角と実操舵角
との差に応じてトルク配分制御がなされ、請求項１の発
明と同等の作用・効果が得られる。

【００１５】請求項３に記載の発明は、請求項１に記載
のディファレンシャル装置であって、前記制御ユニット
は、アクセル開度速度に比例する補正係数を用いて前記
補正操舵角を求めることを特徴とする。

【００１６】したがって、請求項１の発明と同等の作用
・効果が得られると共に、基準操舵角の補正係数がアク
セル開度の操作速度に比例するので、速いアクセル操作
に対応対してトルク配分制御がなされ、操作速度に対応
可能となる。

【００１７】請求項４に記載の発明は、請求項１に記載
のディファレンシャル装置であって、前記制御ユニット
は、車両の走行速度に比例する補正係数を用いて前記補
正操舵角を求めることを特徴とする。

【００１８】したがって、請求項１の発明と同等の作用
・効果が得られると共に、基準操舵角の補正係数が走行
速度に比例するので、例えば走行速度が速ければそれに
応じて適確にトルク配分制御がなされる。

【００１９】請求項５に記載の発明は、請求項４に記載
のディファレンシャル装置であって、前記制御ユニット
は、車両の変速機の速度段に応じて変化する補正係数を
用いて前記補正操舵角を求めることを特徴とする。

【００２０】したがって、車両の変速機の速度段に応じ
て変化する補正係数を用いて演算結果の基準操舵角を補
正し、請求項４の発明と同等の作用・効果が得られる。

【００２１】請求項６に記載の発明は、請求項５に記載
のディファレンシャル装置であって、前記制御ユニット
は、エンジン回転速度と車両の走行速度とからの演算に
より前記速度段を判定することを特徴とする。

【００２２】したがって、エンジン回転速度と車両の走
行速度とから演算される速度段を基に補正操舵角が求め
られ、請求項５の発明と同等の作用・効果が得られる。

【００２３】

【発明の実施の形態】本発明の一実施形態を図１により
説明する。図１は本実施形態のリヤディファレンシャル
装置（以下リヤデフと略称する）を備えた車両の動力伝
達系の概略を示すスケルトン図であり、図２は制御系の
機能ブロック図である。図３、図４は説明図である。

【００２４】図１に示すように、エンジン１の駆動トル
クはセンターデフ３を介してフロントデフ５とリヤデフ
７に配分され、フロントデフ５とリヤデフ７にてそれぞ
れ前輪１１L ，１１R と後輪１３L ，１３R に配分伝達
される。この車両の動力伝達系の構成は前記従来例（図
４）と同様であるので、重複する説明は省略する。

【００２５】リヤデフ７の差動機構８の左右には、駆動
トルクの左右移動を行うトルク移動機構１５L ，１５R
が設けられている。トルク移動機構１５L ，１５R は、
それぞれ油圧式の多板クラッチ（摩擦クラッチ）１７L
，１７R と変速機構１９L ，１９R とからなり、リヤ
デフ７と各車軸（出力部材）１６L ，１６R との間に駆
動トルクを伝達する。

【００２６】多板クラッチ１７L ，１７R は、油圧ユニ
ット２１から図示しないバルブを経て両クラッチ１７L
，１７R に選択的に供給される油圧により係合され
る。これにより、左右後輪１３L ，１３R 間（左右車軸
１６L ，１６R 間）のトルク移動作用が行われる。ま
た、センターデフ３に設けられ、前後輪１１，１３の差
動回転を制限する（駆動トルクを配分する）油圧式多板
クラッチ２３も、同油圧ユニット２１からの供給油圧に
より係合する。

【００２７】図１、図２に示すように、各種センサ２５
により検出された運転操作情報および車両の走行状態情
報がＣＰＵ（制御ユニット）３３に入力される。入力さ
れる情報にはつぎのものがある。すなわち、ハンドル角
度、車輪速度、アクセル開度、車両の横加速度（以下横
Ｇという）、ブレーキ、ＡＢＳおよびエンジン回転数に
関する情報である。

【００２８】つぎに、ＣＰＵ３３による駆動トルクの移
動制御作用を説明する。

【００２９】ＣＰＵ３３は、各車輪速度情報から左右輪
（旋回の内外輪）の速度差と車速を演算し、これとハン
ドル角情報から、図３に示すように、車速Ｖおよび旋回
内輪の舵角（基準の操舵角）θを次式により算出する。

【００３０】Ｖ＝Ｒ×ΔＮ／Ｌ_WR θ＝α／ｉＳ ここに、Ｒ＝Ｌ／ｔａｎθ Ｖ ：車速 Ｒ ：旋回半径 ΔＮ：旋回の内外輪速度差 Ｌ_WR：車両のリヤトレッド θ ：旋回内輪の舵角 α ：ハンドル角度 ｉＳ：ステアリングギヤ比 Ｌ ：車両のホィールベース そして、演算された舵角θに、アクセル開度（０〜１０
０％）に応じて定まる補正係数を乗じて補正する。補正
係数は、例えば図４に示すように、アクセル開度の増大
に逆比例して減少すると共に、エンジン回転数と車速と
から求められる変速機の速度段毎に比例定数が設定され
ている。

【００３１】なお、補正係数は、この他にアクセル開度
の操作速度や車速に比例して設定することも可能であ
る。

【００３２】そして、補正後の基準舵角と実際の舵角と
の差に応じて左右輪間の駆動トルクの移動量を演算し、
実際の操舵角が補正後の基準舵角よりも小さい場合は、
旋回外輪へ駆動トルクを移動させ基準舵角時の旋回半径
を維持するように制御することにより、この実操舵角で
の旋回中に平面図における車両の重心まわりの前輪と後
輪の各ヨーモーメントが釣り合うニュートラルステア状
態に近付ける。

【００３３】そして、さらに操舵角速度に基づくターン
イン制御と、ハンドル角度、車速および車両の横Ｇから
判定した路面の摩擦係数と、ブレーキ、ＡＢＳの作動ま
たは作動停止の判定と、さらに、車速とアクセル開度に
基づくタックインに関する判定とを基に総合判定して、
左右輪間の駆動トルクの移動量および移動方向が最終決
定される。

【００３４】こうして、本実施形態によれば、アクセル
開度が増加すれば、演算結果の基準操舵角を補正により
減少させ、補正後操舵角と実操舵角との差をなくすよう
に内外輪間のトルク配分を制御するので、アクセル開度
の変化に良く対応して旋回走行することができる。これ
により、コーナリング出口での直進加速への移行はスム
ーズに移行可能となる。

【００３５】また、変速機の速度段が高速度段になると
（車速が高速になると）、それに応じてトルク配分制御
がなされるので、良好な車速への対応制御が得られる。

【００３６】また、補正係数を、車速やアクセル開度の
操作速度に比例するように設定すると、高速時や速いア
クセル操作に対してトルク配分制御が適確に対応可能と
なる。

【００３７】なお、左右輪間の駆動トルクの移動の最終
判定はアクセル開度に応じるのみではなく、上記（図
２）のように種々のセンサ情報を加味して総合判定のう
え最終決定される。

【００３８】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、請求項
１に記載の発明によれば、演算結果の基準操舵角を、例
えばアクセル開度が増加すれば補正により基準操舵角を
減少させ、補正後操舵角と実操舵角との差をなくすよう
に内外輪間のトルク配分を制御することが可能で、アク
セル開度の変化に良く対応して旋回走行することができ
る。これにより、コーナリング出口での直進加速への移
行はスムーズに移行可能となる。

【００３９】請求項２に記載の発明によれば、例えばア
クセル開度が増加した場合に、より小さな補正係数を演
算結果の基準操舵角に乗じて補正操舵角を求め、この補
正操舵角と実操舵角との差に応じてトルク配分制御がな
され、請求項１の発明と同等の効果が得られる。

【００４０】請求項３に記載の発明によれば、請求項１
の発明と同等の効果が得られると共に、基準操舵角の補
正係数がアクセル開度速度に比例するので、速いアクセ
ル操作に対応してトルク配分制御がなされ、アクセル開
度の操作速度に対応可能となる。

【００４１】請求項４に記載の発明によれば、請求項１
の発明と同等の効果が得られると共に、基準操舵角の補
正係数が走行速度に比例するので、例えば走行速度が速
ければそれに応じて適確にトルク配分制御がなされる。

【００４２】請求項５に記載の発明によれば、車両の変
速機の速度段に応じて変化する補正係数を用いて演算結
果の基準操舵角を補正し、請求項４の発明と同等の効果
が得られる。

【００４３】請求項６に記載の発明によれば、エンジン
回転速度と車両の走行速度とから演算される速度段を基
に補正操舵角が求められ、請求項５の発明と同等の効果
が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施形態のリヤデフを備えた車両の動力伝達
系の概略を示すスケルトン図である。

【図２】一実施形態の制御系の機能ブロック図である。

【図３】一実施形態の説明図である。

【図４】一実施形態の説明図である。

【図５】従来例の駆動系の全体構成を示すスケルトン図
である。

【図６】従来例の制御手段の機能ブロック図である。

【符号の説明】

７ リヤデフ ８ 差動機構 １１L ，１１R 左右の前輪 １３L ，１３R 左右の後輪 １５L ，１５R 第１と第２のトルク移動機構 １６L ，１６R 後車軸（出力部材） １７L ，１７R 多板クラッチ（摩擦クラッチ） １９L ，１９R 変速機構 ２１ 油圧ユニット ２５ 各種センサ ３３ ＣＰＵ（制御ユニット）

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジンから入力されるトルクを差動機
   構を介して一対の出力部材に配分出力するディファレン
   シャル装置であって、 それぞれが摩擦クラッチと変速機構とからなり前記差動
   機構と並列に配置されて前記入力トルクを各出力部材に
   伝達する第１と第２のトルク伝達機構と、 前記各摩擦クラッチを選択的に係合操作する油圧ユニッ
   トと、 車両の走行状態および運転操作のセンサ情報に応じて前
   記油圧ユニットを介して前記両出力部材への配分出力を
   制御する制御ユニットとを備え、 前記制御ユニットは、ハンドル角度情報と各車輪速度情
   報とから基準の操舵角を演算すると共に該基準操舵角を
   アクセル開度に応じて補正のうえ該補正操舵角と実操舵
   角との差に応じて前記油圧ユニットの作動を制御するこ
   とを特徴とするディファレンシャル装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のディファレンシャル装
   置であって、 前記制御ユニットは、アクセル開度に逆比例する補正係
   数を用いて前記補正操舵角を求めることを特徴とするデ
   ィファレンシャル装置。
3. 【請求項３】 請求項１に記載のディファレンシャル装
   置であって、 前記制御ユニットは、アクセル開度速度に比例する補正
   係数を用いて前記補正操舵角を求めることを特徴とする
   ディファレンシャル装置。
4. 【請求項４】 請求項１に記載のディファレンシャル装
   置であって、 前記制御ユニットは、車両の走行速度に比例する補正係
   数を用いて前記補正操舵角を求めることを特徴とするデ
   ィファレンシャル装置。
5. 【請求項５】 請求項４に記載のディファレンシャル装
   置であって、 前記制御ユニットは、車両の変速機の速度段に応じて変
   化する補正係数を用いて前記補正操舵角を求めることを
   特徴とするディファレンシャル装置。
6. 【請求項６】 請求項５に記載のディファレンシャル装
   置であって、 前記制御ユニットは、エンジン回転速度と車両の走行速
   度とからの演算により前記速度段を判定することを特徴
   とするディファレンシャル装置。