JP2629364B2 - 車両の駆動トルク配分装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、車両の駆動系に使用される左右の車輪に伝
達される駆動トルクの配分を積極的に制御する駆動トル
ク配分装置の改良に関する。

（従来の技術） 従来、左右の車輪に伝達される駆動トルクの配分を積
極的に制御する駆動トルク配分装置として、特開昭62−
94423号公報に示されるものが知られる。この従来例
は、低速走行時には旋回外輪側の車輪へのトルク配分を
増大して車両のステア特性をオーバステア側に設定し、
高速走行時には旋回内輪側の車輪へのトルク配分を増大
して車両のステア特性をアンダステア側に設定するもの
となっている。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上記従来例のものは、低速走行時には
旋回初期の車両の回頭性が向上するが、車両の旋回中常
時のオーバステア傾向が発生し安全性を損なう虞がある
し、高速走行時にはアンダステア傾向が発生することに
より車両旋回時の安定性は向上するが旋回初期の車両の
ヨー応答が悪化して車両の回頭性が低下し旋回フィーリ
ングを損ねる欠点があった。

（発明の構成） 本発明は上記の点に鑑みて創案されたもので、エンジ
ン側から入力される駆動トルクを左右の車輪に分配して
伝達するよう構成された差動装置と、同差動装置による
トルク配分比を変更可能に設けられた駆動トルク配分可
変手段と、ステアリングホイールの操舵速度を検出する
操舵速度検出手段と、同操舵速度検出手段により検出さ
れる操舵速度に応じて上記駆動トルク配分可変手段の作
動を制御する制御手段とを有し、同制御手段は検出され
る操舵速度の方向とは逆側の車輪への駆動トルクの伝達
量を検出される操舵速度の大きさに応じて増大させるよ
う上記駆動トルク配分可変手段の作動を制御するよう構
成されていることを特徴とする車両の駆動トルク配分装
置である。

（作用） 本発明によれば、制御手段が、操舵速度検出手段から
検出される操舵速度の方向とは逆側の車輪への駆動トル
クの伝達量を、検出される操舵速度の大きさに応じて増
大させるよう駆動トルク配分可変手段の差動を制御し
て、差動装置によるトルク配分比が変更されるものであ
るため、ステアリングホイールの切り込み時には旋回外
輪側の車輪への駆動力の配分が増大し、またスエアリン
グホイールの切り戻し時には旋回外輪側の車輪への駆動
力の配分が増大するものである。このため、車両のヨー
応答すなわち回頭性が向上してするものである。

また、駆動トルク配分可変手段の差動によるトルク配
分の制御量は操舵速度の大きさに応じたものとなるの
で、操舵の初期には効果的には車両の回頭性が向上する
とともに、保舵状態など操舵速度が小さい領域では駆動
トルク配分可変手段による制御量は少なくなり主として
差動装置の作用によりトルク配分がなされるので安定し
た旋回が保証されるものである。

また、直進時や旋回中期のようなステアリングホイー
ルの操舵速度が小さい場合には、通常の差動装置機能に
より左右厘に駆動トルクが均等に伝達され、安定した旋
回が保証される。

加えて、難らかの原因で駆動トルク配分可変手段が故
障した場合でも、差動装置により左右輪への駆動トルク
の伝達は確保される。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を添付図面に基づいて詳細に
説明する。

第２図において、差動装置１は、リングギヤ２を有す
るデフケース３と、デフケース３に設けられたピニオン
ギヤ４に噛み合って左右の出力軸5,6にそれぞれ連結さ
れた左右のサイドギヤ7,8とを有して構成されており、
デフケース３のリングギヤ２は、シャフト９に設けられ
たドライブピニオン10に噛み合っている。シャフト９は
図示しないエンジン側からの駆動力を受けるものとなっ
ており、このため、シャフト９からリングギヤ２に伝達
される駆動力によりデフケース３が回転し、ピニオンギ
ヤ４を介して左右のサイドギヤ7,8（出力軸5,6）に駆動
トルクが分配されて分配された駆動トルクが左右の車輪
に伝達されるものとなっている。なお、ここでリングギ
ヤ２及びデフケース３が入力部材を、また左右の出力軸
5,6およびサイドギヤ7,8が左右の出力部材をなすものと
なっている。

デフケース３と左方の出力軸５との間には、油圧モー
タ11が設けられており、この油圧モータ11は回転方向が
逆転可能な可逆式のものが使用され、その回転出力によ
りデフケース３と左方の出力軸５とを相対回転させるも
のとなっている。

油圧モータ11は、ベーンポンプ式のものが使用されて
おり、第１図に示すように、ロータ12の内周側が出力軸
５に連結されるとともに、ロータ12を内方に収容して内
周部がカムリング状に形成されたケーシング13の内周側
がデフケース３の内周側に連結されている。油圧モータ
11は、ロータ12の外周面14に周方向に等間隔に多数の孔
部15が形成されていて、これら多数の孔部15のそれぞれ
には、ベーン16が図示しないスプリングを介して嵌装さ
れている。このため各ベーン16はスプリングの付勢力に
よりケーシング13のカムリング状の内周部に摺接するも
のとなっている。

油圧モータ11のロータ12とケーシング13との間には周
方向に等間隔に３つの圧力室17が形成されており、各圧
力室19の周方向端部には、ケーシング13に穿設されたポ
ート18,19がそれぞれ開口している。そして、これら各
ポート18は油路20により並列に接続され、また各ポート
19は油路21により並列に接続されるものとなっている。
このため、油圧モータ11は、油路20に高油圧が導入され
ると高圧油がポート18から流入してロータ12がケーシン
グ13に対して第１図中時計周り方向に回転し、また油路
21に高油圧が導入されると高圧油がポート19から流入し
てロータ12がケーシング13に対して第１図中反時計周り
方向に回転するものとなっている。なお、各油路20,21
は第１図に示すように差動装置１のケーシング29に接続
され、このケーシング29とデフケース３との間に形成さ
れた環状の油路30,31,およびデフケース３に穿設された
連通路32,33を介して各ポート18,19に連通するものとな
っている。

一方、油圧源をなす油圧ポンプ22は、第２図に示すよ
うに前述のシャフト９により駆動されてリザーバ23内の
オイルを吸入して吐出するものとなっている。そして、
シャフト９はトランスミッションの出力軸にの回転に比
例して回転するため、この油圧ポンプ22は車速に応じて
回転し吐出するオイルの流量が車速に比例するものとな
っている。油圧ポンプ22の吐出口に連通された供給油路
24およびリザーバ23に連通されたリターン油路25と、前
述の油路20,21との間には、油圧モータ11に作用する油
圧状態を制御する電磁式の制御バルブ26が設けられてい
る。また、第１図に示すように供給油路24とリターン油
路25とに接続されたバイパス油路27には、油圧ポンプ22
から制御バルブ26側に供給されるオイルの流量の上限を
規定する流量制御バルブ28が設けられている。なお、上
記の油圧モータ11,制御バルブ26,油圧ポンプ22は駆動ト
ルク配分可変手段をなすものである。

制御バルブ26は、絞り制御型のスプール弁により構成
され、その左右のソレノイドコイル37,36に選択的に供
給される電流により作動方向が切り変わるものとなって
おり、その作動方向により高油圧が供給される油路（す
なわち油圧モータ11の回転方向）が切換えられ、供給さ
れる電流の大きさにより決まるそのストローク量により
出力される油圧の大きさ（すなわち油圧モータ11の回転
数）が変化するものとなっている。なお、ソレノイドコ
イル37,36の何れにも通電されないときには制御バルブ2
6は中立スプリングにより中立位置に保持され、制御バ
ルブ26が中立位置にある時には、油路20,21は等圧状態
となるので油圧モータ11は回転しないものとなってい
る。

そして、制御バルブ26の作動はコントローラ34から左
右のソレノイドコイル37,36に出力される駆動電流によ
り制御されるものとなっており、コントローラ34はステ
アリングホイールの操舵角速度を検出する操舵角速度セ
ンサ35の検出出力に基づいて出力する駆動電流を制御す
るものとなっている。

コントローラ34内で行われる制御動作を第３図に基づ
いて説明すると、先ずステップS1で操舵角速度センサ35
から検出される操舵角速度が読み込まれ、続いてステ
ップS2で第４図に示す−ｉマップから出力すべき電流
値ｉが読み込まれ、その後ステップS3にて読み込まれた
電流値ｉにしたがって駆動電流出力を制御バルブ26に供
給するものとなっている。なお、ステップS3の経過後は
ステップS1に戻りその後の処理を繰り返すものとなって
いる。

ここで、第４図から明らかなように、操舵角速度の
中立付近には不感帯が設けてあり、また操舵角速度が
不感帯を越えた時に出力される電流値ｉは、制御バルブ
26の起動力を考慮して一定値以上から開始され、操舵角
速度の増大に比例して出力される電流値ｉが増大する
ものとなっている。

続いて、上記のような構成を有する本実施例の作用を
説明する。

ステアリングホイールが保舵状態にある場合やゆっく
りと操舵された場合のように、操舵角速度センサ35から
検出される操舵角速度が第４図に示した不感帯領域に
ある場合には、コントローラ34から駆動電流は出力され
ないので制御バルブ26は中立位置に保持される。このた
め、油圧モータ11の各ポート18,19は等圧状態になり油
圧モータ11が油圧により回転することはない。したがっ
て、この状態では差動装置１の作用のみによる差動作用
を発揮し、一般的な車両と同様のトルク配分行われるこ
とになる。

また、ステアリングホイールが比較的早く操舵されて
操舵角速度センサ35から検出される操舵角速度が第４
図に示した不感帯領域を外れる場合には操舵角速度に
応じた駆動電流値ｉがコントローラ34から制御バルブ26
のソレノイドコイルに供給される。いま、ステアリング
ホイールが右方向に操舵される場合を考えると、操舵角
速度に応じた電流ｉが右側のソレノイドコイル37に供
給され、制御バルブ26は第２図中左方に変位し、制御バ
ルブ26により発生する油圧が油路21を介して各ポート19
から各圧力室17に作用することになり、各ポート19から
導入される高油圧により、油圧モータ11のロータ12がケ
ーシング13に対して第１図中に矢印で示したように反時
計周り方向に相対回転する。そして、第１図においては
図中の左方が車両の前方となっているので、油圧モータ
11の回転はロータ12を介して左方の駆動軸５の駆動力を
増大する方向に作用し、この反力がケーシング13を介し
てデフケース３に作用する。

ここで、油圧モータ11の回転トルクをΔＴとすると、
第５図に示すように、左方の駆動軸５に伝達されるトル
クがΔＴだけ増大し、この反力−ΔＴがデフケース３に
作用することになる。このとき、デフケース３に伝達さ
れる反力−ΔＴに比べて、エンジン側から入力される駆
動トルクは十分大きいのでデフケース３は減速されるこ
とはなく、デフケース３に伝達される反力−ΔＴは、ピ
ニオンギヤ４を介して左右のサイドギヤ7,8にそれぞれ
−ΔT/2づつ伝達されることになる。左方のサイドギヤ
７は駆動軸５に連結されているので、駆動軸５において
は油圧モータ11から直接伝達される駆動トルクの増大分
ΔＴからサイドギヤ７から伝達される駆動トルクの減少
分−ΔT/2が差し引かれ、油圧モータ11の回転により駆
動軸５に伝達されるトルクはΔT/2だけ増大する。ま
た、右方の駆動軸６においては、右方のサイドギヤ８に
連結されているのでサイドギヤ８から伝達される駆動ト
ルクの減少分−ΔT/2により、油圧モータ11の回転によ
り駆動軸６に伝達されるトルクはΔT/2だけ減少する。

このため、ステアリングホイールを右方向に素早く操
舵した場合には、第６図に示すように旋回外輪側となる
右後輪の駆動力がΔＦだけ増大する一方、旋回内輪側と
なる左後輪の駆動力がΔＦだけ減少することになる（Δ
Ｆの制動力を受けることになる）。従って、このように
負荷される力ΔＦにより付加的なヨーモーメントΔＭ
（ΔＦ×トレッド）が発生し、車両の回頭性が向上する
ことになる。

また、油圧モータ11はステアリングホイールの操舵角
速度に応じて回転することになるので、旋回初期に上記
のヨーモーメントを発生した後、保舵状態になると油圧
モータ11の回転出力は停止することになり、差動装置１
だけの作用により従来通り車両の安定した旋回が保証さ
れる。

さらに、操舵状態からステアリングホイールを素早く
切り戻す場合には、操舵角速度が反転することから上記
の場合とは逆方向のヨーモーメントが発生し、旋回状態
から直進状態への復帰応答性が向上する。

また、制御バルブ26により発生する油圧は、操舵角速
度と車速に応じて変化するため、油圧モータ11の回転出
力も操舵角速度と車速に応じたものとなり、広い範囲の
車両走行状態で適正に車両の回頭性が向上することにな
る。

上記実施例によれば、差動装置１に油圧モータ11を設
けて油圧モータ11の回転を制御することにより差動装置
の作用を強制的に補正して左右の車輪へ伝達されるトル
クを制御可能としたものであるため、仮に油圧モータが
故障した場合でも差動装置１の存在により走行が不能に
なることはなく安全性に優れる効果を奏する。

また、油圧モータ11は可逆式のものであるため使用個
数が１つですみ、制御系も１系統となるので、従来のよ
うな左右のクラッチを制御するものに比べて構造が比較
的簡単になる利点である。

さらに、操舵角速度に応じて油圧モータ11を回転さ
せ、操舵角速度の方向とは逆側の車輪に伝達される駆動
トルクを増大させるものとしたので、車両の回頭性を不
具合なく向上させることができ、車両の旋回フィーリン
グが向上すると共に危険回避性も向上する効果を奏す
る。

なお、本発明は上記実施例に何ら限定されるものでは
なく、駆動トルク配分可変手段として左右に独立した油
圧モータを有するものを使用したり、左右の車輪に独立
した制動力を付与するものを使用してもよく、本発明の
要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形実施が可能である
ことは言うまでもない。

（発明の効果） 以上、実施例とともに具体的に説明したように、本発
明によれば、差動装置によるトルク配分比を変更手段に
設けられた駆動トルク配分可変手段の差動を制御して、
操舵速度の方向とは逆側の車輪への駆動トルクの伝達量
を操舵速度の大きさに応じて増大させるため、旋回初期
における車両の回頭性が効率良く向上するとともに、保
舵状態など操舵速度が小さい領域では主として差動装置
の作用によりトルク配分がなされるので安定した旋回が
保証されるものであり、安全性を確保しながら効率良く
旋回フィーリングを向上できる車両の駆動トルク配分装
置を提供する効果を奏する。

また、何らかの原因で駆動トルク配分可変手段が故障
した場合でも、差動装置により左右輪への駆動トルクの
伝達は確保できるので、本願発明を２輪駆動車両に採用
しても走行不能になる恐れがなく、安全性も十分確保す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は第２図のＡ−Ａ矢視図を含み本発明の一実施例
を示す概略構成図、第２図は同平面概略構成図、第３図
はコントローラ34内で実行される制御動作を示すフロー
チャート図、第４図は操舵角速度と出力電流値ｉの関
係を示す−ｉマップ図、第５図は油圧モータによるト
ルク配分作用を示す作用説明図、第６図は車両の挙動に
対する作用を説明する作用説明図である。 １……差動装置,3……デフケース， 5,6……出力軸,11……油圧モータ， 22……油圧ポンプ,26……制御バルブ， 34……コントローラ,35……操舵角速度センサ

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】エンジン側から入力される駆動トルクを左
   右の車輪に分配して伝達するよう構成された差動装置
   と、同差動装置によるトルク配分比を変更可能に設けら
   れた駆動トルク配分可変手段と、ステアリングホイール
   の操舵速度を検出する操舵速度検出手段と、同操舵速度
   検出手段により検出される操舵速度に応じて上記駆動ト
   ルク配分可変手段の作動を制御する制御手段とを有し、
   同制御手段は検出される操舵速度の方向とは逆側の車輪
   への駆動トルクの伝達量を検出される操舵速度の大きさ
   に応じて増大させるよう上記駆動トルク配分可変手段の
   作動を制御するよう構成されていることを特徴とする車
   両の駆動トルク配分装置。