JP2629754B2 - 車両用差動制限制御装置 - Google Patents

車両用差動制限制御装置

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JP2629754B2 JP31465587A JP31465587A JP2629754B2 JP 2629754 B2 JP2629754 B2 JP 2629754B2 JP 31465587 A JP31465587 A JP 31465587A JP 31465587 A JP31465587 A JP 31465587A JP 2629754 B2 JP2629754 B2 JP 2629754B2
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、自動車の差動装置に用いられ、差動制限ト
ルク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) 従来の車両用差動制限制御装置としては、例えば、特
開昭62−103227号(特願昭60−244677号)や、特開昭61
−102320号(特願昭59−223486号)に記載されているよ
うな装置が知られている。
前者の従来装置は、差動制限トルクの制御可能な車両
用差動制限制御装置において、急激な片輪スリップ状態
でも確実に制御する為に、左右駆動輪回転速度差に対す
る差動制限トルク特性をプログレッシブな特性としてい
る。
後者の従来装置は、差動制限トルクの制御可能な車両
用差動制限制御装置において、旋回時に内輪がスティッ
クすることを防止する為に、所定車速以下では大操舵、
アクセル開度大、路面μが高い場合には、差動制限トル
クを減じるようにしている。
(発明が解決しようとする問題点) しかしながら、前者の従来装置にあっては左右駆動輪
回転速度差に比例して差動制限トルクが発生する構成で
あり、後者の従来装置にあってはアクセル開度に比例し
て差動制限トルクが発生する構成であった為、旋回加速
中に車両のヨーレイトが出過ぎてスピンを招くような場
合でも、左右駆動輪回転速度差やアクセル開度のみを制
御パラメータとしていることで、高い差動制限トルクを
付与し続ける状態となり、その結果、スピンを誘発し易
いという問題を残していた。
(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
り説明すると、左右の駆動輪間に設けられ、外部からの
制御力により締結される差動制限クラッチ手段1と、所
定の検出手段2からの検出信号に基づいて差動制限トル
クの増減制御を行なうクラッチ制御手段3と、を備えて
いる車両用差動制限制御装置において、前記検出手段2
として、アクセル開度検出手段201と左右駆動輪回転速
度差検出手段202とと駆動輪スリップ検出手段203とを含
み、前記クラッチ制御手段3は、アクセル開度に比例し
て増加する指令値と左右駆動輪回転速度差に比例して増
加する指令値との和を第1の成分とし、且つ、駆動輪ス
リップに比例して増加する指令値を第2の成分とし、前
記第1の成分から第2の成分を減算補正した値を最終差
動制限トルク指令値とすると共に、前記アクセル開度に
比例して増加する指令値が設定値以上で且つ最終差動制
限トルク指令値が設定値以下の時には、予め定めた一定
値を最終差動制限トルク指令値とする手段である事を特
徴とする。
(作 用) 大旋回半径の定常旋回時には、アクセル開度は低く、
又、駆動輪スリップも少ないので左右駆動輪回転速度差
の影響が最も大きくなる。この為、左右駆動輪回転速度
差を主体として差動制限指令値が決定される。
そして、アクセル開度に比例した指令値も、駆動輪ス
リップに比例した指令値も、左右駆動輪回転速度差の上
昇を抑える安定方向に差動制限指令値を補正する為、あ
らゆる路面状況や運転状況等でスピンを誘発しにくくな
る。
即ち、アクセル開度の増大により駆動力が増す時には
差動制限トルクを高めることで、左右駆動輪回転速度差
の上昇を抑え、左右駆動輪が路面グリップ力を失い駆動
輪スリップが増大する時には差動制限トルクを低くする
ことで左右駆動輪回転速度差の上昇を抑える。
パワースライド走行時には、ドライバーがアクセルを
踏み込み操作を行ない駆動輪の横滑りを利用して旋回す
る走行である為、左右駆動輪回転速度差は小さく、アク
セル開度を主体として差動制限指令値が決定される。
そして、アクセルペダルが踏み込まれるコーナの頂点
では差動制限トルクが大きくなり、内輪スリップが抑え
られ、アンダーステアからオーバステア(リバースステ
ア特性)に移行し、車両がドリフト状態に入る。
このドリフト状態では、アクセル開度を主体とする指
令値から駆動輪スリップに比例する指令値を減じて最終
の差動制限指令値が決定される為、ドリフトコントロー
ルが容易となる。
即ち、駆動輪スリップが増大するにつれて駆動輪が路
面グリップ力を失いドリフトコントロールが難しくなる
為、駆動輪スリップに比例して差動制限トルクを減らす
ことで、車両スピンを抑制してドリフトコントロールの
容易性を確保する。
また、ドライバーが加速意思を持ってアクセルを大き
く踏み込んだ場合であって、雨路や雪路等の走行時のよ
うに路面摩擦係数の影響で駆動輪スリップが発生したた
り、パワースライド走行時に駆動トルクが過大であるこ
とで駆動輪スリップが発生し、最終差動制限トルク指令
値が減算補正で設定値以下になった場合でも、クラッチ
制御手段3からは予め定めた一定値が最終差動制限トル
ク指令値として出力される。
この為、低路面摩擦係数路走行時に駆動輪スリップの
発生によりドライバーがアクセルから足を離す操作を行
なっても、アクセルのオン,オフ操作前後での差動制限
トルクに急激な変化はなく、差動制限トルクがほぼゼロ
から急激に高まり、車両のヨー挙動が大きくなるような
事態を回避出来るし、パワースライド走行時には、ドラ
イバーの加速旋回意思が反映され、車両スピンを抑えな
がらコーナを加速状態で抜けることが出来る。
(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後輪駆動車用差動制限制
御装置を例にとる。
まず、実施例の構成を説明する。
実施例の差動制限制御装置Dが適用される後輪駆動車
は、第2図に示すように、左前輪10、右前輪11、エンジ
ン12、トランスミッション13、プロペラシャフト14、差
動装置15、左輪側ドライブシャフト16、右輪側ドライブ
シャフト17、左後輪18、右後輪19を備えていて、前記差
動装置15には、駆動入力側のプロペラシャフト14と駆動
出力側のドライブシャフト16,17との間に、左右輪18、1
9の差動を制限する湿式多板摩擦クラッチ(差動制限ク
ラッチ手段)20が設けられている。
尚、前記湿式多板クラッチ20は、外部装置である油圧
発生装置30からの制御油圧Pにより締結される。
実施例の差動制限制御装置Dは、第3図に示すよう
に、入力センサ40として、左前輪回転速度センサ41、右
前輪回転速度センサ42、左後輪回転速度センサ43、右後
輪回転速度センサ44、アクセル開度センサ45が設けら
れ、制御モジュールとして、差動制限制御回路50が設け
られ、制御アクチュエータとして、電磁比例減圧バルブ
60が設けられている。
前記左前輪回転速度センサ41及び右前輪回転速度セン
サ42は、非駆動輪である左右前輪10,11の回転速度を検
出する手段で、センサ41からは左前輪回転速度NFLに応
じた左前輪回転速度信号(nfl)、センサ42からは右前
輪回転速度NFRに応じた右前輪回転速度信号(nfr)が
出力される。
前記左後輪回転速度センサ43及び右後輪回転速度セン
サ44は、駆動輪である左右後輪18,19の回転速度を検出
する手段で、センサ43からは左後輪回転速度NRLに応じ
た左後輪回転速度信号(nrl)、センサ44からは右後輪
回転速度NRRに応じた右後輪回転速度信号(nrr)が出
力される。
前記アクセル開度センサ45は、アクセル開度Aに応じ
たアクセル開度信号(a)を出力するセンサである。
前記差動制限制御回路50は、車載のマイクロコンピュ
ータを中心とする制御回路で、入力インタフェース回路
51、メモリ52、CPU(セントラル.プロセシング.ユニ
ット)53、出力インタフェース回路54を備えている。
尚、差動制限制御回路50を具体的なブロック図で示す
と第4図のようになり、減算器501,502と、加算平均器5
03,504と、関数発生器505,506,507と、加減算器508とを
備えている。
前記電磁比例減圧バルブ60は、前記油圧発生装置30に
設けられ、油圧ポンプ31からポンプ圧油路32を介して供
給されるポンプ圧の作動油を、差動制限制御回路50から
の制御電流信号(i)により、指令電流値i*の大きさ
に比例した制御油圧Pに圧力制御をするバルブアクチュ
エータである。
尚、制御油圧Pと差動制限トルクTとは、 T∝P・μ・n・r・E n:クラッチ枚数 r:クラッチ平均半径 E: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。
次に、実施例の作用を説明する。
まず、差動制限制御回路50でな差動制限制御の作動流
れを、第5図に示すフローチャート図により述べる。
ステップ100では、各センサ41,42,43,44,45からの信
号により、左前輪回転速度NFL,右前輪回転速度NFR,
左後輪回転速度NRL,右後輪回転速度NRR,アクセル開
度Aが読み込まれる。
ステップ101では、前記ステップ100で読み込まれた左
後輪回転速度NRLと右後輪回転速度NRRとから、左右駆
動輪回転速度差ΔNrlが演算により求められる。
尚、演算式、ΔNrl=NRL−NRRである。
ステップ102では、前記ステップ100で読み込まれた左
前輪回転速度NFLと右前輪回転速度NFRと左後輪回転速
度NRLと右後輪回転速度NRRとから、駆動輪スリップを
示す前後輪回転速度差ΔNfrが演算により求められる。
尚、演算式は次に示す通りである。
ΔNfr=1/2(NRL+NRR)−1/2(NFL+NFR) ステップ103では、前記ステップ101で得られた左右駆
動輪回転速度差ΔNrlに比例する差動制限トルクT1が求
められる。
尚、この差動制限トルクT1は、第4図の関数発生器50
5の特性線図に示されるように、左右駆動輪回転速度差
ΔNrlの増大に直線的に比例する値として得られる。
ステップ104では、前記ステップ100で読み込まれたア
クセル開度Aに比例する差動制限トルクT2が求められ
る。
尚、この差動制限トルクT2は、第4図の関数発生器50
6の特性線図に示されるように、アクセル開度Aの増大
に直線的に比例する値として得られる。
ステップ105では、前記ステップ102で得られた前後輪
回転速度差ΔNfrに比例する差動制限トルクT3が求めら
れる。
尚、この差動制限トルクT3は、第4図の関数発生器50
7の特性線図に示されるように、前後輪回転速度差ΔNfr
の増大に直線的に比例する値として得られる。
ステップ106では、前記各差動制限トルクT1,T2,T3
ら最終差動制限トルクTが演算により求められる。
尚、最終差動制限トルクTの演算式は、次に示す通り
である。
T=T1+T2−T3 ステップ107では、前記差動制限トルクT1+T2が設定
値K1以上か、または、アクセル開度Aに比例する差動制
限トルクT2が設定値K2以上かの判断がなされる。
ステップ108では、前記最終差動制限トルクT(=T1
+T2−T3)が設定値K3以下かの判断がなされる。
前記ステップ107,108でいずれもYESと判断された場
合、即ち、アクセル踏み込みにより加速意思があるにも
かかわらず、最終差動制限トルクTが小さい場合には、
ステップ109へ進み、最終差動制限トルクTとして、ス
テップ106で求められた最終差動制限トルクTに代えて
一定値であるK4(>K3)が設定される。
ステップ110では、前記ステップ106またはステップ10
9で得られた最終差動制限トルクTが得られる指令電流
値i*による信号(i)が出力される。
次に、旋回走行時の作用を、大旋回半径の定常旋回時
とパワースライド走行時と駆動輪スリップ発生時とに分
けて説明する。
(イ)大旋回半径の定常旋回時 大旋回半径の定常旋回時には、アクセル開度Aは低
く、又、駆動輪スリップによる前後輪回転速度差ΔNfr
も少ないので左右駆動輪回転速度差ΔNrlの影響が最も
大きくなる。この為、左右駆動輪回転速度差ΔNrlによ
る差動制限トルクT1を主体として最終差動制限トルクT
が決定される。
そして、アクセル開度Aに比例した差動制限トルクT2
も、前後輪回転速度差ΔNfrに比例した差動制限トルクT
3も、左右駆動輪回転速度差ΔNrlの上昇を抑える安定方
向に最終差動制限トルクTを補正する為、あらゆる路面
状況や運転状況等でスピンを誘発しにくくなる。
即ち、アクセル開度Aの増大により駆動力が増す時に
は差動制限トルクTを高めることで(T1+T2)、左右駆
動輪回転速度差ΔNrlの上昇を抑える。
また、左右駆動輪18,19が路面グリップ力を失い駆動
輪スリップが増大する時には差動制限トルクTを低くす
ることで(T1−T3)、左右駆動輪回転速度差ΔNrlの上
昇を抑える。
(ロ)パワースライド走行時 パワースライド走行時には、ドライバーがアクセルを
踏み込み操作を行ない駆動輪18,19の横滑りを利用して
旋回する走行である為、左右駆動輪回転速度差ΔNrlは
小さく、アクセル開度Aによる差動制限トルクT2を主体
として最終差動制限トルクTが決定される。
そして、アクセルペダルが踏み込まれるコーナの頂点
では差動制限トルクTが大きくなり、内輪スリップが抑
えられ、アンダーステアからオーバステア(リバースス
テア特性)に移行し、車両がドリフト状態に入る。
このドリフト状態では、アクセル開度Aに比例する差
動制限トルクT2から前後輪回転速度差ΔNfrに比例する
差動制限トルクT3を減じて最終差動制限トルクTが決定
されることになる為、ドリフトコントロールが容易とな
る。
即ち、駆動輪スリップが増大するにつれて駆動輪が路
面グリップ力を失いドリフトコントロールが難しくなる
為、駆動輪スリップに比例して差動制限トルクTを減ら
すことで、車両スピンを抑制してドリフトコントロール
の容易性を確保する。
(ハ)駆動輪スリップ発生時 ドライバーが加速意思を持ってアクセルを大きく踏み
込んだ場合であって(T1+T2≧K1、または、T2≧K2)、
雨路や雪路等の走行時のように等面摩擦係数の影響で駆
動輪スリップが発生したたり、パワースライド走行時に
駆動トルクが過大であることで駆動輪スリップが発生
し、最終差動制限トルクTが減算補正で設定値K3以下に
なった場合でも、差動制限制御回路50からは予め定めた
一定値K4が最終差動制限トルク指令値として出力され
る。
この為、低路面摩擦係数路走行時に駆動輪スリップの
発生によりドライバーがアクセルから足を離す操作を行
なっても、アクセルのオン,オフ操作前後での差動制限
トルクTに急激な変化はなく、差動制限トルクTがほぼ
ゼロから急激に高まり、車両のヨー挙動が大きくなるよ
うな事態を回避出来るし、パワースライド走行時には、
ドライバーの加速旋回意思が反映され、車両スピンを抑
えながらコーナを加速状態で抜けることが出来る。
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、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、
制御信号をデュ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。
また、実施例では、湿式多板摩擦クラッチにより差動
制限トルクを得る例を示したが、電磁クラッチ等他のク
ラッチやブレーキ等により差動制限トルクを得るように
した例であってもよい。
更に、駆動輪スリップ情報として前後輪回転速度差を
用いた例を示したが、駆動輪スリップ率や駆動輪スリッ
プ比を用いても良い。
(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
御装置にあっては、クラッチ制御手段は、アクセル開度
に比例して増加する指令値と左右駆動輪回転速度差に比
例して増加する指令値との和を第1の成分とし、且つ、
駆動輪スリップに比例して増加する指令値を第2の成分
とし、前記第1の成分から第2の成分を減算補正した値
を最終差動制限トルク指令値とする手段であり、制御入
力情報としてアクセル開度と左右駆動輪回転速度差を持
ち、且つ、駆動輪スリップを抑制しながらの差動制限制
御が行なわれる為、あらゆる路面状況や運転状況でスピ
ンを誘発しにくいと共に、ドリフトコントロールを容易
にすることが出来るという効果が得られる。
また、クラッチ制御手段は、アクセル開度に比例して
増加する指令値が設定値以上で且つ最終差動制限トルク
指令値が設定値以下の時には、予め定めた一定値を最終
差動制限トルク指令値とする手段である為、低路面摩擦
係数路走行時における車両のヨー挙動が大きくなるよう
な事態を回避出来るし、パワースライド走行時には、ド
ライバーの加速旋回意思が反映され、車両スピンを抑え
ながらコーナを加速状態で抜けることが出来るという効
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全体図、第3図
は実施例の油圧発生装置を含めた差動制限制御装置を示
す図、第4図は実施例装置の差動制限制御回路の具体的
なブロック図、第5図は実施例装置での差動制限制御作
動の流れを示すフローチャート図である。 1……差動制限クラッチ手段 2……検出手段 201……アクセル開度検出手段 202……左右駆動輪回転速度差検出手段 203……駆動輪スリップ検出手段 3……クラッチ制御手段

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】左右の駆動輪間に設けられ、外部からの制
    御力により締結される差動制限クラッチ手段と、所定の
    検出手段からの検出信号に基づいて差動制限トルクの増
    減制御を行なうクラッチ制御手段と、を備えている車両
    用差動制限制御装置において、 前記検出手段として、アクセル開度検出手段と左右駆動
    輪回転速度差検出手段と駆動輪スリップ検出手段とを含
    み、 前記クラッチ制御手段は、アクセル開度に比例して増加
    する指令値と左右駆動輪回転速度差に比例して増加する
    指令値との和を第1の成分とし、且つ、駆動輪スリップ
    に比例して増加する指令値を第2の成分とし、前記第1
    の成分から第2の成分を減算補正した値を最終差動制限
    トルク指令値とすると共に、前記アクセル開度に比例し
    て増加する指令値が設定値以上で且つ最終差動制限トル
    ク指令値が設定値以下の時には、予め定めた一定値を最
    終差動制限トルク指令値とする手段である事を特徴とす
    る車両用差動制限制御装置。
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