JP2751232B2 - 差動制限力制御装置 - Google Patents

差動制限力制御装置

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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、外部からのクラッチ締結力制御により、左
右の駆動輪間の差動制限力を可変に制御する差動制限力
制御装置に関する。
(従来の技術) 従来、差動制限力制御装置としては、差動制限クラッ
チとして油圧クラッチを用い、そのクラッチ締結圧を外
部の油圧制御手段により可変に制御することで、クラッ
チ締結圧と比例関係にある差動制限力を制御する装置が
知られている(例えば、特開昭62−103226号公報)。
(発明が解決しようとする課題) しかしながら、このような従来の差動制限力制御装置
にあっては、実外輪スリップ比が目標外輪スリップ比に
一致する方向に差動制限力を制御する、即ち、スリップ
比のみに基づいて差動制限力の増減や解除を行なう構成
となっていて、車速や旋回半径に関しては、一般的手法
により最も頻度の高い車速や旋回半径を基準に好ましい
走行性能が得られるように設定されていた。
この為、特にスポーティな車両で低車速走行時や小旋
回半径走行時等のように発進加速性やアクセル操作によ
るパワードリフト走行が要求される場合には、差動制限
力が低過ぎて、発進時の駆動輪の空転を許容したり、ア
クセスオンでコーナに入る時に回頭性が劣ったりすると
いう問題が生じる。
また、高車速走行時や大旋回半径走行時等のように走
行安定性が要求される場合には、差動制限力が高過ぎ
て、旋回時に駆動輪のタイヤコーナリングフォース(特
に外輪側)の低下により車両挙動の不安定さを招くとい
う問題が生じる。
本発明は、上記のような問題及びドライバーが不安な
く走行できるスリップ比は、車速あるいは旋回半径に依
存していることに着目してなされたもので、車速あるい
は旋回半径の大小にかかわらず最適な走行性能を得るこ
との出来る差動制限力制御装置の開発を課題とする。
(課題を解決するための手段) 上記課題を解決するため本発明の差動制限力制御装置
では、差動制限力を低減させる駆動輪スリップ値の基準
値の設定にあたって、車速あるいは旋回半径に対し依存
性を持たせた。
即ち、第1図のクレーム対応図に示すように、差動制
限クラッチ1の締結力制御により左右の駆動輪2,3間の
差動制限力を可変に制御出来る差動制限力制御手段4を
備えた車両において、前記駆動輪2,3の駆動スリップ量
Sを検出する駆動スリップ量検出手段5と、前記車両の
車速Vを検出する車速検出手段6を旋回半径Rを検出す
る旋回半径検出手段7のうち少なくとも一方を設け、前
記差動制限力制御手段4は、差動制限力を付与しての走
行時、駆動輪2,3の駆動スリップ量Sが基準値S0を越え
ていれば差動制限力を減じる信号を出力すると共に、前
記基準値S0は、車速Vまたは旋回半径Rが小の時に大き
な値に設定し、車速Vまたは旋回半径Rが大の時に小さ
な値に設定する手段である事を特徴とする。
尚、前記差動制限力制御手段4は、基準値S0を横加速
度Ygの増加と共に増加させて設定する手段としても良
い。
(作 用) 低車速時や小旋回半径旋回時には、差動制限力制御手
段4において、駆動スリップ量Sが基準値S0が大きな値
に設定される。
この基準値S0の設定により、差動制限力を付与しての
走行時、駆動輪2,3の駆動スリップ量Sが基準値S0を越
えるまでは差動制限力を減じることなく差動制限力制御
が行なわれる、即ち、差動制限量が高めの制御が行われ
ることになる。
高車速時や大旋回半径旋回時には、差動制限力制御手
段4において、駆動スリップ量Sが基準値S0が小さな値
に設定される。
この基準値S0の設定により、差動制限力を付与しての
走行時、駆動輪2,3の駆動スリップ量Sが基準値S0が越
えると直ちに差動制限力を減じる制御が行なわれること
になる。即ち、差動制限量が低めの制御が行なわれるこ
とになる。
(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前記ディファレン
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からの加圧油を油圧制御バルブ31を介して所定のク
ラッチ締結圧とし、差動制限クラッチ20に導くことで行
なわれる。
前記油圧制御バルブ31に所定の差動制限指令電流値I
を出力するコントローラ32は、記憶回路(RAM,ROM)や
演算処理回路(CPU)等を含む電子制御回路であって、
このコントローラ32には、車速センサ33と横加速度セン
サ34と右後輪速センサ35と差後輪速センサ36と右前輪速
センサ37と左前輪速センサ38からの検出信号V,Yg,NRR,N
RL,NFR,NFLが入力される。
次に、作用を説明する。
まず、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での差動制限制御作動の流れを述べる。
ステップ100では、車速Vと横加速度Ygと右後輪速NRR
と左後輪速NRLと右前輪速NFRと左前輪速NFLとが読み込
まれる。
ステップ101では、横加速度Ygによって差動制限力指
令値PYgが計算により求められる。
尚、横加速度Ygに対する差動制限力指令値PYgの関係
は、第4図に示すように、横加速度Ygに比例して差動制
限力指令値PYgが増大する関係にある。
ステップ102では、駆動外輪速NROUTと非駆動輪速NF
の差により駆動輪スリップ速度ΔNが計算で求められ
る。
尚、駆動外輪速NROUTは、横加速度Ygの発生方向によ
り旋回内輪と旋回外輪とを判別し、右後輪速NRRと左後
輪速NRLのうち外輪側の後輪速を選択することで決定さ
れ、また、非駆動輪速NFは、右前輪速NFRと左前輪速NFL
との平均値により求められる。
ステップ103では、車速Vと駆動輪スリップ速度ΔN
と横加速度Yg及び第5図に示すV−ΔN−Ygマップとよ
り差動制限力低減値PNが計算により求められる。
ここで、第5図に示すV−ΔN−Ygマップは、V−Δ
Nによるマップをベースとし、所定車速V0までは車速V
が高い程、同じ値の駆動輪スリップ速度ΔNであっても
差動制限力低減値PNの値は増大し、所定速度V0を越える
と車速Vに依存せず、駆動輪スリップ速度ΔNが一定の
時には差動制限力低減値PNは一定値となる。
また、車速Vと駆動輪スリップ速度ΔNとで決定され
た差動制限力低減値PNの値は、横加速度Ygにより修正を
受け、高摩擦係数路での高速旋回時等のように横加速度
Ygが大きくなると、第5図矢印の上方向に各境界線L1,L
2,L3が移行し、PNの領域が拡げると共に、同じ車速Vと
駆動輪スリップ速度ΔNでは差動制限力低減値PNの値が
減少する方向となる。
尚、(PN=0)<(PN=1)<(PN=2)<(PN
3)の関係にある。
ステップ104では、前記差動制限力指令値PYgと差動制
限力低減値PNとの差により最終差動制限力指令値P
計算により求められる。
尚、計算式は、P=PYg−PNである。
但し、Pが負の時にはP=0とされる。
ステップ105では、前記最終差動制限力指令値P
得られる電流値Iが油圧制御バルブ31へ出力される。
次に、走行時における作用を説明する。
(イ)低車速走行時 所定車速V0以下の低車速走行時には、第5図のマップ
に示すように、車速Vが低ければ低い程、駆動輪スリッ
プ速度ΔNが大きな値とならないことには、差動制限力
低減の基準値となる境界線L1までは達さない。
つまり、低車速走行時には、相当の駆動輪スリップが
発生するまでは、横加速度Ygに応じて差動制限力を付与
し続ける制御が行なわれることになる。
従って、低車速走行時には差動制限力がON側の制御に
より、直進方向に発進する場合の駆動輪の空転が有効に
防止されるし、低速状態からアクセルを踏み込んでのパ
ワードリフト旋回時には、内輪からの駆動力の放出を阻
止し、更に駆動外輪を積極的にスリップさせる事により
タイヤのコーナリングフォースを低下させて回頭性を高
めることが出来る。
(ロ)高車速走行時 所定車速V0を越えた高車速走行時には、第5図のマッ
プに示すように、車速Vにかかわらず駆動輪スリップ速
度ΔNが小さな所定値ΔN0となったら、差動制限力低減
の基準値である境界線L1に達してしまう。
つまり、高車速走行時には、駆動輪スリップの発生を
十分に許容することなく、差動制限力を低減する制御が
行なわれることになる。
従って、高車速走行時には差動制限力がOFF側の制御
により、外輪側の駆動スリップ量を低下させタイヤのコ
ーナリングフォースの低減が防止されて旋回時の車両挙
動安定性を高めることが出来る。
これは、差動制限力の付与により、旋回走行に伴い接
地路面から離れてスピンしようとする高回転の内輪側か
ら低回転の外輪側へ本来伝達される駆動トルクが、差動
制限力の減少により少なくなる、即ち、差動制限力の付
与により内輪側から外輪側へ伝達される駆動トルクは差
動制限力の減少により抑制されることによる。よって旋
回時、外輪のスリップの発生が抑制され、十分なコーナ
リングフォースが確保されることになる。
(ハ)横加速度に伴なう作用 第5図に示す差動制限力低減値マップにおいて、横加
速度Ygが大きい程、各境界線L1,L2,L3は上方に移行する
ようにしている。その結果、同じ車速Vと駆動輪スリッ
プ速度ΔNであっても差動制限力低減値PNの値は、横加
速度Ygが小さいほど大きくなる。
これは、低横加速度Ygでも容易に駆動輪のスピンが起
きるような場合、早めに差動制限力を低減して、高速旋
回時に、前述した旋回外輪がスリップする事により生じ
る車両挙動の不安定化を防止するためである。
つまり、車速Vと駆動輪スリップ速度ΔNが第5図の
点Aの位置である場合、低横加速度Ygで実線で示す各境
界線L1,L2,L3が選択されている時は、差動制限力低減値
PNがPN=1として発生するが、横加速度Ygの増大により
各境界線L1,L2,L3が点線位置にまで移動した状態が選択
されている時は、差動制限力低減値PNがPN=0であり、
差動制限力の低減は行なわれない。
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変更や追加等があって
も本発明に含まれる。
例えば、実施例では、第5図に示すように、差動制限
力低減値マップとしては、車速Vを横軸にとったものを
示したが、この車速Vに代えて第6図に示すように旋回
半径Rを横軸にとった差動制限力低減値マップを用いて
も良い。
尚、旋回半径Rは、車速Vと求心加速度f(Yg)によ
りR=V2/f(Yg)の式で演算により求めることが出来
る。
また、差動制限力低減値マップとしては、第5図及び
第6図のような直線であらわされる特性線に代えて、第
7図のように曲線であらわされる特性線としても良い。
また、実施例では、第4図に示すように差動制御の基
本的制御として、横加速度に基づく制御を示したが、横
加速度以外の車両状態情報、例えば、エンジントルク
(スロットル開度で判断)に基づいて行なうもの等であ
っても良い。
また、実施例では、駆動輪スリップ量として駆動外輪
の速度と非駆動輪の速度差による駆動スリップ速度を用
いた例を示したが、外輪スリップ比としてもよいし、更
に、横加速度やハンドル角等での内外輪判別を省略して
制御を簡略化するために、駆動輪の左右輪のうち速度が
遅い側を駆動輪速として用いるようにしても良い。
このように速度が遅い側を選択しても、駆動トルクが
路面に伝わっている車輪、つまり外輪の速度を得ること
が出来る(浮いてしまった内輪は速度が早い)。
また、本発明は差動制限力制御にとどまらず、差動制
限力を付与するのに不適切な走行時であることをドライ
バーに警告する警告装値としても利用することが出来
る。
(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、差動制限力制御手段を、差動制限力を付
与しての走行時、駆動輪の駆動スリップ量が基準値を越
えていれば差動制限力を減じる信号を出力すると共に、
前記基準値は、車速または旋回半径が小の時に大きな値
に設定し、車速または旋回半径が大の時に小さな値に設
定する手段とした為、山岳路走行時等の低車速走行時や
レース走行時等の小旋回半径走行時では、駆動輪の空転
を防止しながらアクセスの踏み込んでのコーナリング時
に回頭性を向上できるし、高速道路走行時等の高速走行
時や大旋回半径走行時では駆動外輪のタイヤコーナリン
グフォースの低減が低く抑えられ車両挙動を安定させる
ことができるというように、車速あるいは旋回半径の大
小にかかわらず最適な走行性能を得ることの出来るとい
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図、第3図は実施例のコントロ
ーラでの差動制限制御作動の流れを示すフローチャート
図、第4図は横加速度に対する差動制限指令値マップ、
第5図は車速,駆動輪スリップ速度,横加速度に対する
差動制限力低減値マップ、第6図は旋回半径,駆動輪ス
リップ速度,横加速度に対する差動制限力低減値マッ
プ、第7図は曲線による境界線を持つ差動制限力低減値
マップである。 1……差動制限クラッチ 2,3……駆動輪 4……差動制限力制御手段 5……駆動スリップ量検出手段 6……車速検出手段 7……旋回半径検出手段

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】差動制限クラッチの締結力制御により左右
    の駆動輪間の差動制限力を可変に制御出来る差動制限力
    制御手段を備えた車両において、 前記駆動輪の駆動スリップ量を検出する駆動スリップ量
    検出手段と、前記車両の車速を検出する車速検出手段と
    旋回半径を検出する旋回半径検出手段のうち少なくとも
    一方を設け、 前記差動制限力制御手段は、差動制限力を付与しての走
    行時、駆動輪の駆動スリップ量が基準値を越えていれば
    差動制限力を減じる信号を出力すると共に、前記基準値
    は、車速または旋回半径が小の時に大きな値に設定し、
    車速または旋回半径が大の時に小さな値に設定する手段
    である事を特徴とする差動制限力制御装置。
  2. 【請求項2】前記差動制限力制御手段は、基準値を横加
    速度の増加と共に増加させて設定する手段である請求項
    1記載の差動制限力制御装置。
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