JP2789809B2 - 車両用動力伝達装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、左右の車輪を各々駆動する複数の駆動源を
備えた車両に用いられる動力伝達装置に関する。

（従来の技術） 左右の車輪それぞれに駆動源としての電動機を設け、
１つの電動機で１つの車輪を駆動する車両の構成が、特
開昭62−138002号公報に開示されている。

このような車両は、ステアリングホイールの操舵角
と、運転者が操作するアクセルの開度と、車速とに応じ
て、左右の車輪にそれぞれ設けられた電動機の回転速度
を制御するコントローラとを有するものである。従っ
て、当該車両はアクセル開度に応じた加速度と車速で走
行すると共に、カーブにおいても円滑に走行することが
できる。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、このような従来の車両において、運転
者が直進走行を所望している時に、前記コントローラか
ら左右の電動機へ制御信号にばらつきが生じたり、電動
機の製造時の個体差や経時劣化などによって電動機の回
転数が左右で一致しなくなるという現象が万一生じた際
には、左右の車輪に回転差が生じるため、当該車両の直
進性が低下するといった問題点があった。

本発明では、運転者が直進走行を所望している時に駆
動源の回転数が左右で一致しなくなった際にも、直進性
を確保することができる車両用動力伝達装置を提供する
ことを課題とする。

（課題を解決するための手段） 上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明に
なる車両用動力伝達装置は、 左右の車輪を個々に駆動する複数の駆動源と、 該複数の駆動源を制御するコントローラとを有する車
両において、 前記左右の車輪間に、これら車輪の差動を制限し、差
動制限力を調整可能な差動制限装置を設け、 更に、運転者が直進走行を希望している程度を検出す
る直進意図検出手段と、 該手段による検出結果に応答し、運転者が直進走行を
希望している程度が大きいほど、前記差動制限装置によ
る差動制限力を増大させる差動制限力調整手段とを設け
たことを特徴とするものである。

また、請求項２に記載の発明になる車両用動力伝達装
置は、 請求項１に記載の発明に更に、車速を検出する車速検
出手段を付加して設け、 前記差動制限力調整手段は該手段により検出した車速
にも応答し、 運転者が直進走行を希望している程度が大きいほど、
前記差動制限装置による差動制限力を増大させる他に、 車速が高いほど、差動制限装置による差動制限力を増
大させるよう構成したことを特徴とするものである。

また、請求項３に記載の発明になる車両用動力伝達装
置は、 請求項１に記載の発明に更に、車両の直進状態の程度
を検出する直進状態検出手段を付加して設け、 前記差動制限力調整手段は該手段により検出した車両
直進状態の程度にも応答し、 運転者が直進走行を希望している程度が大きいほど、
前記差動制限装置による差動制限力を増大させる他に、 車両直進状態の程度が低いほど、差動制限装置による
差動制限力を増大させるよう構成したことを特徴とする
ものである。

また、請求項４に記載の発明になる車両用動力伝達装
置は、 請求項１に記載と発明に更に、車速を検出する車速検
出手段および車両の直進状態の程度を検出する直進状態
検出手段を付加して設け、 前記差動制限力調整手段は該手段により検出した車速
および車両直進状態の程度にも応答し、 運転者が直進走行を希望している程度が大きいほど、
前記差動制限装置による差動制限力を増大させる他に、 車速が高いほど、差動制限装置による差動制限力を増
大させると共に、車両直進状態の程度が低いほど、差動
制限装置による差動制限力を増大させるよう構成したこ
とを特徴とするものである。

（作用） 請求項１に記載の発明においては、コントローラによ
る制御下で複数の駆動源が対応する左右の車輪を個々に
駆動する間、差動制限力調整手段は直進意図検出手段に
よる検出結果に応答し、運転者が直進走行を希望してい
る程度が大きいほど、左右車輪間に設けた差動制限装置
による差動制限力を増大させ、これら左右車輪の回転数
を等しくするよう作用する。

よって、運転者が直進走行を希望している程度が大き
いほど車両の直進性が高くされることとなり、駆動源の
回転数が左右車輪間で一致しなくなっても運転者の希望
通りに当該直進性を確保することができ、逆に運転者が
直進走行を希望している程度が小さい時は差動制限力を
低下で要求通りの車両旋回性能を確保することができ
る。

請求項２に記載の発明においては、前記差動制限力調
整手段が車速検出手段により検出された車速にも応答
し、上記請求項１での作用と同じ作用の他に、車速が高
いほど、差動制限装置による差動制限力を増大させると
いう作用を行う。

よって、上記請求項１に係わる発明と同様の作用効果
に加え、高車速で益々要求される車両の直進性を十分な
ものにしつつ、低車速で要求される旋回性能を確実にす
るという作用効果をも達成することができる。

請求項３に記載の発明においては、前記差動制限力調
整手段が直進状態検出手段により検出された車両直進状
態の程度にも応答し、上記請求項１での作用と同じ作用
の他に、車両直進状態の程度が低いほど、差動制限装置
による差動制限力を増大させるよう作用する。

よって、運転者が直進走行を希望している程度が大き
いにもかかわらず、車両直進状態の程度が低い時に、つ
まり、直進走行が希望であるにもかかわらず左右車輪の
回転数が異なっている場合に、差動制限装置による差動
制限力を増大させて当該回転差をなくさせることがで
き、直進走行が希望である時の直進性を確実に実現可能
にし得る。反面、それ以外では差動制限装置による差動
制限力が低下されることとなり、要求通りの旋回性能を
確保することができる。

請求項４に記載の発明においては、前記差動制限力調
整手段が車速検出手段により検出された車速および直進
状態検出手段により検出された車両直進状態にも応答
し、上記請求項１での作用と同じ作用の他に、車速が高
いほど、差動制限装置による差動制限力を増大させると
共に、車両直進状態の程度が低いほど、差動制限装置に
よる差動制限力を増大させる。

よって、前記請求項１に係わる発明と同様の作用効果
に加え、請求項２に係わる発明の作用効果および請求項
３に係わる発明の作用効果をも同時に奏することができ
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。

第１図は本発明の第１実施例の構成について示す全体
図である。図中、1a,1bは駆動源としての電動機であ
り、該電動機1a,1bからの出力はそれぞれ減速機2a,2bに
よって回転数を減じられてから車軸3a,3bに伝達され
る。該車軸3a,3bはその一端が左前輪4a、右前輪4bに連
結されているので、電動機1a,1bからの出力が左前輪4
a、右前輪4bに伝達される。また、4cは左後輪、4dは右
後輪である。

５は差動制限装置であり、車軸3a,3bの他端と連結さ
れている。

６は図外のステアリングホイールの操舵角を検出する
操舵角センサ、７は車速を検出する車速センサ、８は運
転者が操作するアクセルの開度を検出するアクセル開度
センサである。

９はコントローラであり、操舵角と、車速と、アクセ
ル開度とに応じて電動機1a,1bに対する駆動電流を決定
し、出力するものである。

差動制限装置５は、コントローラ９からの後述する制
御信号により差動制限力を制御される得るもので、例え
ば第２図に示すように構成する。

第２図において、10はポンプであり、リザーバタンク
11に蓄えられた作動液を供給通路12に供給する。該供給
通路12はコントロールバルブ13に接続している。該コン
トロールバルブ13はコントローラ９からの信号に応じて
通路14に対する作動液の供給圧を連続的に制御するもの
である。なお、コントローラ９の作動については後述す
る。

15は湿式多板クラッチであり、プレート15a,15bと、
液室15cとを有する。通路14を介して液室15cに供給され
る作動液の供給圧が高圧である時には、湿式多板クラッ
チ15の締結力は大きく、差動制限装置５の差動制限力も
大きい。一方、液室15cに供給される作動液の供給圧が
低圧である時には、湿式多板クラッチ15の締結力は小さ
く、差動制限装置５の差動制限力も小さい。

16は液室15cに供給された作動液の実測供給圧Ｐを検
出する圧力センサであり、その検出値を第１図にも示す
ようにコントローラ９に入力する。

コントローラ９は第３図にフローチャートで示すよう
なステップで作動され、直進意図検出手段としての操舵
角センサ６からの入力値より直進走行を所望する運転者
の意図が検出された時に、差動制限装置５の差動制限力
を高めるように制御するものである。

ステップS31では、直進意図検出手段である操舵角セ
ンサ６からの操舵角δを入力する。

ステップS32ではδ＞|a|（ここではαは極めて小さい
操舵角を示す）であるか否かを判断する。δ＞|a|の時
には運転者が直進走行を所望していないと判断してステ
ップS33に進む。

ステップS33では液室15cに対する作動液の目標供給圧
をP₃₁ ^＊と決定する。

ステップS34では圧力センサ16からの実測供給圧Ｐを
入力する。

ステップS35では実測供給圧Ｐと目標供給圧P₃₁ ^＊とを
比較し、実測供給圧Ｐと目標供給合圧P₃₁ ^＊とが一致し
ていない時にはステップS36に進み、実測供給圧Ｐと目
標供給圧P₃₁ ^＊とを一致させるように制御信号をコント
ロールバルブ13に対して出力する。

一方、δ≦|a|の時には運転者が直進走行を所望して
いると判断してステップS37に進む。

ステップS37では液室15cに対する作動液の目標供給圧
をP₃₂ ^＊と決定する。なお、この圧P₃₂ ^＊は前記の圧P₃₁
^＊よりも高いものとする。

ステップS38では圧力センサ16からの実測供給圧Ｐを
入力する。

ステップS39では実測供給圧Ｐと目標供給圧P₃₂ ^＊とを
比較し、実測供給圧Ｐと目標供給圧P₃₂ ^＊とが一致して
いない時にはステップS40に進み、実測供給圧Ｐと目標
供給圧P₃₂ ^＊とを一致させるように制御信号をコントロ
ーバルブ13に対して出力する。

このように構成された車両用動力伝達装置において、
運転者が直進走行を所望していないと判断された時に
は、コントローラ９においてステップS31,S32,S33,S34,
S35,S36が実行される。従って、作動液は液室15cに対し
目標供給圧P₃₁ ^＊に相当する低い供給圧で供給されるた
め、差動制限装置５の差動制限力は小さく、車両の旋回
性が低下することはない。

一方、運転者が直進走行を所望していると判断された
時には、コントローラ９においてステップS31,S32,S37,
S38,S39,S40が実行される。従って、作動液は液室15cに
対し目標供給圧P₃₂ ^＊に相当する高い供給圧で供給され
るため、差動制限装置５の差動制限力は大きい。これに
より、運転者が直進走行を所望しているにもかかわらず
電動機1a,1bの回転数が左右で一致しなくなって左右の
車輪に回転差が生じ、従来なら車両の直進性が低下する
ような場合においても、差動制限装置５は左右の車輪の
回転数を等しくするように作用するので、車両の直進性
を向上させることができる。

なお、本実施例においては、ステップS32でδ＞|a|で
あるか否かを判断し、その結果に応じて液室15cに対す
る作動液の供給を高い供給圧で行なうか低い供給圧で行
なうかを決定するものであるが、これに限らず、液室15
cに対する作動液の供給を、例えば第４図に示すように
操舵角δの値に応じて連続的に変化する目標供給圧P₃ ^＊
に基づいて行うものとしても良い。

また、本実施例においては、上述した目標供給圧P₃ ^＊
に対し第５図に示すような特性の車速係数を乗じること
によって、液室15cに対する作動液の供給を操舵角と車
速とに応じて制御するものとしても良い。これにより、
低速時においては差動制限装置５の差動制限力は小さい
ため、車両の旋回性をより向上させることができ、逆に
高速時は差動制限力の増大により直進性を確保すること
ができる。

次に、本発明の第２実施例について説明する。

第６図は本発明の第２実施例の構成について示す全体
図である。本実施例の構成は第１実施例の構成に加えて
直進状態検出手段としてのヨーレートセンサ17が設けら
れている。また、コントローラ９は第１実施例の項で述
べた作用に加え、操舵角センサ６において直進走行を所
望する運転者の意図が検知され、それにもかかわらずヨ
ーレートセンサ17によって車両が直進状態ではないこと
が検出された時に、差動制限装置５の差動制限力を高め
るように制御するものである。従って、本実施例に用い
られる差動制限装置５としては、第１実施例と同様にコ
ントローラ９からの信号に応じて差動制限力を制御でき
るものを用いる必要がある。

コントローラ９は第７図にフローチャートで示すよう
なステップで作動される。なお当該フローチャートにお
いてP₄₁ ^＊およびP₄₂ ^＊はそれぞれ液室15cに対する作動
液の目標供給圧を示し、P₄₁ ^＊＜P₄₂ ^＊である。

ステップS41では操舵角センサ６からの操舵角δを入
力する。

ステップS42ではヨーレートセンサ16からのヨーレー
トφを入力する。

ステップS43ではδ＞|a|（ここではαは極めて小さい
操舵角を示す）であるか否かを判断し、δ＞|a|の時に
は運転者が直進走行を所望していないと判断してステッ
プS44に進む。

ステップS44では液室15cに対する作動液の目標供給圧
をP₄₁ ^＊と決定する。

ステップS45では圧力センサ16からの実測供給圧Ｐを
入力する。

ステップS46では実測供給圧Ｐと目標供給圧P₄₁ ^＊とを
比較し、実測供給圧Ｐと目標供給圧P₄₁ ^＊とが一致して
いない時にはステップS47に進み、実測供給圧Ｐと目標
供給圧P₄₁ ^＊とを一致させるように制御信号をコントロ
ールバルブ13に対して出力する。

一方、δ≦|a|の時には運転者が直進走行を所望して
いると判断してステップS48に進む。

ステップS48では＞｜β｜（ここではβは車両が直
進状態であるか否かの境界値を示す）であるか否かを判
断し、≦｜β｜すなわち車両が直進状態である時には
ステップS44に進み、＞｜β｜すなわち車両が直進状
態でない時にはステップS49に進む。

ステップS49では液室15cに対する作動液の目標供給圧
をP₄₂ ^＊と決定する。

ステップS50では圧力センサ16からの実測供給圧Ｐを
入力する。

ステップS51では実測供給圧Ｐと目標供給圧P₄₂ ^＊とを
比較し、実測供給圧Ｐと目標供給圧P₄₂ ^＊とが一致して
いない時にはステップS52に進み、実測供給圧Ｐと目標
供給圧P₄₂ ^＊とを一致させるように制御信号をコントロ
ールバルブ13に対して出力する。

このように構成された車両用動力伝達装置において、
運転者が直進走行を所望していない時には、コントロー
ラ９においてステップS41,S42,S43,S44,S45,S46,S47が
実行される。また、運転者が直進走行を所望している場
合であって、車両が運転者の要求通りに直進状態である
時には、左右車輪間に回転差がないことからコントロー
ラ９においてステップS41,S42,S43,S48,S44,S45,S46,S4
7が実行される。これにより、作動液は液室15cに対し目
標供給圧P₄₁ ^＊に相当する低い供給圧で供給されるた
め、無駄な圧力消費でポンプ駆動ロスが発生するのを防
止し得る。

一方、運転者が直進走行を所望している場合にもかか
わらず、車両が直進状態でない場合には、左右車輪間に
不要な回転差があることからコントローラ９においてス
テップS41,S42,S43,S48,S49,S50,S51,S52が実行され
る。これにより、作動液は液室15cに対し目標供給圧P₄₂
^＊に相当する高い供給圧で供給されるため差動制限装置
５の差動制限力は大きい。これにより、運転者が直進走
行を所望しているにもかかわらず電動機1a,1bの回転数
が左右で一致しなくなって左右の車輪に回転差が生じ、
本来なら車両の直進性が低下するような場合において
も、差動制御装置５は左右の車輪の回転数を等しくする
ように作用するので、車両の直進性を向上させることが
できる。

なお、本実施例においては、ステップS43におけるδ
＞|a|であるか否かの判断と、ステップ48における＞
｜β｜であるか否かの判断との結果に応じて、液室15c
に対する作動液の供給を高い供給圧で行うか低い供給圧
で行なうかを決定するものであるが、これに限らず、液
室15cに対する作動液の供給を、操舵角δの値やヨーレ
ートの値に応じて連続的に変化する目標供給圧P₄ ^＊に
基づいて行うものとしても良い。

また、本実施例においても、上述した目標供給圧P₄ ^＊
に対し第５図に示すような特性の車速係数を乗じること
によって、液室15cに対する作動液の供給を操舵角とヨ
ーレートと車速とに応じて制御するものとしても良い。
これにより、低速時において差動制限装置５の差動制限
力を小さくし、車両の旋回性をより向上させ、高車速時
において差動制限力を大きくし、車両の直進性を確保す
ることができる。

また、上記いずれの実施例においても差動制限装置５
に湿式多板クラッチ15を適用したが、湿式多板クラッチ
15の代わりに電磁クラッチ等の、外部からの信号によっ
て締結力を変更することが出来るものを用いても良い。

また、上記いずれの実施例においても駆動源として電
動機1a,1bを用いたが、本発明ではこれに限られるもの
ではない。例えば、左右の車輪に各々駆動源としての油
圧モータを設け、油圧ポンプから供給される作動油によ
って前記油圧モータを駆動させ、該油圧モータによって
左右の車輪をそれぞれ駆動するような車両においても、
本発明を適用することができる。

また、本実施例では前輪を駆動源で駆動するものにつ
いて本発明を適用したが、後輪を駆動するものについて
も、あるいは前後輪共に駆動するものについても本発明
を適用できるということはいうまでもない。

（発明の効果） 以上、実施例について述べたところから明らかなよう
に、 請求項１に記載の発明においては、運転者が直進走行
を希望している程度が大きいほど、左右車輪間に設けた
差動制限装置による差動制限力を増大させ、これら左右
車輪の回転数を等しくするよう構成したから、 運転者が直進走行を希望している程度が大きいほど車
両の直進性が高くされることとなり、駆動源の回転数が
左右車輪間で一致しなくなっても運転者の希望通りに当
該直進性を確保することができ、逆に運転者が直進走行
を希望している程度が小さい時は差動制限力を低下で要
求通りの車両旋回性能を確保することができる。

また請求項２に記載の発明においては、上記請求項１
での作用と同じ作用の他に、車速が高いほど、差動制限
装置による差動制限力を増大させる構成にしたから、 上記請求項１に係わる発明と同様の作用効果に加え、
高車速で益々要求される車両の直進性を十分なものにし
つつ、低車速で要求される旋回性能を確実にするという
作用効果をも達成することができる。

更に請求項３に記載の発明においては、上記請求項１
での作用と同じ作用の他に、車両直進状態の程度が低い
ほど、差動制限装置による差動制限力を増大させるよう
構成したから、 運転者が直進走行を希望している程度が大きいにもか
かわらず、車両直進状態の程度が低い時に、つまり、直
進走行が希望であるにもかかわらず左右車輪の回転数が
異なっている場合に、差動制限装置によつ差動制限力を
増大させて当該回転差をなくさせることができ、直進走
行が希望である時の直進性を確実に実現可能にし得る。
反面、それ以外では差動制限装置による差動制限力が低
下されることとなり、要求通りの旋回性能を確保するこ
とができる。

請求項４に記載の発明においては、上記請求項１での
作用と同じ作用の他に、車速が高いほど、差動制限装置
による差動制限力を増大させると共に、車両直進状態の
程度が低いほど、差動制限装置による差動制限力を増大
させることから、 前記請求項１に係わる発明と同様の作用効果に加え、
請求項２に係わる発明の作用効果および請求項３に係わ
る発明の作用効果をも同時に奏することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例の構成について示す全体
図、 第２図は同実施例における差動制限装置の構成をその制
御系と共に示す全体図、 第３図は同実施例の差動制限力制御プログラムを示すフ
ローチャート、 第４図は同例における差動制限力制御用目標供給圧の特
性図、 第５図は同例における車速係数の特性図、 第６図は本発明の第２実施例の構成について示す全体
図、 第７図は同実施例の差動制限力制御プログラムを示すフ
ローチャートである。 1a,1b……電動機（駆動源）、５……差動制限装置 ６……操舵角センサ（直進意図検出手段）、７……車速
センサ（車速検出手段） ９……コントローラ（差動制限力調整手段） 17……ヨーレートセンサ（直進状態検出手段）

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】左右の車輪を個々に駆動する複数の駆動源
   と、 該複数の駆動源を制御するコントローラとを有する車両
   において、 前記左右の車輪間に、これらの車輪の差動を制限し、差
   動制限力を調整可能な差動制限装置を設け、 更に、運転者が直進走行を希望している程度を検出する
   直進意図検出手段と、 該手段による検出結果に応答し、運転者が直進走行を希
   望している程度が大きいほど、前記差動制限装置による
   差動制限力を増大させる差動制限力調整手段とを設けた
   ことを特徴とする車両用動力伝達装置。
2. 【請求項２】請求項１において、車速を検出する車速検
   出手段を付加して設け、 前記差動制限力調整手段は該手段により検出した車速に
   も応答し、 運転者が直進走行を希望している程度が大きいほど、前
   記差動制限装置による差動制限力を増大させる他に、 車速が高いほど、差動制限装置による差動制限力を増大
   させるよう構成したことを特徴とする車両用動力伝達装
   置。
3. 【請求項３】請求項１において、車両の直進状態の程度
   を検出する直進状態検出手段を付加して設け、 前記差動制限力調整手段は該手段により検出した車両直
   進状態の程度にも応答し、 運転者が直進走行を希望している程度が大きいほど、前
   記差動制限装置による差動制限力を増大させる他に、 車両直進状態の程度が低いほど、差動制限装置による差
   動制限力を増大させるよう構成したことを特徴とする車
   両用動力伝達装置。
4. 【請求項４】請求項１において、車速を検出する車速検
   出手段および車両の直進状態の程度を検出する直進状態
   検手段を付加して設け、 前記差動制限力調整手段は該手段により検出した車速お
   よび車両直進状態の程度にも応答し、 運転者が直進走行を希望している程度が大きいほど、前
   記差動制限装置による差動制限力を増大させる他に、 車速が高いほど、差動制限装置による差動制限力を増大
   させると共に、車両直進状態の程度が低いほど、差動制
   限装置による差動制限力を増大させるよう構成したこと
   を特徴とする車両用動力伝達装置。