JPH01156139A - 車両用差動制限制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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６２−１．０３２２７号（特願昭６０−２４４６７７
号）や、特開昭６１−１０２３２０号（特願昭５９−２
２３４８６号）に２叔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、所定車速以下で大操舵、アク
セル開度大、路面ｔＬ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、両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雌す操作を行な
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りが適用される後輪駆動車は
、第２図に示すように、右前輪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Ｉ５、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１８．１９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・ンチ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りは、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５
０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Ｎ
ＲＬ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、人力インタフェース回路
５■、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５０３．５０４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１本
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工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での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Ｎ　ＦＬ、右
前輪回転速度ＮＦＲ，左後輪回転速度ＮＲＩ７．右後輪
回転速度Ｎ　ＲＲ，アクセル開度Ａが読み込まれる。

ステップＬｏｔ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ΔＮｒβが演算により求められ
る。

尚、演算式は、ΔＮ　ｒ　Ｑ　＝　ＮＲＬ　−ＮＲＲで
ある。

ステップ１０２で（ま、前言己ステップ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＝騒（ＮＲＩ、＋ＮＲＲ）−坏（ＮＦＬ＋ＮＦ
Ｒ）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ΔＮｒρに比例する差動制限ト
ルクＴ、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５
０５の特性線図に示されるように、左右駆動輪回転速度
差ΔＮｒＩ２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５
０６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Ｔ、
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５
０７の特性線図に示されるように、前後輪回転速度差Δ
Ｎｆｒ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Ｔ、、Ｔ２
．Ｔ３か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＝Ｔ、＋Ｔ２−Ｔ３ ステップ１０７では、前記差動制限トルクＴ、十Ｔ２が
設定値に１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が設定値に２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（二Ｔ
　ｌ＋　Ｔ　２　　Ｔ　３　）が設定値に３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に、（＞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１０９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△Ｎｒβの影響が最も
大きくなる。この為、左右駆動輪回転速度差ΔＮｒｊ２
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△Ｎｆｒに比例した差動制限トル
クＴ３も、左右駆動輪回転速度差△Ｎｒｊ２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（Ｔ。

＋　Ｔ　２　）　、左右駆動輪回転速度差ΔＮｒｊ２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（Ｔ、−Ｔ３）、左右駆動輪回転速度差△Ｎ
ｒＪ２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ΔＮｒ
Ｊ２は小さく、アクセル開度Ａによる差動制限トルクＴ
２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へＮｆｒ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太き（踏み込
んだ場合であって（Ｔ　Ｉ　＋　Ｔ　２≧に１、または
、Ｔ２≧に２）、両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Ｔが減算補正で
設定値に３以下になった場合でも、差動制限制御回路５
０からは予め定めた一定値に４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
なか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
御信号をデユ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、電磁クラッチ等地のクラ
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。 ｌ−・・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)

1. 【特許請求の範囲】 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。