JPH0237038A - 前後輪差動制限装置 - 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 この発明は駆動力を与えられる前輪と後輪との差動を制
限する装置に関するものである。

従来の技術 四輪駆動車は前後輪に駆動力を分配して走行するから、
走行安定性や悪路走破性などに優れているが、タイトコ
ーナーブレーキング現象を防止するために前後輪の差動
を行なう必要があり、また反対に一輪の脱輪やスリップ
などによるスタック状態からの脱出のためには、前後輪
の差動を制限する必要がある。そして従来、前後輪の差
動を制限する機構として、前後輪の差動を行なうセンタ
ディファレンシャルの差動作用をＩＩクラッチによって
制限する構成や、前輪駆動軸と後輪駆動軸との間に摩擦
クラッチを設け、その摩擦クラッチの滑りを制限する構
成などが知られている。

前後輪の差動制限を行なえば、前輪と後輪とへの駆動力
配分率が変化するから、前後輪の差動制限は、単にスタ
ック状態からの脱出のためのみならず、加速時や制動時
などの走行条件に応じて前後輪への駆動力の分配比を適
正化するためにも行なわれている。本出願人はその差動
制限力を制御することのできる装置として、入力トルク
に応じて差動制限力を大きくする装置を特願昭６０−２
８０６６２号によって既に提案した。

発明が解決しようとする課題 上記の特願昭６０−２８０６６２号の装置による差動制
限力と入力トルクとの関係を線図で示せば第６図のよう
になり、所定の入力トルクｌ”ｏに対して差動制限力１
”ｃｏが一義的に定まることになる。また一般には、路
面の摩擦係数μの低下等の何らかの原因で発生する前後
輪の差動回転は入力トルク（駆動力）が大きいほど増大
するため、差動制限力を前後輪の差動回転数に応じて制
御することもでき、その場合の差動制限力と前後輪の差
動回転数との関係は第７図に示す線図で表わされ、所定
の差動回転数ΔＮＯに対して差動制限力ＦＣ１が一義的
に定まることになる。これは各駆動力に対する適当な駆
動力配分が、車両の構成に基づいて設計的に定められる
からである。しかしながら前後輪への適正な駆動力配分
を決める要因としては、駆動力のみならず、前後輪への
荷重配分も関係するのであり、この点を考慮すると、上
述した従来の装置においては改善の余地がある。

すなわち駆動力を変イヒさせると、当然に、加速度が生
じ、その結果、前後輪の荷重配分は加速度分だけ変化す
ることになり、その荷重配分の変化量は加速度が大きい
ほど、すなわち駆動力の変化率が大きいほど大きくなる
。これに対して加速性や走行安定性などを向上させるた
めには、差動制限に伴う前後輪の駆動力配分比を、前後
輪の荷重配分に応じて行なうことが好ましい。したがっ
て駆動力の大きさに応じて差動制限力を一輪的に定める
従来の装置では、加速度に起因する荷重配分が大きく変
化した場合には、前後輪への駆動力配分が必ずしも適正
なものとはならない場合が生じる。

また一方、前後いずれかの車輪がスリップして前後輪の
差動回転が生じている場合について検討してみると、前
後輪の差動回転が急激に発生した場合には差動回転がゆ
っくり発生した場合よりも、スリップしている車輪系の
慣性力が大きくなる。

すなわち差動回転数の大きさに応じて差動制限力を一義
的に定めたのでは、差動制限力が不足して差動回転すな
わちスリップを迅速に抑制もしくは停止させ得ない場合
が生じる。

このように従来の差動制限装置では、加速度を加味した
制御を行ない得ないために、差動制限に伴う前後輪への
駆動力配分が必ずしも車両の状態に適切に合致したもの
とならない不都合があった。

この発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、走行条
件が急変した場合においても前後輪の駆動力配分を適切
に制御することのできる差動制限装置を提供することを
目的とするものである。

課題を解決するための手段 この発明は、上記の目的を達成するために、車両の前後
輪の差動を制限する差動制限力を車両の走行条件に応じ
て制御する前後輪差動制限装置において、設定すべき差
動制限力の値を、走行条件の変化率に応じて異ならせる
制御装置を備えていることを特徴とするものである。

作　　　　　用 したがってこの発明においては、駆動力や前後輪の差動
回転数などの走行条件に応じて差動制限力が制御される
が、その差動制限力の値は、走行条件の変化率に応じて
異なった値に設定される。

そのため、例えば駆動力が急激に１大した場合には、駆
動力の増大に伴って変化した荷重配分に適する差動制限
力すなわち前後輪への駆動力の配分率になり、走行安定
性を確保することができる。

また例えば前後輪の差動回転が急激に増大した場合にも
差、ｖＪ制限力が大きい値に設定されるので、前後輪の
差動回転すなわち前後輪のいずれかのスリップ状態が迅
速に解消され、その結果、この場合にも走行安定性が確
保される。

実　　施　　例 つぎにこの発明を実施例に基づいて説明する。

第１図はセンタディファレンシャルの差動作用を制限す
ることにより前後輪の差動を制限する差動制限装置にこ
の発明を適用した例を示すスケルトン図であって、ここ
に示す装置は以下のように構成されている。すなわち第
１図において、センタディファレンシャル（以下、セン
タデフと記す）１のデフケース２がドリブンギヤ３およ
びこれに噛合するドライブギヤ４を介して自動変速機５
に連結されており、そのセンタデフ１における一方のサ
イドギヤ６が、リングギャマウティングケース７に連結
され、そのリングギャマウティングケース７にリングギ
ヤ８が取付けられ、後輪駆動軸９に連結されたハイポイ
ドギヤ１０がそのリングギヤ８に噛合している。センタ
デフ１における他方のサイドギヤ１１がフロントディフ
ァレンシャル（以下、フロントデフと記す）１２におけ
るデフケース１３に連結されており、ここで左右の前輪
駆動軸１４に動力を分配するようになっている。

センタデフ１の差動作用を制限する差動制限クラッチ１
５は、センタデフ１のデフケース２と他方のサイドギヤ
１１との相対回転を制限する位置すなわちドリブンギヤ
３を取付けたリングギャマウティングケース１６とフロ
ントデフ１２のデフケース１３との間に設けられており
、さらにこの差動制限クラッチ１５を係合・解放させる
油圧サーボ１７が設けられている。そして油圧ポンプ１
８で発生させた油圧を油圧制卸装置１９によって所定の
圧力に調圧した後に油圧サーボ１７に供給するようにな
っている。この油圧制御装＠１９としては、例えば本出
願人が特願昭６３−１８４２４号で提案した装置、すな
わち調圧弁でライン油圧を第１のモジュレート油圧と第
２のモジュレート油圧とに調圧するとともに、二つの切
換弁で、油圧のオフ状態およびライン油圧をそのまま供
給する状態と、上記の二種類のモジュレート油圧のそれ
ぞれを供給する状態との合計四状態を設定することので
きる油圧制御Ｏ装置を採用することができる。さらにこ
の油圧制御装置１９は、自動変速機５における油圧制御
ｌ＠置２０と共に、車速やスロットル開度、油温、前後
輪の回転数、制動の有無などの各樟の情報に基づいて変
速制御信号および差動制限信号を出力する制御ｌ装置２
１に接続されている。

上記の差動制限装置による前後輪の差動制限制御につい
て次に説明すると、第２図は走行条件として駆動力を採
用した場合の制御フローチャートであって、先ずステッ
プ１において動力が発生したか否かを判断し、駆動力が
発生していなければ〈判断結果「ノー」の場合には）走
査過程はリターンし、またアクセルペダルが踏み込まれ
るなどのことにより駆動力が発生すると、判断結果が「
イエス」となってステップ２の制御が行なわれる。すな
わち駆動力の大きさとその大きさになる際の駆動力の変
化率とに応じた差動制限力が決定される。その場合の駆
動力およびその変化率と差動制限力との関係を示せば第
３図のとうりである。

この図から知られるように所定の駆動力Ｔ１に対して複
数の差動制限力Ｆｃ２〜Ｆｃ４のいずれかを設定可能で
あるが、実際に決定される差動制限力は、その時点の駆
動力になるまでの駆動力の変化率に応じて決定され、駆
動力の変化率が大きい場合には差動制限力は大きい値Ｆ
Ｃ４に決定され、また反対に駆動力の変化率が小さい場
合には差動制限力は小さい値Ｆｃ２に決定され、さらに
駆動力の変化率が中程度であれば差動制限力は中間値１
”ｃ３に決定される。換言すれば、差動制限力の駆動力
に応じた変化パターンは、駆動力の変化率によって複数
種類設定されており、そのうちのいずれかの変化パター
ンが駆動力の変化率に基づいて選択されて差動制限力を
決定する際に採用される。なお、駆動力はアクセル開度
により、また駆動力の変イし率はアクセル開度の単位時
間当りの変化量を演算することにより、それぞれ前記制
御装置２１によって求めることができる。さらに上述に
ようにして行なう差動制限力の決定は、前記制御装置２
１によって行なわれる。

そして上記のようにして決定された差動制限力が加えら
れ（ステップ３）、しかる後走査過程はリターンする。

この差動制限力の付加は、前記側′ａ８＠２１から油圧
制御装置１９に信号が出力され、それに基づいて油圧サ
ーボ１７に所定の圧力の油圧が供給されて差動制限クラ
ッチ１５の伝達トルク容量が変化することにより実行さ
れる。

したがって上記の差動制限装置では、駆動力が急激に変
化し、それに伴って車体加速度が大きい場合には差動制
限力が大きくなるので、前後輪に対する駆動力分配比が
加速度を加味した前後輪の荷重配分に合ったものとなり
、その結果、走行安定性や加速性などが向上する。

また第４図は走行条件として前後輪の差動回転数を採用
した場合の制御フローチャートであって、制御装＠２１
に入力される前後輪の回転数に基づいて前後輪の差動回
転が生じたと判断される（ステップ１１）と、前後輪の
差動回転数およびその状態に至る際の差動回転数の変化
率に応じて差動制限力が決定される（ステップ１２）。

このような制御は前記制ｍ装置２１において電気的に行
なわれる。またその場合の駆動力およびその変化率と差
動制限力との関係を示せば第５図のとうりである。

この図から知られるように所定の差動回転数ΔＮ１に対
して複数の差動制限力Ｆｃ５〜Ｆｃ７のいずれかを設定
可能であるが、実際に決定される差ｖＪ制眼力は、その
時点の差動回転数になるまでの差動回転数の変化率に応
じて決定され、差動回転数の変化率が大きい場合には差
動制限力は大ぎい値ＦＣ７に決定され、また反対に差動
回転数の変化率が小さい場合には差動制限力は小さい１
ｆｉＦｃ５に決定され、さらに差動回転数の変化率が中
程度であれば差動制限力は中間値Ｆｃ６に決定される。

換言すれば、差動制限力の差動回転数に応じた変化パタ
ーンは、差動回転数の変化率によって複数種類設定され
ており、そのうちのいずれかの変１ヒバターンが差動回
転数の変化率に基づいて選択されて差動制限力を決定す
る際に採用される。

そして上記のようにして決定された差動制限力が加えら
れ（ステップ１３）　、Ｌ、かる後走査過程はリターン
する。この差動制限力の付加は、上述した場合と同様に
、前記制御１１！装置２１から油圧制御８＠１９に信号
が出力され、それに基づいて油圧サーボ１７に所定の圧
力の油圧が供給されて差動制限クラッチ１５の伝達トル
ク容量が変化することにより実行される。

したがって第４図に示すような制御を行なえば、前後輪
の差動回転が急激に発生し、その慣性力が大きい場合で
あっても、それに応じた差動制限力となるので、前後輪
の差動回転（すなわち前輪もしくは後輪のスリップ）が
迅速に抑制もしくは停止させられ、走行安定性が確保さ
れる。

なお、上記の説明では、走行条件として駆動力と前後輪
の差動回転数とを個別に採用したが、この発明は上記の
実施例に限定されるものではなく、差動制限力を決定す
るにあたっての走行条件は、駆動力と前後輪の差動回転
数との両方であってもよく、さらにアクセル開度や変速
比など走行状態の指標となる他の条件を採用することも
できる。

またこの発明の装置は、センタデフの差動作用を制限す
ることにより前後輪の差動を制限する場合以外に、前輪
駆動軸と後輪駆動軸との間で駆動力を伝達するとともに
、その伝達トルク８最を増減することにより前後輪の差
動を制御する構成の差動制限装置にも適用することがで
きる。

発明の効果 以上の説明から明らかなようにこの発明の差動制限装置
によれば、前後輪の差動制限力を走行条件の変化率に応
じて大きくすることができるから、着初制限を行なうこ
とに伴う前後輪への駆動力の配分比が、走行状態の変化
に伴う加速度に起因する前後輪の荷重配分に適合したも
のとなり、そのために差ｖＪＩＩＩＩＪ限力が不必要に
大きくなったり、また反対に不足したりする事態を解消
でき、かつ走行安定性を向上させることができる。さら
に例えば前後輪の差動回転数が急激に変化した場合には
、差動回転数の変化亭応じた差動制限力が大きくなるた
めに、前後輪の差動回転を迅速かつ適確に防止し、差動
回転状態が不必要に長く継続することがないので、この
点でも走行安定性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を模式的に示すスケルトン
図、第２図はその装置による差動制限力制御の一例を説
明するためのフローチャート、第３図は第２図に示す制
御例で決定される差動制限力を駆動力およびその変化率
との関係で示す線図、第４図は第２図の装置による差動
制限力制御の他の例を説明するためのフローチャート、
第５図は第４図に示す制御例で決定される差動制限力を
前後輪の差動回転数およびその変化率との関係で示す線
図、第６図は従来の差動制限装置による差動制限力と駆
動力との関係を示す線図、第７図は同差肋制限力と前後
輪差初回転数との関係を示す線図である。 １・・・センタディファレンシャル、　９・・・後輸出
力軸、 ラッチ、 装置、 １４・・・前輸出力軸、　１５・・・差動制限り１７・
・・油圧サーボ、　１９・・・油圧制御２１・・・制御
装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　車両の前後輪の差動を制限する差動制限力を車両の走
   行条件に応じて制御する前後輪差動制限装置において、 設定すべき差動制限力の値を、走行条件の変化率に応じ
   て異ならせる制御装置を備えていることを特徴とする前
   後輪差動制限装置。