JPH03121936A - 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、制御外力にまり差動制限トルクが付与され、
所定の制御条件に従って差動制限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６２−１０３２２６号公報（特願昭６０−２４４６７
６号）に記載されている装置が知られている。

この従来出典には、車輪の回転速度から各輪のスリップ
状況を検出し、駆動輪の旋回外輪のスリップ比を所定値
になる様に制御する差動制限制御装置が示されている。

（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用差動制限制御装
置にあっては、適用車両に装着される標準タイヤ等のス
リップ特性を基準とし、制御目標となる目標スリップ比
を予め設定しておく装置となっていた為、タイヤのスリ
ップ特性が基準としたスリップ特性から大きく変わる様
な場合、例えば、タイヤの銘柄違い、路面温度、タイヤ
摩耗等により変化した場合、タイヤスリップに対する横
力特性が変化し、車両ステア特性が、オーバステアやア
ンダーステアに変化してしまう。

即ち、タイヤの銘柄が（Ａ）　、　（Ｂ）　、　（Ｃ）
あり、各タイヤが第１０図に示すようなスリップ特性を
持つ場合の具体例について説明する。

新車時、駆動輪（後輪）のタイヤ銘柄が（Ａ）であった
のをオーナーが（Ｃ）に変えてしまった場合、第１０図
により明らかなように、同じスリップ率Ｓに対するタイ
ヤ−路面間摩擦係数μ特性が低下する。この摩擦係数μ
の低下により、旋回時には旋回外輪で発生する横力の大
きさも変化する。

これによりタイヤ銘柄が（Ａ）の時と同様な制御を行な
ったのではステア特性が異なる。

ちなみに、上記例では駆動輪である後輪の横力が低下す
る為、オーバステアになってしまい、高横加速度による
旋回限界時に車両スピンに至ってしまう。

本発明は、上述のような問題に着目してなされたもので
、左右輪間の差動制限トルクを外部からの制御により付
与する車両用差動制限制御装置において、タイヤのスリ
ップ特性に変化があっても旋回限界時に車両のステア特
性の変化を抑えて車両スピンを防止することを課題とす
る。

（課題を解決するための手段） 上記１ｌｌｌ！！を解決するために本発明の車両用差動
制限制御装置では、車体スリップ角を検出し、車体スリ
ップ角が設定値よりも大きい場合、即ち、車両がスピン
しそうな旋回限界時に、車体スリップ角を減少する方向
に差動制限トルクを制御する手段とした。

即ち、第１図のクレーム対応図に示すように、差動を許
寥しながらエンジン駆動力を左右の駆動輪に分配伝達す
る駆動系に設けられ、制御外力により差動制限トルクを
発生させる差動制限機構ａと、車体スリップ角検出手段
すと、差動制限により発生するヨーモーメントの方向を
判別するヨーモーメント方向判別手段Ｃと、車体スリッ
プ角が設定値より大きい場合であって、差動制限により
発生するヨーモーメント方向がアンダーモーメントであ
る時には差動制限トルクを増加する制御を行ない、差動
制限により発生するヨーモーメント方向がオーバモーメ
ントである時には差動制限トルクを減少する制御を行な
う差動制限制御手段ｄと、を備えている事を特徴とする
。

尚、前記ヨーモーメント方向判別手段Ｃは、旋回中の内
外輪回転速度を入力し、内輪回転速度が外輪回転速度よ
り大なる時には、オーバステア方向のオーバモーメント
と判別し、内輪回転速度が外輪回転速度より小なる時に
は、アンダーステア方向のアンダーモーメントと判別す
る手段としても良い。

（作　用） 旋回時には、車体スリップ角検出手段すにより検出され
る車体スリップ角が設定値より大きな値となることによ
って旋回限界であることが検出される。そして、この旋
回限界条件を満足する時には、ヨーモーメント方向判別
手段Ｃにおいて、差動制限により発生するヨーモーメン
ト方向がアンダーモーメントかオーバモーメントかが判
別され、差動制限制御手段ｄにおいて、差動制限により
発生するヨーモーメント方向がアンダーモーメントであ
る時には差動制限トルクを増加する制御が行なわれ、ま
た、差動制限により発生するヨモーメント方向がオーバ
モーメントである時には差動制限トルクを減少する制御
が行なわれる。

従って、差動制限により発生するヨーモーメント方向が
アンダーモーメントである時、即ち、ステア特性として
はオーバステア特性を示している旋回限界時には、差動
制限トルクを増加する制御により発生するアンダーステ
ア方向のヨーモーメントでオーバステア特性が抑制され
る。

また、差動制限により発生するヨーモーメント方向がオ
ーバモーメントである時、即ち、ステア特性としてはア
ンダーステア特性を示している旋回限界時には、差動制
限トルクを減少する制御により発生するオーバステア方
向のヨーモーメントでアンダーステア特性が抑制される
。

（実施例） 以下、本発明を図面に基づいて説明する。

まず、構成を説明する。

第２図は後輪駆動車に適用した実施例の車両用差動制限
制御装置の全体システム図である。

第２図において、エンジン駆動系には、エンジン１、ト
ランスミッション２、リヤプロペラシャフト３、リヤデ
ィファレンシャル４、リヤドライブシャフト５，６、後
輪７．８を備えている。

尚、９．１０は前輪である。

そして、前記リヤプロペラシャフト３とリヤドライブシ
ャフト５．６との夫々の間には、外部から付与されるク
ラッチ締結圧Ｐ。により差動制限トルクを変更可能な湿
式多板摩擦クラッチ構造による差動制限クラッチ（差動
制限機構）１１１２がリヤディファレンシャル４に内蔵
されていている（尚、詳しい構成については従来技術で
示した特開昭６２−１０３２２６号公報参照）。

前記差動制限クラッチ１１．１２には、外部装置として
、クラッチ締結圧Ｐｃを作り出す油圧制御装置２０と、
クラッチ締結圧ＰＣを作る指令を出力する電子制御装置
３０が設けられている。

前記油圧制御装置２０には、油圧ポンプ２１からのポン
プ圧による作動油を指令電流値Ｉ。に応じたクラッチ締
結圧Ｐ。に調圧する油圧制御ソレノイドバルブ２２を備
えている。

前記電子制御装置３０には、内部回路にマイクロコンピ
ュータや駆動回路等を有するＬＳＤコントロールユニッ
ト３１と、該コントロール］ニット３１での制御演算に
必要な入力情報を得る入力情報手段３２とを備え、該入
力情報手段３２としては、車速Ｖを検出する車速センサ
３３、操舵角θを検出する操舵角センサ３４、右後輪速
ｎｒを検出する右後輪速センサ３５、左後輪速ｎ１を検
出する左後輪速センサ３６、アクセル開度Ａｃｅを検出
するアクセル開度センサ３７、横加速度Ｙ９を検出する
横加速度センサ３８、車両前後方向車速Ｖ、を検出する
車両前後方向車速センサ３９、車両横方向車速ｖ０を検
出する車両横方向車速センサ４０等が設けられている。

そして、前記ＬＳＤコントロールユニット３１には、外
輪すべり速度によるクラッチ締結力ＴＡｎの演算部と、
タックイン対策トルクＴ０の演算部と、車体スリップ角
Φに応じたトルクＴψの演算部と、これらのトルクの総
和によるクラッチ締結力Ｔの演算部とを有する。

次に、作用を説明する。

第３図は実施例での差動制限制御作動の流れを示すメイ
ンルーチンのフローチャートであり、以下、各ステップ
について説明する。

ステップ１００では、各センサ３３〜４０から車速Ｖ、
操舵角θ、右後輪速ｎｒ、左後輪速ｎｌ、アクセル開度
Ａｃｃ　、横加速度Ｙ９．車両前後方向車速ＶＬ、車両
横方向車速Ｖ０が読み込まれる。

ステップ１０１では、第４図に示すフローに従って旋回
外輪のすべり速度を検出し、外輪すべり速度（タイヤス
リップ）によるクラッチトルクＴΔｎの計算が行なわれ
る。

ステップ１０２では、第５図に示すフローに従ってアク
セルＯＦＦ時に発生するタックインを検出　０ し、タックイン対策トルクＴ□の計算が行なわれる。

ステップ１０３では、第６図に示すフローに従って本発
明の特徴とする制御である車体スリップ角ψに応じたト
ルクＴ−の計算が行なわれる。

ステップ＋０４では、上記計算により求められた各トル
クＴＡｎ、Ｔ□、Ｔψの総和によりクラッチ締結カニが
計算される。

■＝ＴＡｎ十丁、＋Ｔψ ここで、外輪すべり速度によるクラッチトルクＴΔ自と
アクセル変化速度のタックイン対策トルクＴ０との関係
を述べると、ＴΔｎは旋回加速中に駆動力で旋回内輪が
ホイールスピンした場合に差動制限するのに対し、Ｔｏ
はアクセルＯＦＦ操作により減速した場合に差動制限す
るので、ＴΔｎが正の場合にはＴ□＝０となり、また、
ＴＴが正の場合にはＴ＾ｎ＝ｏとなり、互いに影響しな
い。

そこで、クラッチ締結力Ｔは、実質的には、■＝　Ｔ　
Ａｎ＋　Ｔψ（加速中） Ｔ＝Ｔ、＋ＴＩ　（減速中） １ となり、それぞれの加速時と減速時の基本制御下へ〇１
丁□に対して車体スリップ角中（こ応じたトルク丁ψで
差動制眼トルクを補正して、路面状況やスリップ状況の
変動１．二月応する制御となつ−Ｃいる。

ステップ１０５では、クララｙ締結力下が得られる制御
電流１ｃが駆動回路から制御ソレノイドバルノ２２に出
力される。

次に、第４図に示１フローＩＪ従って外輪す一ベリ速度
によるクラッチト・ルクＴΔｎの計算処理に′ついて説
明する。

この処理は、アクセル開度Ａｃｃに応じて設定されたす
べり目標値△ＷＡ（ステップ２００）と、実際の左右輪
のずベリ速度△ＷＲ１ΔＷ、とを計算しくステップ２０
１）、旋回方向によって旋回外輪を判断］７、旋回外輪
のずベリ速度△ＷＲまたは△ＷＬをずベリ目標値△ＷＡ
に一敗させるために必要な速度判断をしくステップ２０
２〜ステツプ２０Ｂ　）　、クラッチトルクＴ１１ｎは
、それぞれ１制ｍ４ｊイクル前のクラッチトルクＴΔｎ
ｏに設定値へを増減することで計算さ　２ れる（ステップ２０９〜ステツプ２１４）。

次に、第５図に示すフローに従ってタックイン対策トル
クＴ□の計算処理について説明する。

この処理は、タックイン対応制御の開始条件として、ア
クセル開度ＡＣＣが所定値Ａ。未満で（ステップ３０５
）、アクセル変化速度ＡＣＣが０または負で（ステップ
３０６）、アクセル変化速度絶対値Ｉ　ＡｃＣが所定値
Ａ、超えていて（ステップ３０７）、横加速度Ｙ９が所
定値Ｙ１以上である時としくステップ３０８）、これら
の条件を満足する時にはタックフラグＴｆＪＣＫＦＬＧ
＝１とし、ステップ３１０に示すように、車速Ｖと横加
速度Ｙ９に応じてタックインを抑制するタックイン対策
トルクＴ□が計算される。

尚、ステップ３００〜ステツプ３０３は、アクセル変化
速度フラグＡｃゎＦＬＧの設定処理ステップであり、ス
テップ３０４．ステップ３１１．ステップ３１２は、タ
ックイン抑制制御の解除条件判断ステップであり、非制
御時には、ステップ３１３でタックフラグＴＵＣＫＦＬ
Ｇ＝Ｏに設定され、ステップ３１４でタックイン対策ト
ルクＴ、が０に設定される。

次に、第６図に示すフローに従って車体スリップ角Φに
応じたトルクＴ＃の計算処理について説明する。

ステップ４００では、車体スリップ角Φを車両前後方向
車速ν、と車両横方向車速Ｖ。から下；己の式１こより
計算し、旋回方向を判別して符号をつける。

ここで、旋回方向は、横加速度Ｙ９（または操舵角０）
を用いて右旋回か左旋回かを判別し、下記の様に符号を
つける。

左旋回の場合の車体スリップ角Φの符号のつけ方につい
て説明する。

第７図は低速クリップ旋回時を示し、旋回中心か重心点
より後軸側にある為、横方向車速Ｖ。は旋回内側向き（
図面左方向）に発生する。そこで、この時には車体スリ
・ンブ角申はマイナスとする。

第８図は高速限界旋回時を示し、旋回中心が重心点より
前軸側にある為、横方向車速Ｖ。は旋回外側向き（図面
右方向）に発生ずる。そ３二で、この時　３ ４ には車体スリップ角中はプラスとする。

ステップ４０１ては、旋回方向を判別する。

これは、操舵角Ｏまたは横加速度Ｙ９によって行なつ０ ステップ４０１において右旋回と判別した場合には、ス
テップ４０２に進み、外輪回転速度Ｎ。１１□に左後輪
速ｎ１を代入し、内輪回転速度Ｎ１Ｎに右後輪速ｎｒを
代入する。

ステップ４０１において左旋回と判別した場合には、ス
テップ４０３に進み、外輪回転速度Ｎ。Ｕ工に右後輪速
ｎｒを代入し、内輪回転速度ＮＩＮに左後輪速ｎ１を代
入する。

ステップ４０４では、内・外輪回転速度Ｎ。ＩＪＴＮＩ
Ｎの大小にまり差動制限トルクによるヨーモメントの発
生方向が判別される。

即ち、外輪回転速度Ｎ。Ｕ、か内輪回転速度Ｎ１Ｎより
も大きい場合、差動制限によりアンダーステアのヨーモ
ーメントが発生するので、ステップ４０５において、車
体スリップ角中を小さくするように下記の式により差動
制限のトルクを増し、アンダ　５ ステアのヨーモーメントを発生さぜる。

Ｔψ＝に２＊（中−中。） 方、外輪回転速度Ｎ。Ｕｌが内輪回転速度ＮＩＮよりも
小さい場合、差動制限によりオーバステアのヨーモーメ
ントが発生するので、ステップ４０６において、車体ス
リップ角Φを小さくするように下記の式にまり差動制限
のトルクを減じ、オーバステアのヨーモーメントを減少
する。

Ｔ　ψ　：　−Ｋ１　＊　　（中　−１１Ｊ　　Ｏ）こ
こで、ステップ４０５．４０５においては、第９図に示
すように、実際の車体スリップ角Φが車体スリップ角設
定値中。よりも大きな場合、両者の差分中−中。に応じ
て差動制限する特性となる。

以上述べたように差動制限制御が行なわれることで、下
記に列挙するような特徴を有する。

■　車体スリップ角中を検出し、車体スリップ角中が設
定値中。よりも大きい場合、即ち、車両がスピンしそう
な旋回限界時に、車体スリップ角Φを減少する方向に差
動制限トルクを車体スリップ角対応トルクＴψにより増
減制御する装置とじた　６ 為１例えば、タイヤの銘柄違い、路面状況、タイヤ摩耗
等によりタイヤのスリップ特性に変化があっても旋回限
界時に車両のステア特性の変化が抑えられ、車両スピン
を防止することができる。

■　差動制限トルクを外輪すべり速度によるクラッチト
ルクＴΔｎとタックイン対策トルクＴＴと車体スリップ
角申に応じたトルクＴψとの総和により与えるようにし
ている為、加速旋回時には旋回内輪のホイールスピンが
防止されることで旋回安定性が確保されるし、また、減
速旋回時には夕・ンクインが有効に防止されるし、さら
に、加減速いずれの旋回時においても、トルクＴ＃によ
る差動制限トルクの補正で、■で述べたタイヤのスリッ
プ特性が変化した場合における旋回限界時の車両スピン
防止効果が享有される。

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い。例え
ば、実施例では、差動制限機構として油圧クラッチの例
を示したが、電磁クラ・ンチや粘性クラッチ等を用いて
も良い。

（発明の効果） 以上説明してきたように、本発明にあって（ま、左右輪
間の差動制限トルクを外部からの制御（こより付与する
車両用差動制限制御装置にお（，１で、車体スリップ角
を検出し、車体ス１月ンプ角力（設定（直よりも大きい
場合、即ち、車両がスピンしそうな旋回限界時に、車体
スリ・ンブ角を減少する方向１こ差動制限トルクを制御
する手段とした為、タイヤのスリップ特性に変化があっ
ても旋回限界時１こ車両のステア特性の変化を抑えて車
両スピンを防止す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
ム対応図、第２図は後輪駆動車の適用した車両用差動制
限制御装置を示す全体システム図、第３図は実施例装置
でのＬＳＤコントロールユニットで行なわれる差動制限
制御作動の流れを示すメインルーチンのフローチャート
、第４図１ま外輪すべり速度によるクラ・ソチトルクの
計算処理作動の流れを示すフローチャート、第５図１ま
夕・ン　７ ８ フィン対策トルクの計算処理作動の流れを示すフローチ
ャート、第６図は車体スリップ角に応じたトルクの計算
処理作動の流れを示すフローチャート、第７図は低速グ
リップ旋回時における車体スリップ角の符号のつけ方を
説明する説明概略図、第８図は高速限界旋回時における
車体スリップ角の符号のつけ方を説明する説明概略図、
第９図は車体スリップ角対応トルク特性図、第１０図は
タイヤの銘柄の違いによるスリップ率に対する摩擦係数
特性図である。 ａ・・・差動制限機構 ｂ・・・車体スリップ角検出手段 Ｃ・・・ヨーモーメント方向判別手段 ｄ・・・差動制限制御手段

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）差動を許容しながらエンジン駆動力を左右の駆動輪
   に分配伝達する駆動系に設けられ、制御外力により差動
   制限トルクを発生させる差動制限機構と、 車体スリップ角検出手段と、 差動制限により発生するヨーモーメントの方向を判別す
   るヨーモーメント方向判別手段と、車体スリップ角が設
   定値より大きい場合であって、差動制限により発生する
   ヨーモーメント方向がアンダーモーメントである時には
   差動制限トルクを増加する制御を行ない、差動制限によ
   り発生するヨーモーメント方向がオーバモーメントであ
   る時には差動制限トルクを減少する制御を行なう差動制
   限制御手段と、 を備えている事を特徴とする車両用差動制限制御装置。 ２）前記ヨーモーメント方向判別手段は、旋回中の内外
   輪回転速度を入力し、内輪回転速度が外輪回転速度より
   大なる時には、オーバステア方向のオーバモーメントと
   判別し、内輪回転速度が外輪回転速度より小なる時には
   、アンダーステア方向のアンダーモーメントと判別する
   事を特徴とする請求項１記載の車両用差動制限制御装置
   。