JPH05221248A

JPH05221248A - 車両の差動制限装置

Info

Publication number: JPH05221248A
Application number: JP4028673A
Authority: JP
Inventors: Nariaki Imaishi; 成昭今石; Yoshihisa Yonkenya; 義久四軒家; Masashi Kimura; 正志木村; Takashi Hayaki; 隆早岐; Yoshitaka Kimura; 嘉孝木村; Takeshi Sugimoto; 武司杉本; Minoru Takada; 稔高田
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1992-02-15
Filing date: 1992-02-15
Publication date: 1993-08-31
Anticipated expiration: 2016-01-09
Also published as: JP3121899B2

Abstract

(57)【要約】【目的】車両に設けられた差動機の作動媒体の制御量
とクラッチのロックトルク値との間に存在するヒステリ
シスに拘らず所望のロックトルク値を得ることができる
ようにする。【構成】車輪（Ｗ１、Ｗ２）の駆動状況に応じて電磁
制御差動機１の電磁クラッチに供給する電流値を調節し
て電磁クラッチに所望のロックトルク値を発生させるよ
うに制御する制御装置４が設けられ、電流値を増加させ
ることによって所望のロックトルク値を発生させる場合
には、電流値が増加する場合の電流値とロックトルク値
との関係から電流値が設定され、電流値を減少させるこ
とによって所望のロックトルク値を発生させる場合に
は、電流値が減少する場合の電流値とロックトルク値と
の関係から電流値が設定され、この設定された電流値の
電流を電磁クラッチに供給するように制御するヒステリ
シス対応電流供給手段４３ｈが上記制御装置４に設けら
れている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両に設けられた差動
機の差動制限装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】車両に設けられる差動機は、車軸の両端
に設けられた一対の車輪の回転数を、それぞれ異ならせ
ることができる機構であり、例えば車両が進行方向を変
えるために旋回運動を行ったとき、内輪と外輪とで回転
数が異なることに対応するためのものである。この差動
機は、通常複数個のピニオンとこれらピニオンを挾持し
て噛合する円筒状ラック（円筒状部材の端縁部に円筒の
軸方向に歯を切ったもの）とから構成されかつ油圧クラ
ッチで差動制限する純粋な機械的構成のものと、油圧ク
ラッチの代わりに電磁クラッチを適用し、この電磁クラ
ッチに供給する電流値を制御して差動制限するいわゆる
電磁制御差動機（以下ＥＭＣＤ（ElectroMagnetic Cont
rol Differential）という）とが知られている。現在操
作応答性の速さから好んでＥＭＣＤが使用されることが
多い。

【０００３】そこで、まず差動機のうち通常好んで用い
られるＥＭＣＤについて、図６を基に説明する。図６は
特開昭６３−２１９１２３号公報によって開示されたＥ
ＭＣＤの一例を示す平面視の断面図である。この図に示
すように、ＥＭＣＤ１は、図外の駆動軸の回転を伝動す
るデフケース１１と、図外の第一回転軸に上記駆動軸の
回転を伝動する遊星キャリヤ１２と、図外の第二回転軸
に同駆動軸の回転を伝動するサンギヤー１３とから基本
構成されるいわゆる遊星ギヤー機構を差動機構として利
用している。

【０００４】この遊星ギヤー機構に、二種類の電磁多板
クラッチ１４（パイロットクラッチ１４ａとメインクラ
ッチ１４ｂ）を内在させ、これらの電磁多板クラッチ１
４を電磁石１５を励磁することによって作動させて遊星
キャリヤ１２とサンギヤー１３とが共回りするようにロ
ックすることによって、第一回転軸と第二回転軸との差
動が制限されるようになされている。つまり、電磁石１
５を励磁すると、電磁石１５は左方の鉄塊１７を吸い寄
せ、パイロットクラッチ１４ａを押圧しながらデフケー
ス１１を右方に移動させ、デフケース１１の右方への移
動によってメインクラッチ１４ｂをも締結し、デフケー
ス１１と遊星キャリヤ１２、およびデフケース１１とサ
ンギヤー１３とは押圧リング１６による押圧力も受け、
互いに共回りするいわゆるデフロックされた状態にな
る。

【０００５】このようなＥＭＣＤ１は、通常四輪駆動車
に採用されることが多い。図５は四輪駆動車の駆動力伝
達手段の概要を例示するスケルトン図であるが、この図
に示すように、通常ＥＭＣＤ１は車体Ｂの中央部に設け
られたセンターＥＭＣＤ１ｃ、前輪軸に設けられたフロ
ントＥＭＣＤ１ｆおよび後輪軸に設けられたリヤＥＭＣ
Ｄ１ｒの三基が用いられている。

【０００６】センターＥＭＣＤ１ｃは前輪Ｗ１と後輪Ｗ
２との差動用として用いられ、フロントＥＭＣＤ１ｆは
前輪Ｗ１の左前輪Ｗ１１と右前輪Ｗ１２との差動用とし
て用いられ（車両の進行方向に向かって左を左と、右を
右と表記する、以下同じ）、リヤＥＭＣＤ１ｒは後輪Ｗ
２の左後輪Ｗ２１と右後輪Ｗ２２との差動用として用い
られる。

【０００７】従って、四輪駆動車においては、上記三基
のＥＭＣＤ１（センターＥＭＣＤ１ｃ、フロントＥＭＣ
Ｄ１ｆおよびリヤＥＭＣＤ１ｒ）が採用されていること
から、車両の走行中に前輪Ｗ１と後輪Ｗ２との間に回転
数の相違が発生してもそれに対応することができるし、
左前輪Ｗ１１と右前輪Ｗ１２との間に、あるいは左後輪
Ｗ２１と右後輪Ｗ２２との間に回転数の相違が発生して
もそれに対応することができる。

【０００８】このようなＥＭＣＤの他の例を開示すると
共に、それを使用した場合の運転制御方法について提案
されたものとして特開昭６３−１９２６２０号公報が挙
げられる。この特開昭６３−１９２６２０号公報には、
ＥＭＣＤ内のクラッチ部材のトルクレベルの函数として
前側駆動軸と後側駆動軸とへのトルクの伝達を制御する
ようにし、前側駆動軸への駆動力伝達用の中央差動機構
から前方に延びる前側の出力シャフトに与えられるトル
クと、後側駆動軸への駆動力伝達用の中央差動機構から
後方に延びる後側の出力シャフトに与えられるトルクと
の間にバイアス（トルク差）を設けるように構成された
トルク伝達の制御装置について記載されている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
差動機の差動制限制御においては、クラッチを作動させ
るために供給される作動媒体（ＥＭＣＤの場合は電流で
あり、純粋な機械的構成の差動機の場合は油圧である）
のクラッチへの供給が、増加方向であるか、減少方向で
あるかによって、作動媒体の制御量（ＥＭＣＤの場合は
電流値、純粋な機械的構成の差動機の場合は油圧値）と
クラッチのロックトルク値との間の関係に異なりがあ
り、上記制御量を一元的に設定したからといって、それ
に対応して得られるロックトルク値が同じになるとは限
らない。

【００１０】例えば、図４はＥＭＣＤの場合の電磁クラ
ッチに供給される電流値とロックトルク値との関係を例
示するグラフであるが、このグラフに示すように、電流
値が上昇していく場合には、電流値とロックトルク値と
の関係は右上がり矢印の曲線Ａで示され、逆に電流値が
下降していく場合には、左下がりの矢印の曲線Ｂで示さ
れる。このような、ある要因の増減の向きによって結果
の値が変化するような現象はヒステリシス（履歴現象）
と通称され、差動機の差動制限制御においても作動媒体
量とロックトルク値との間にこのヒステリシスが存在す
るのである。

【００１１】例えば、図４のグラフにおいて、電流値を
Ｉ₁に設定したとする。しかしながら、この電流値Ｉ₁に
電流が増加するようにして到達した場合は、右上がりの
曲線Ａに沿ってロックトルク値は増加するため、電流値
Ｉ₁に対応するロックトルク値はＦ₁になる。逆に電流が
減少するようにして電流値Ｉ₁に到達した場合には、左
下がりの曲線Ｂに沿ってロックトルク値は減少するた
め、電流値Ｉ₁に対応するロックトルク値はＦ₃になる。
すなわち、電流値Ｉ₁に対応したロックトルク値を得よ
うとしても、電流値Ｉ₁に近づく方向によってロックト
ルク値が変わるという現象が起る。

【００１２】そこで、従来は同図の点線Ｃで示すような
平均的な電流値とロックトルク値との関係曲線を設定
し、この曲線に適合するものとして所定のロックトルク
値を得るような制御が行われていた。従って、上記電流
値Ｉ₁に対しては、ロックトルク値Ｆ₂が対応するが、こ
れとて、実際の値であるロックトルク値Ｆ₁またはロッ
クトルク値Ｆ₃のいずれとも異なり、所望のロックトル
ク値が得られないという問題点が存在した。

【００１３】本発明は、上記問題点を解決するためにな
されたものであり、クラッチを作動させるために供給さ
れる作動媒体の制御量と、クラッチのロックトルク値と
の間に存在するヒステリシスに拘らず、所望のロックト
ルク値を得ることができる制御機構を備えた車両の差動
制限装置を提供することを目的としている。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１記載の
車両の差動制限装置は、車両の車軸間または車輪間には
クラッチが内装された差動機が設けられ、車輪の駆動状
況に応じてクラッチの締結状態を調節してクラッチに所
望のロックトルク値を発生させるように制御する制御装
置が設けられ、クラッチを作動させる作動媒体の制御量
とロックトルク値との間のヒステリシスをもった関係を
規定するヒステリシス曲線に関する情報が上記制御装置
内に設定され、このヒステリシス曲線に基づいて要求ロ
ックトルク値およびその移動方向に応じて上記作動媒体
の制御量が設定され、この設定された制御量をクラッチ
に供給するように制御するヒステリシス対応制御量供給
手段が上記制御装置に設けられていることを特徴とする
ものである。

【００１５】本発明の請求項２記載の車両の差動制限装
置は、請求項１記載の車両の差動制限装置において、上
記ヒステリシス対応制御量供給手段は、上記クラッチの
摩耗に応じてクラッチに供給する作動媒体の制御量をロ
ックトルク値の上昇方向に修正するように構成されてい
ることを特徴とするものである。

【００１６】本発明の請求項３記載の車両の差動制限装
置は、請求項１または２記載の車両の差動制限装置にお
いて、上記クラッチは電磁クラッチであり、上記制御量
は電流値であることを特徴とするものである。

【００１７】

【作用】上記請求項１記載の車両の差動制限装置によれ
ば、クラッチを作動させる作動媒体の制御量とロックト
ルク値との間のヒステリシスをもった関係を規定するヒ
ステリシス曲線に関する情報が上記制御装置内に設定さ
れ、このヒステリシス曲線に基づいて要求ロックトルク
値およびその移動方向に応じて上記作動媒体の制御量が
設定され、この設定された制御量をクラッチに供給する
ように制御するヒステリシス対応制御量供給手段が上記
制御装置に設けられているため、クラッチのロックトル
ク値が上昇傾向にある場合であっても、減少傾向にある
場合であっても、ヒステリシス対応制御量供給手段によ
って適正にクラッチに供給すべき制御量が設定され、所
望のロックトルク値を得ることができる。

【００１８】上記請求項２記載の車両の差動制限装置に
よれば、上記ヒステリシス対応制御量供給手段は、上記
クラッチの摩耗に応じてクラッチに供給する作動媒体の
制御量をロックトルク値の上昇方向に修正するように構
成されているため、長期の使用によってクラッチが摩耗
した状態にあっても、適正に所望のロックトルク値を得
ることができる。

【００１９】上記請求項３記載の車両の差動制限装置に
よれば、クラッチは電磁クラッチであり、上記制御量は
電流値であるため、極めて応答性の良好な差動制限制御
を行うことができる。

【００２０】

【実施例】本発明の車両の差動制限装置は、具体的に
は、作動媒体が電流である電磁制御差動機、および作動
媒体が油圧である純粋機械的構成の油圧制御差動機の双
方を対象とするものであるが、本実施例においては、そ
れらのうち電磁制御差動機を代表させて説明する。

【００２１】図１は本実施例に係る車両の差動制限装置
の全体構成を例示する説明図である。まず図１によって
ＥＭＣＤを用いた車両の動力伝達について説明する。こ
の図に示すように車両Ｃの前部にはエンジン２が搭載さ
れている。このエンジン２にはトランスミッション２１
が接続され、このトランスミッション２１にはトランス
ファ２２が接続されている。このトランスファ２２に
は、エンジン２からの出力を前輪Ｗ１側に伝えるフロン
トプロペラシャフト２３およびエンジン２からの出力を
後輪Ｗ２側に伝えるリヤプロペラシャフト２４が設けら
れている。エンジン２の駆動力は、センターＥＭＣＤ
（電磁制御差動機、Electro Magnetic Control Differe
ntialの略称）１ｃを介してフロントプロペラシャフト
２３およびリヤプロペラシャフト２４に伝動されるよう
に構成されている。

【００２２】また、上記フロントプロペラシャフト２３
の前端部はフロントＥＭＣＤ１ｆを介して前輪駆動軸２
５に接続しており、リヤプロペラシャフト２４の後端部
はリヤＥＭＣＤ１ｒを介して後輪駆動軸２６に接続して
いる。上記各ＥＭＣＤ１としては、先に図６において説
明したものと同じものが採用されている。

【００２３】そして、前輪Ｗ１および後輪Ｗ２には、各
車輪を対象として回転速度検出センサが設けられてい
る。すなわち、前輪Ｗ１には二基の前輪回転速度検出セ
ンサＳ１（左前輪Ｗ１１には左前輪回転速度検出センサ
Ｓ１１、右前輪Ｗ１２には右前輪回転速度検出センサＳ
１２）が設けられ、後輪Ｗ２には二基の後輪回転速度検
出センサＳ２（左後輪Ｗ２１には左後輪回転速度検出セ
ンサＳ２１、右後輪Ｗ２２には右後輪回転速度検出セン
サＳ２２）が設けられ、それぞれの車輪の回転速度は別
個に検出可能とされている。

【００２４】また、運転席足下のブレーキペダル近傍に
は、制動操作が行われたか否かを検出するブレーキ状態
検出スイッチ３１が、エンジン２の内部にはスロットル
の状態を検出するスロットル状態検出センサ３２がそれ
ぞれ設けられている。このスロットル状態検出センサ３
２によりエンジン２のスロットル開度が検出される。

【００２５】このような車両の駆動力伝達機構を自動制
御するために制御装置４が搭載されている。この制御装
置４の内部には、エンジン２の駆動を制御するエンジン
コントロールユニット４１と、各回転速度検出センサＳ
からの信号の制御装置４への入力を中継するアンチスキ
ッドブレーキ装置用のコントロールユニット（以下、Ａ
ＢＳコントロールユニットと略称する）４２と、各ＥＭ
ＣＤ１に適正な差動制御のための指示信号を発進する差
動コントロールユニット４３が備えられている。制御装
置４には電源としてのバッテリー４５が接続されてい
る。

【００２６】上記エンジンコントロールユニット４１に
は、スロットル状態検出センサ３２からのスロットル開
度信号ほかエンジン２の駆動制御に必要な各種の検出値
が入力され、エンジン２に対して所定の制御信号が発信
される。

【００２７】上記差動コントロールユニット４３には、
各ＥＭＣＤ１の各種差動制限のためにあらかじめ用意さ
れた複数のモードの選択を行う選択スイッチ４４が接続
されており、この選択スイッチ４４で選択された選択モ
ード信号が入力される。

【００２８】また、差動コントロールユニット４３に
は、スロットル状態検出センサ３２からスロットル開度
信号、ブレーキ状態検出スイッチ３１からブレーキ信号
などが入力され、ＡＢＳコントロールユニット４２から
アンチスキッドブレーキ装置が作動しているか否かを示
すＡＢＳ信号が入力される。更に、上記差動コントロー
ルユニット４３にはＡＢＳコントロールユニット４２を
経由して各車輪（前輪Ｗ１および後輪Ｗ２）の回転速度
がそれぞれ入力される。

【００２９】これらの入力信号値に基づいて、差動コン
トロールユニット４３からセンターＥＭＣＤ１ｃ、フロ
ントＥＭＣＤ１ｆおよびリヤＥＭＣＤ１ｒに向かって、
図６に示す電磁石１５を励磁するための所定の値に設定
された電流（センタ電流Ｉｃ、フロント電流Ｉｆおよび
リヤ電流Ｉｒ）が出力される。この差動コントロールユ
ニット４３から出力される電流値の強弱に応じて各ＥＭ
ＣＤ１は、概略アンロック状態、中間ロック状態および
完全ロック状態の差動状態の切り換え制御が達成され
る。また、差動コントロールユニット４３からＡＢＳコ
ントロールユニット４２にＡＢＳ制御禁止信号が発進さ
れることもある。

【００３０】図２は、上記電磁クラッチ１４のパイロッ
トクラッチ１４ａ（更に具体的には電磁石１５）に供給
される電流値Ｉ（Ａ）とそのときの駆動軸から伝動され
る第一回転軸と第二回転軸との間のロック状態を表すロ
ックトルクＦ（Ｎｍ）との関係を示すグラフである。な
お、センターＥＭＣＤ１ｃを対象に考えた場合、駆動軸
はエンジンのクランクシャフト、第一回転軸および第二
回転軸はフロントプロペラシャフト２３とリヤプロペラ
シャフト２４とみなすことができ、フロントＥＭＣＤ１
ｆを対象に考えた場合は、駆動軸はフロントプロペラシ
ャフト２３、第一回転軸および第二回転軸は左右の前輪
駆動軸２５とみなすことができ、リヤＥＭＣＤ１ｒを対
象に考えた場合は、駆動軸はリヤプロペラシャフト２
４、第一回転軸および第二回転軸は左右の後輪駆動軸２
６とみなすことができる。

【００３１】この図から判る通り、電磁石１５に供給さ
れる電流値Ｉとロックトルク値Ｆとの間にはほぼ良好な
比例関係が存在するが、電流値を増加させていくときの
電流値Ｉとロックトルク値Ｆとの関係（Ｉ＝ｆ（Ｆ））
と、電流値を減少させていくときの電流値Ｉとロックト
ルク値Ｆとの関係（Ｉ＝ｇ（Ｆ））とは異なる、いわゆ
るヒステリシス現象が起る。

【００３２】従って、図２に示すロックトルク値Ｆａを
得る場合、それが電流値Ｉを増加させる方向であるなら
右上がりの矢印で示す曲線が適用され、電流値としては
Ｉａが設定されなければならない。これに対して、電流
値Ｉを減少させる方向でロックトルク値Ｆａを得るので
あるなら左下がり矢印で示す曲線が適用され、電流値と
してはＩｂが設定されなければならない。

【００３３】そこで、本実施例においては、差動コント
ロールユニット４３の中にヒステリシス対応制御量供給
手段４３ｈを設けている。このヒステリシス対応制御量
供給手段４３ｈには、予め上記電流値を増加させていく
ときの電流値Ｉとロックトルク値Ｆとの関係式（Ｉ＝ｆ
（Ｆ））と、電流値を減少させていくときの電流値Ｉと
ロックトルク値Ｆとの関係式（Ｉ＝ｇ（Ｆ））とが入力
されている。

【００３４】更に、ヒステリシス対応制御量供給手段４
３ｈには、現状のロックトルク値Ｆに対して、次のロッ
クトルク値Ｆは増加させるのか、減少させるのかを判断
する判断機構が設けられている。そして、ロックトルク
値Ｆを変更してＦａにする要請があったときには、上記
ロックトルク値Ｆが増加傾向の場合は上記関係式（Ｉ＝
ｆ（Ｆ））によって電流値Ｉａが計算され、この電流値
Ｉａが電磁石１５に供給される。逆に、ロックトルク値
Ｆが減少傾向でＦａとなる変更を要請されている場合に
は、上記関係式（Ｉ＝ｇ（Ｆ））が採用され、この式に
よって計算された電流値Ｉｂが電磁石１５に供給され
る。

【００３５】次に、電磁クラッチ１４の摩耗によるロッ
ク能力の低下に対応することができる制御について説明
する。

【００３６】図３は、電磁クラッチ１４がある程度摩耗
した状態における電流値Ｉとロックトルク値Ｆとの関係
を示すグラフである。この図に示すように、長期間ＥＭ
ＣＤ１を使用していると、徐々に電磁クラッチ１４は摩
耗し、点線で示す初期の電流値Ｉとロックトルク値Ｆと
の関係曲線は、実線で示すように電流増加量ｙだけ右方
に平行移動し、初期と比較して、同じロックトルク値Ｆ
を得ようとすれば、初期の電流値Ｉよりも大目の電流値
Ｉを供給しなければならなくなる。

【００３７】ところで、この電流増加量ｙの値は、ほぼ
車両Ｃの走行距離数ｘに比例するため、本実施例におい
ては、予め走行距離数ｘと電流増加量ｙとの関係式（ｙ
＝ｈ（ｘ））を求められており、この関係式もヒステリ
シス対応制御量供給手段４３ｈ内に入力されている。

【００３８】従って、このような電磁クラッチ１４の摩
耗も考慮に入れた制御においては、予め入力される電流
値を増加させていくときの電流値Ｉとロックトルク値Ｆ
との関係式は（Ｉ＝ｆ（Ｆ）＋ｙ）となり、電流値を減
少させていくときの電流値Ｉとロックトルク値Ｆとの関
係式は（Ｉ＝ｇ（Ｆ）＋ｙ）となる。

【００３９】そして、電流増加量ｙを計算するために必
要な走行距離数ｘの値は、図外の距離メータからヒステ
リシス対応制御量供給手段４３ｈに入力されるため、上
記関係式に基づいて、逐一ロックトルク値Ｆが計算さ
れ、計算結果の電流値Ｉが電磁石１５に供給されるた
め、電磁クラッチ１４の摩耗によってロック能力が低下
している場合であっても、所望通りのロックトルク値Ｆ
を得ることができる。

【００４０】例えば、現状のロックトルク値Ｆを変更し
てＦａ’にする要請があったときには、上記ロックトル
ク値Ｆが増加傾向の場合は上記関係式（Ｉ＝ｆ（Ｆ）＋
ｙ）によって電流値Ｉａ’が計算され、この電流値Ｉ
ａ’が電磁石１５に供給される。逆に、ロックトルク値
Ｆが減少傾向でＦａ’となる変更を要請されている場合
には、上記関係式（Ｉ＝ｇ（Ｆ）＋ｙ）が採用され、こ
の式によって計算された電流値Ｉｂ’が電磁石１５に供
給される。

【００４１】つぎに、表１を参照しながら選択スイッチ
４４によって選択された各モードにおける制御内容、お
よびそれとの関連において本実施例に係る差動制限制御
について説明する。

【００４２】

【表１】

【００４３】この表に示すように、選択スイッチ４４の
「Ａモード」においては、フロントＥＭＣＤ１ｆがアン
ロック状態、センターＥＭＣＤ１ｃとリヤＥＭＣＤ１ｒ
とがオートモード制御とされる。「Ｃモード」において
は、フロントＥＭＣＤ１ｆがアンロック状態、センター
ＥＭＣＤ１ｃが完全ロック状態、リヤＥＭＣＤ１ｒがオ
ートモード制御とされる。「Ｒモード」においては、フ
ロントＥＭＣＤ１ｆがアンロック状態、センターＥＭＣ
Ｄ１ｃとリヤＥＭＣＤ１ｒとが完全ロック状態とされ
る。「Ｆモード」においては、フロントＥＭＣＤ１ｆ、
センターＥＭＣＤ１ｃおよびリヤＥＭＣＤ１ｒのすべて
が完全ロック状態とされる。

【００４４】この表で、Ｉfはフロント電流、Ｉcはセン
ター電流、Ｉrはリヤ電流である。また、数値はその電
流値をそれぞれ表しており、各ＥＭＣＤ１に設けられた
図６に示す電磁石１５にこれらの値の電流が供給され
る。電流値が０と表示されているＥＭＣＤ１はアンロッ
ク状態である。電流の数値が記載されているＥＭＣＤ１
はその数値の電流が電磁石１５に供給され、パイロット
クラッチ１４ａおよびメインクラッチ１４ｂが作用して
完全な差動制限（完全ロック状態）が実現している。完
全ロック状態のときの電流値がそれぞれ異なるのは、そ
れぞれのＥＭＣＤ１の特性による。

【００４５】上記各モードは、運転者により任意に選択
される。「Ａモード」においては、フロントＥＭＣＤ１
ｆがアンロック状態とされているため、駆動性に影響が
少なく、操作性が優れており、市街地などの一般道路を
走行する、いわゆるオンロード走行に適している。片
や、「Ｆモード」においては、フロントＥＭＣＤ１ｆ、
センターＥＭＣＤ１ｃおよびリヤＥＭＣＤ１ｒのすべて
が完全に差動制限が付された完全ロック状態とされてい
るため、操作性は低下するが駆動性に優れており、悪路
などを走行する、いわゆるオフロード走行に適してい
る。「Ｃモード」および「Ｒモード」は、これらの間の
特性を有し、運転者の好みに応じて選択される。

【００４６】「Ａモード」においては、通常は各ＥＭＣ
Ｄ１の電磁石１５には電流が供給されないアンロック状
態とされている。そして、走行中は各車輪（左前輪Ｗ１
１、右前輪Ｗ１２、左後輪Ｗ２１および右後輪Ｗ２２）
の回転速度（左前輪回転速度Ｎ１１、右前輪回転速度Ｎ
１２、左後輪回転速度Ｎ２１および右後輪回転速度Ｎ２
２）はそれぞれ専用の回転速度検出センサ（左前輪回転
速度検出センサＳ１１、右前輪回転速度検出センサＳ１
２、左後輪回転速度検出センサＳ２１および右後輪回転
速度検出センサＳ２２）によって検出され、逐一ＡＢＳ
コントロールユニット４２に入力されている。

【００４７】そして、以下の計算式によってセンターＥ
ＭＣＤ１ｃの差動回転数ΔＮcとΔＮrとが演算される。 ΔＮc＝｜（Ｎ１１＋Ｎ１２）−（Ｎ２１＋Ｎ２２）｜／２ ΔＮr＝｜Ｎ２１−Ｎ２２｜上記ΔＮc値は前輪Ｗ１と後輪Ｗ２との回転数の違いを
表す値であり、上記ΔＮr値は左後輪Ｗ２１と右後輪Ｗ
２２との回転数の違いを表す値である。これらの値が予
め設定された値よりも大きいときは、悪路を走行中にス
リップなどを起こし、車輪の回転が安定していない状態
を示しているため、このようなときに所定の計算式に基
づいてセンター差動回転数ΔＮcからセンターＥＭＣＤ
１ｃの所要ロックトルク値Ｆｃが計算され、同様にリヤ
差動回転数ΔＮrからリヤＥＭＣＤ１ｒの所要ロックト
ルク値Ｆｒが計算され、更に上記ロックトルク値Ｆｃお
よび上記ロックトルク値Ｆｒからセンター電流Ｉｃおよ
びリヤ電流Ｉｒが決定される。

【００４８】この場合、新たに設定されるロックトルク
値Ｆｃ、Ｆｒが、現状のロックトルク値に比較して、上
昇傾向にあるときは、前記の計算式（Ｉ＝ｆ（Ｆ））ま
たは（Ｉ＝ｆ（Ｆ）＋ｙ）によって電流値Ｉｃ、Ｉｒが
計算される。また、新たに設定されるロックトルク値Ｆ
ｃ、Ｆｒが、現状のロックトルク値に比較して、下降傾
向にあるときは、前記の計算式（Ｉ＝ｇ（Ｆ））または
（Ｉ＝ｇ（Ｆ）＋ｙ）によって電流値Ｉｃ、Ｉｒが計算
される。そして、この計算結果の値の電流がセンターＥ
ＭＣＤ１ｃおよびリヤＥＭＣＤ１ｒに供給されるから、
この電流値に応じヒステリシスの影響を排除した適正な
差動制限が行われる。

【００４９】以上「Ａモード」が選択された場合のセン
ターＥＭＣＤ１ｃとリヤＥＭＣＤ１ｒについての本発明
に係る差動制限制御について説明したが、本実施例にお
いては、「Ｃモード」が選択された場合のリヤＥＭＣＤ
１ｒについても同様の差動制限制御が適用される。

【００５０】本実施例においては、以上詳述したよう
に、選択スイッチで「Ａモード」を選択した場合のセン
ターＥＭＣＤ１ｃおよびリヤＥＭＣＤ１ｒの差動制限制
御に、また「Ｃモード」を選択した場合のリヤＥＭＣＤ
１ｒの差動制限制御にロックトルク値設定に係るヒステ
リシスに対応した電流値が採用されるため、従来よりも
的確な差動制限制御が実現し、より快適な運転感覚を得
ることができる。

【００５１】以上本実施例においては、作動媒体が電流
である場合について説明したが、作動媒体が油圧である
場合にも、電流の場合と同様にヒステリシスに対応した
油圧制御差動機の差動制限制御が可能である。

【００５２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の車両の差
動制限装置は、クラッチを作動させる作動媒体の制御量
とロックトルク値との間のヒステリシスをもった関係を
規定するヒステリシス曲線に関する情報が上記制御装置
内に設定され、このヒステリシス曲線に基づいて要求ロ
ックトルク値およびその移動方向に応じて上記作動媒体
の制御量が設定され、この設定された制御量をクラッチ
に供給するように制御するヒステリシス対応制御量供給
手段が上記制御装置に設けられているため、クラッチの
ロックトルク値が上昇傾向にある場合であっても、減少
傾向にある場合であっても、ヒステリシス対応制御量供
給手段によって適正にクラッチに供給すべき制御量が設
定され、所望のロックトルク値を得ることができる。

【００５３】また、上記ヒステリシス対応制御量供給手
段において、クラッチの摩耗に応じてクラッチに供給す
る作動媒体の制御量をロックトルク値の上昇方向に修正
するようにすれば、長期の使用によってクラッチが摩耗
した状態にあっても、適正に所望のロックトルク値を得
ることができる。

【００５４】更に、クラッチとして電磁クラッチを採用
すれば、上記制御量は電流値となるため、極めて応答性
の良好な差動制限制御を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の車両の差動制限装置の一例を示す説明
図である。

【図２】差動制限装置に供給される電流値とロックトル
ク値との関係の一例を示すヒステリシスのグラフであ
る。

【図３】差動制限装置に供給される電流値とロックトル
ク値との関係の他の例を示すヒステリシスのグラフであ
る。

【図４】差動制限装置に供給される電流値とロックトル
ク値との関係に関し従来の差動制限制御で採用されてい
た上記関係の用法を説明するためのグラフである。

【図５】車両の駆動伝達機構を例示するスケルトン図で
ある。

【図６】差動制限装置の一例を示す断面図である。

【符号の説明】

１ＥＭＣＤ（電磁制御差動機）１ｆフロントＥＭＣＤ１ｃセンターＥＭＣＤ１ｒリヤＥＭＣＤ１１デフケース１２遊星キャリヤ１３サンギヤー１４ａパイロットクラッチ１４ｂメインクラッチ１５電磁石２エンジン２１トランスミッション２２トランスファ２３フロントプロペラシャフト２４リヤプロペラシャフト２５前輪駆動軸２６後輪駆動軸３１ブレーキ状態検出スイッチ３２スロットル状態検出センサ４制御装置４１エンジンコントロールユニット４２ＡＢＳコントロールユニット４３差動コントロールユニット４３ｈヒステリシス対応制御量供給手段Ｗ１前輪Ｗ２後輪Ｒ１前輪回転速度検出センサＲ２後輪回転速度検出センサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者早岐隆広島県安芸郡府中町新地３番１号マツダ株式会社内 (72)発明者木村嘉孝広島県安芸郡府中町新地３番１号マツダ株式会社内 (72)発明者杉本武司広島県安芸郡府中町新地３番１号マツダ株式会社内 (72)発明者高田稔広島県安芸郡府中町新地３番１号マツダ株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】車両の車軸間または車輪間にはクラッチ
が内装された差動機が設けられ、車輪の駆動状況に応じ
てクラッチの締結状態を調節してクラッチに所望のロッ
クトルク値を発生させるように制御する制御装置が設け
られ、クラッチを作動させる作動媒体の制御量とロック
トルク値との間のヒステリシスをもった関係を規定する
ヒステリシス曲線に関する情報が上記制御装置内に設定
され、このヒステリシス曲線に基づいて要求ロックトル
ク値およびその移動方向に応じて上記作動媒体の制御量
が設定され、この設定された制御量をクラッチに供給す
るように制御するヒステリシス対応制御量供給手段が上
記制御装置に設けられていることを特徴とする車両の差
動制限装置。
【請求項２】上記ヒステリシス対応制御量供給手段
は、上記クラッチの摩耗に応じてクラッチに供給する作
動媒体の制御量をロックトルク値の上昇方向に修正する
ように構成されていることを特徴とする請求項１記載の
車両の差動制限装置。
【請求項３】上記クラッチは電磁クラッチであり、上
記制御量は電流値であることを特徴とする請求項１また
は２記載の車両の差動制限装置。