JPH0569010B2

JPH0569010B2 -

Info

Publication number: JPH0569010B2
Application number: JP60244677A
Authority: JP
Inventors: Shuji Torii; Kyotaka Ozaki; Masaji Oowada
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1985-10-31
Filing date: 1985-10-31
Publication date: 1993-09-30
Also published as: JPS62103227A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、差動制限手段である摩擦クラツチ手
段に外部からの流体圧によりクラツチ締結力を付
与し、所定の制御条件に従つ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）従来の差動制限手段を備えた差動装置として
は、例えば「自動車工学会全書９巻動力伝達装
置」（昭和55年１月15日(株)山海堂発行）の第321ペ
ージ〜第324ページに記載されているような装置
が知られている。

この従来装置は、差動制御手段として、デイフ
アレンシヤルケースとサイドギヤとの間に設けら
れる多数板摩擦クラツチが用いられ、この多板摩
擦クラツチに対し、左右輪回転速度差によりピニ
オンメートシヤフト部のカム機構で発生するスラ
スト力をクラツチ締結力とし、このクラツチ締結
力で差動制限トルクを発生させる、いわゆるトル
ク比例式差動制限手段を備えた装置であつた。
尚、ここで差動制限手段とは、差動制限機能を発
揮する手段をいい、通常、リミテツドスリツプデ
イフアレンシヤルと称される装置は、差動制限手
段を内蔵した差動装置として両者を区別し、単に
差動装置（差動手段）と記した場合には制限機能
をもたない普通の差動装置（コンベンシヨナルデ
イフアレンシヤル）を指すものとする。

（発明が解決しようとする問題点）しかしながら、このような従来装置にあつて
は、差動制限手段として多板摩擦クラツチが用い
られていたものであつたため、片輪スピン等によ
り左右輪の回転速度差が大きくなるような場合に
は、クラツチの摩擦係数特性により差動制限トル
クが不足し、この領域では十分な差動制限機能が
得られないという問題点があつた。

つまり、多板摩擦クラツチの摩擦係数特性は、
クラツチプレートの材質や枚数で幾分異なるもの
の、一般に第９図に示すように、締結圧が一定で
ある場合には、左右輪回転速度差ΔNが大きくな
るに従つて、摩擦係数μが低下し、滑りやすくな
るという特性を示す。

そして、多板摩擦クラツチの締結により得られ
る差動制限トルクＴは、Ｔ∝Ｐ・μ・ｎ・ｒ・Ａｎ；クラツチ枚数ｎ；クラツチ平均半径Ａ；受圧面積であるため、差動制限トルク特性は第１０図に示
すようになり、締結圧Ｐが同じであつても、摩擦
係数μの変化により必ずしも同じ差動制限トルク
Ｔが得られるとは限られない。

従つて、低摩擦係数路等の走行時で左右輪回転
速度差が大きい場合には、差動制限トルクが不足
して車輪の駆動スリツプが残り、操縦安定性や車
両姿勢安定性を損なつて車両の尻振り現象が発生
してしまうことがあつた。

また、このことは、カム機構に代えて、外部か
らの流体圧により摩擦クラツチに対してクラツチ
締結力を付与するような装置（特開昭53−45832
号公報、特開昭59−199331号公報等）についても
同様なことがいえ、同じ流体圧を摩擦クラツチに
付与したとしても、左右輪回転速度差が大きい場
合には、所望する差動制限トルクが得られない。

（問題点を解決するための手段）本発明は、このような従来の問題点を解決する
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、差動を許容しながらエンジ
ン駆動力を左右の駆動輪１，２に分配伝達する差
動手段３と、該差手段３の駆動入力部と駆動出力
部との間に設けられる摩擦クラツチ手段４と、該
摩擦クラツチ手段４に接続される流体圧発生手段
５と、該流体圧発生手段５からの流体圧を制御す
るアクチユエータ６に対し、車両状態を検知する
入力センサ７からの入力信号に基づき、所定の制
御信号を出力する制御手段８と、を備えた車両用
差動制限制御装置において、前記入力センサ７と
して、左右駆動輪１，２の回転速度差を検知する
左右輪回転速度差センサ７０１を含み、前記制御
手段８を、左右輪回転速度差ΔNに対する流体圧
制御特性として、前記摩擦クラツチ手段４の相対
滑りに伴う摩擦係数低下分を補償するべく、左右
輪回転速度差ΔNが大きくなるに従つて流体圧Ｐ
の増大率が次第に高まる制御特性が得られる手段
とした。

（作用）従つて、本発明の車両用差動制限制御装置で
は、走行時に、制御手段８において、左右輪回転
速度差ΔNに対する流体圧制御特性として、摩擦
クラツチ手段４の相対滑りに伴う摩擦係数低下分
を補償するべく、左右回転速度差ΔNが大きくな
るに従つて流体圧Ｐの増大率が指導に高まる制御
特性が得られる制御が行なわれる。

この制御により、摩擦クラツチ手段４の相対滑
りが大きくなるほど摩擦係数が低下し、差動制限
トルクが低くなるが、この相対滑りを左右輪回転
速度差ΔNにより検出し、左右輪回転速度差ΔN
が大きくなるに従つて流体圧Ｐの増大率を次第に
高めることで、摩擦係数低下に伴う差動制限トル
クの不足が補われる。特に左右輪回転速度差の大
きい領域での大きな差動制限トルク不足が確実に
防止されることになる。

また、走行状態や運転操作等に応じて差動制限
トルクの制御を行なうような場合においても、左
右輪回転速度差に応じて出力流体圧を補正制御す
ることで、所望する差動制限トルクを得ることが
できる。

（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つて、外部油圧に
より作動する多板摩擦クラツチ段を備えた自動車
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。

実施例装置は、第２図〜第４図に示すように、
差動装置（差動手段）１０、多板摩擦クラツチ手
段（摩擦クラツチ手段）１１、油圧発生装置（流
体圧発生手段）１２、コントロールユニツト（制
御手段）１３、入力センサ１４を備えているもの
で、以下各構成について述べる。

差動装置１０は、左右輪に回転速度差が生じる
ような走行状態において、この回転速度差に応じ
て左右輪に速度差をもたせるという差動機能と、
エンジン駆動力を左右の駆動輪に等配分に分配伝
達する駆動力配分機能をもつ装置である。

この差動装置１０は、スタツドボルト１５によ
り車体に取り付けられるハウジング１６内に納め
られているもので、リングギヤ１７、デイフアレ
ンシヤルケース１８、ピニオンメートシヤフト１
９、デフピニオン２０、サイドギヤ２１，２１′
を備えている。

前記デイフアレンシヤルケース１８は、ハウジ
ング１６に対しテーパローラベアリング２２，２
２′により回転自在に支持されている。

前記リングギヤ１７は、デイフアレンシヤルケ
ース１８に固定されていて、プロペラシヤフト２
３に設けられたドライブピニオン２４と噛み合
い、このドライブピニオン２４から回転駆動力が
入力される。

前記サイドギヤ２１，２１′には、駆動出力軸
である左輪側ドライブシヤフト２５と右輪側ドラ
イブシヤフト２６がそれぞれに設けられている。

多板摩擦クラツチ手段１１は、前記差動装置１
０の駆動入力部と駆動出力部との間に設けられ、
外部油圧によるクラツチ締結力が付与され、差動
制限トルクを発生する手段である。

この多板摩擦クラツチ手段１１は、ハウジング
１６及びデイフアレンシヤルケース１８内に納め
られているもので、多板摩擦クラツチ２７，２
７′、プレツシヤリング２８，２８′、リアクシヨ
ンプレート２９，２９′、スラスト軸受３０，３
０′、スペーサ３１，３１′、プツシユロツド３
２、油圧ピストン３３、油室３４、油圧ポート３
５を備えている。

前記多板摩擦クラツチ２７，２７′は、デイフ
アレンシヤルケース（駆動入力部）１８に回転方
向固定されたフリクシヨンプレート２７ａ，２７
a′と、サイドギヤ（駆動出力部）２１，２１′に
回転方向固定されたフリクシヨンデイスク２７
ｂ，２７′ｂとによつて構成され、軸方向の両端
面にはプレツシヤリング２８，２８′とリアクシ
ヨンプレート２９，２９′とが配置されている。

前記プレツシヤリング２８，２８′は、クラツ
チ締結力を受ける部材として前記ピニオンメート
シヤフト１９に嵌合状態で設けられたもので、そ
の嵌合部は、第３図に示すように、断面方形のシ
ヤフト端部１９ａに対し角溝２８ａ，２８′ａに
よつて嵌合させ、従来のトルク比例式差動制限機
構のように、回転差によるスラスト旅が発生しな
い構造としている。

前記油圧ピストン３３は、油圧ポート３５への
油圧供給により軸方向（図面右方向）へ移動し、
両多板摩擦クラツチ２７，２７′を油圧レベルに
応じて締結させるもので、一方の多板摩擦クラツ
チ２７は、締結力がプツシユロツド３２→スペー
サ３１→スラスト軸受３０→リアクシヨンプレー
ト２９へと伝達され、プレツシヤリング２８を反
力受けとして締結され、他方の多板摩擦クラツチ
２７′は、ハウジング１６からの締結反力が締結
力となつて締結される。

油圧発生装置１２は、第４図に示すように、ク
ラツチ締結力となる油圧を発生する外部装置で、
油圧ポンプ４０、ポンプモータ４１、ポンプ圧油
路４２、ドレーン油路４３、制御圧油路４４と、
バルブアクチユエータとしてのバルブソレノイド
４５を有する電磁比例減圧バルブ４６を備えてい
る。

前記ポンプモータ４１は、コントロールユニツ
ト１３からのモータ信号ｍにより作動・非作動を
行なうモータで、走行時であつて、作動制限を行
なつている時や差動制限を行なう可能性がある時
は通電によるモータ信号ｍが出力され、停車時等
の差動制限を全く必要としない時は非通電による
モータ信号ｍが出力される。

前記電磁比例減圧バルブ４６は、油圧ポンプ４
０からポンプ圧油路４２を介して供給されるポン
プの作動油を、コントロールユニツト１３からの
制御電流信号ｉにより、電流値ｉの大きさに比例
した制御油圧Ｐに圧力制御をし、制御圧油路４４
から油圧ポート３５及び油室３４へ制御油圧Ｐを
送油するバルブアクチユエータで、コントロール
ユニツト１３からは電磁比例減圧バルブ４６のバ
ルブソレノイド４５に対して制御電流信号ｉが出
力される。

コントロールユニツト１３は、車載のマイクロ
コンピユータを用いたもので、入力回路１３１、
RAM（ランダム．アクセス．メモリ）１３２、
ROM（リード．オンリー．メモリ）１３３、
CPU（セントラル．プロセシング．ユニツト）１
３４、クロツク回路１３５、出力回路１３６を備
えている。

尚、入力センサ１４としては、左輪回転数セン
サ１４１、右輪回転数センサ１４２が設けられて
いる。

前記入力回路１３１は、前記入力センサ１４か
らの入力信号nl，nrをCPUにて演算処理できる
信号（カウント信号等）に変換する回路である。

前記RAM１３２は、書き込み読み出しのでき
るメモリで、各センサ１４１，１４２からの入力
信号の書き込みや、CPU１３４での演算途中に
おける情報の書き込みが行なわれる。

前記ROM１３３は、読み出し専用のメモリで
あつて、CPU１３４での演算処理に必要な情報
が予め記憶されていて、必要に応じてCPU１３
４から読み出される。

前記CPU１３４は、入力された各種の情報を
定められた処理条件に従つて演算処理を行なう装
置である。

前記クロツク回路１３５は、CPU１３４での
演算処理時間を設定する回路である。

前記出力回路１３６は、CPU１３４からの演
算結果信号に基づいて、バルブソレノイド４５に
対し制御電流信号ｉを出力する回路である。

前記左輪回転数センサ１４１は、電磁ピツクア
ツプ構造の検知手段で、左輪側ドライブシヤフト
２５に設けられた検知歯車４７のギヤ部分に配置
され、駆動左輪の回転数を検出するのセンサで、
回転数信号nlを出力する。

前記右輪回転数センサ１４２は、電磁ピツクア
ツプ構造の検知手段で、右輪側ドライブシヤフト
２６に設けられた検知歯車４８のギヤ部分に配置
され、駆動右輪の回転数を検出するのセンサで、
回転数信号nrを出力する。

尚、左輪回転数センサ１４１及び右輪回転数セ
ンサ１４２は、左右輪の回転数差（左右輪回転速
度差ΔN）を求めるセンサとして用いられる。

また、コントロールユニツト１３のROM１３
３には、第５図に示すように、左右輪回転速度差
ΔNが大きくなるに従つて制御油圧Ｐの増大率が
次第に高まるプログレツシブな制御特性がテーブ
ル（表）の形で予め記憶されている。

次に、実施例の作用を説明する。

まず、実施例の作用を、差動制限制御の差動流
れを第６図に示すフローチヤート図により述べ
る。

(イ) 左右輪に回転速度差ΔNが生じない時乾燥路等の走行において、左右輪に回転速度
差ΔNが生じない時の作動の流れは、ステツプ
200→ステツプ201→ステツプ202→ステツプ203
という流れになり、ステツプ203では電流値ｉ
がゼロの制御電流信号ｉが出力される。

尚、ステツプ200は左右輪回転数センサ１４
１，１４２からの回転数信号nl，nrの読み込み
ステツプであり、ステツプ201は前記ステツプ
200で読み込まれた信号による左輪回転数N_Lと
右輪回転数N_Rとから回転速度差ΔN（ΔN＝｜
N_R−N_L｜）を演算する演算ステツプであり、
ステツプ202は回転速度差ΔNがゼロかどうか
の判断ステツプである。

ここで、回転速度差ΔNの判断基準をゼロと
せず、車速等に応じて判断基準の回転速度差を
異ならせたり、通常の乾燥路走行等で生じるわ
ずかの回転速度差や検出誤差等を考慮して判断
基準となる回転速度差を設定しておいてもよ
い。

(ロ) 左右輪に回転速度差ΔNが生じた時低摩擦係数や悪路等の走行において、左右輪
に回転速度差が生じた時の作動の流れは、ステ
ツプ200→ステツプ201→ステツプ202→ステツ
プ204→ステツプ205という流れになり、ステツ
プ205では目標の制御油圧Ｐが得られる制御電
流信号ｉが出力される。

尚、ステツプ204は、前記ステツプ201で演算
された回転速度差ΔNに応じた制御油圧Ｐをテ
ーブルルツクアツプするステツプで、例えば、
回転速度差ΔNがΔN₁であつた場合は、第５図
に示すように、制御油圧ＰとしてP₁がテーブ
ルルツクアツプされ、ステツプ205では制御油
圧P₁が得られる制御電流信号i₁が出力される。

このように、実施例の差動制限制御装置にあ
つては、左右輪回転速度差ΔNが大きくなるに
従つて制御油圧Ｐの増大率が次第に高まるプロ
グレツシブな制御特性が得られる構成としてい
るため、左右輪回転速度差ΔNに伴なう多板摩
擦クラツチ２７，２７′の摩擦係数μの低下が
補償され、特に左右輪回転速度差ΔNの大きい
領域での差動制限トルクＴの不足が防止され
る。

これによつて、低摩擦係数路等の走行時にお
いて、車輪の駆動スリツプが抑制され、操縦安
定性や車両姿勢安定性を高めることができる。

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
る設計変更等があつても本発明に含まれる。

例えば、実施例では、制御特性として左右輪回
転速度差ΔNにだけ対応する制御油圧が得られる
特性を示したが、第７図に示すように、左右輪回
転速度差ΔNに回転速度差変化率ΔN〓（ΔNの微分
値）を加味して、ΔN＋aΔN〓に対してプログレツ
シブな制御油圧Ｐが得られる制御特性としてもよ
く、この場合は回転速度差変化率ΔN〓をみている
ことで、駆動スリツプをより速く検知でき、駆動
スリツプの発生初期を含めて応答性の高い差動制
限制御を行なうことができる。

また、第９図に示すように、コントロールユニ
ツトに左右輪回転速度差ΔNと回転速度差変化率
ΔN〓とによる二次元マツプ（制御特性）を予め記
憶させておいて、これらの演算値からサーチして
電流値を決めるようにしてもよい。

実施例では、入力センサとして左右輪回転速度
差センサだけが設けられ、左右輪に回転速度差が
生じた時に差動制限を行なうようにした例を示し
たが、先行出願の特願昭59−187780号、特願昭59
−187781号、特願昭59−191270号、特願昭60−
157837号等のように、車速や減速度等の車両状態
に応じて差動制限の制御を行なうような制御手段
において、出力信号の補正を行なう補正制御手段
として用いてもよく、この場合には、左右輪回転
速度差の影響を受けることなく所望する差動制限
トルクを得ることができる。

また、実施例では、アクチユエータとして、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イ信号にして油圧
制御を行なうような例としてもよい。

さらに、制御特性は、テーブルやマツプ以外
に、演算式の形で記憶させたものであつてもよ
い。

（発明の効果）以上説明してきたように、本発明にあつては、
左右駆動輪間に設けられた摩擦クラツチ手段を流
体圧により締結することで差動制限トルクを付与
する車両用差動制限制御装置において、左右輪回
転速度差に対する流体圧制御特性として、摩擦ク
ラツチ手段の相対滑りに伴う摩擦係数低下分を補
償するべく、左右輪回転速度差が大きくなるに従
つて流体圧の増大率が次第に高まる制御特性が得
られる制御手段を設けたため、摩擦クラツチ手段
の摩擦係数の低下による差動制限トルク不足を防
止すること、特に左右輪回転速度差が大きい領域
での差動制限トルク不足を防止することができる
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
差動制限手段を内蔵した差動装置を示す断面図、
第３図は第２図Ｚ方向矢視図、第４図は実施例装
置の油圧発生装置及び制御装置を示す図、第５図
は実施例装置のコントロールユニツトに予め記憶
させてある左右輪回転速度差と制御油圧との制御
特性図、第６図は実施例装置の差動制限制御作動
の流れを示すフローチヤート図、第７図は他の実
施例装置における制御特性図、第８図は他の実施
例装置における制御特性マツプ図、第９図は左右
回転速度差に対する摩擦係数特性図、第１０図は
左右輪回転速度差に対する差動制限トルク特性図
である。１……駆動左輪、２……駆動右輪、３……差動
手段、４……摩擦クラツチ手段、５……流体圧発
生手段、６……アクチユエータ、７……入力セン
サ、７０１……左右輪回転速度差センサ、８……
制御手段。

Claims

【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差動手段と、該差動手段の
駆動入力部と駆動出力部との間に設けられる摩擦
クラツチ手段と、該摩擦クラツチ手段に接続され
る流体圧発生手段と、該流体圧発生手段からの流
体圧を制御するアクチユエータに対し、車両状態
を検知する入力センサからの入力信号に基づき、
所定の制御信号を出力する制御手段と、を備えた
車両用差動制限制御装置において、前記入力センサとして、左右駆動輪の回転速度
差を検知する左右輪回転速度差センサを含み、前記制御手段を、左右輪回転速度差に対する流
体圧制御特性として、前記摩擦クラツチ手段の相
対滑りに伴う摩擦係数低下分を補償するべく、左
右輪回転速度差が大きくなるに従つて流体圧の増
大率が次第に高まる制御特性が得られる手段とし
たことを特徴とする車両用差動制限制御装置。