JPS61102320A - 車両の差動制御装置 - 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） 本発明は差動制限機構の差動抵抗力を車両の運転状態に
応じて制御する車両の差動制御装置に関する。

（従来技術） 従来の差動制限機構を備えた差動機構としては、例えば
「二ッサ、ンサービス同報」　（昭和５６年１０月、日
産自動車株式会社発行、第６９〜７１頁参照）に記載さ
れたものが知られている。

この差動機構は、車両の旋回時等に左右の駆動車輪の回
転差を吸収して円滑な操舵性を確保するものであり、差
動機構に有効な摩擦トルクを発生させることにより差動
機構の差動作用を制限して、例えば片輪が接地を氏抗の
小さなぬかるみ等にはまり空転する場合にも、車両の脱
出を容易するために差動制限機構が設けられている。

この差動制限機構は、差動機構のディファレンシャルケ
ースに嵌合したフリクションプレートと、サイドギヤに
嵌合したフリクションディスクとからなる左右２組の多
板のクラッチ機構により構成されている。各クラッチ機
構には皿状のプリロードスプリング（ディッシュド・フ
リクションプレート）を備え、この付勢力によりクラッ
チ機構に予圧トルクが予め付与されている。さらに、ク
ラッチ機構には、左右２分割されディファレンシャルケ
ース内に左右移動可能にスプライン結合されたプレッシ
ャリングを備えている。このプレッシャリングはその分
割対向面にＶ字型溝を備え、このＶ字型溝によりビニオ
ンメートギアのシャフトの両端を支持している。そのた
め、ディファレンシャルケースの公転に伴って、このシ
ャフトとＶ字型溝の接触面とのカム作用によりプレッシ
ャリングが、　　　　　　それぞれ左右に移動し、クラ
ッチ機構に押付は力が作用する。この押付は力はエンジ
ンからの入力トルクに比例するトルク比例骨の摩擦トル
クとじてクラッチ機構に付与される。

したがって、左右の駆動車輪の回転差を制限する差動抵
抗力としては、プレッシャリングによるトルク比例骨と
プリロードスプリングによる予圧トルクの組合せにより
設定され、入力トルクが小さくトルク比例骨が小さいと
きには、プリロードスプリングの予圧トルクのみが付与
される構造となっている。

（発明が解決しようとする問題点） ところが、従来においては、クラッチ機構の予圧トルク
がプリロードスプリングの付勢力により予め設定される
とともにトルク比例骨がプレッシャリングのＶ字型溝の
カム作用により入力トルクに比例して付与され、左右移
動可能へのトランスファトル、り特性が予圧トルクとト
ルク比例骨の組合せにより一義的に決定されてしまう構
造となっていたため、車両が低車速で操舵角が大きくし
かもアクセルペダルの踏代が大きい運転状態時、例えば
、横道から大通りへ低車速状態から急加速旋回する場合
には、入力トルクが急増するのでこの入力トルクに依存
するプレッシャリングの押付は力が増大する。

したがって、差動制限機構の差動抵抗力が増大して左右
の駆動車輪の回転差が制限されることになる。その結果
、この状態での旋回時には、外輪のトルクが減少する一
方内輪のトルクが増大するため・車両のアンダステア傾
向が強化されて操舵性能が悪化するとともにスリップが
発生しやすくなってタイヤの摩耗を促進する不具合を生
じ、さらに急加速に伴うクラッチ機構のクラッチ板間の
すべり音、すなわちチャタ−音を発生するという問題を
有していた。尚、この現象は、比較的路面の摩擦係数が
大きい、例えば摩擦係数μ＝０．６〜０．８の乾燥路に
おいて、発生しやすい。

（発明の目的） そこで、本発明は低速状態時に操舵角が大きくしかもス
ロットバルブの開度が大きい運転状態では、差動制限機
構のクラッチ機構に付与される摩擦力を外部手段により
低減するよう制御して左右の駆動車輪の差動を許容する
ことにより、上記問題点を解決することを目的とする。

（問題点の解決手段） 本発明の差動制御装置は、第１図の全体構成図に示すよ
うに、入力部から入力されるエンジンの動力を差動が許
容される２つの出力部を介して左右の駆動車輪に分配し
て伝達する差動機構１と、この差動機構１の入力部と出
力部との間に差動抵抗力を発生して２つの出力部の差動
量を制限する差動制限機構１２と、さらに車速か所定値
以下の低車速であることを検出する車速検出手段４１、
所定値以上の操舵角を検出する操舵角検出手段４３およ
び所定値以上のスロットルバルブの開度を検出するバル
ブ開度検出手段４４と、これらの各検出手段からの全て
の検出信号が入力されると制御信号を出力する制御手段
４６と、この制御信号に基づいて差動制限機構１２の差
動抵抗力を低減するよう動作する油圧駆動手段１日とを
備えた構成であり、操舵角が大で、低車速で、且つアク
セルペダルの踏み込み量が大となる運転時には、差動制
限機構１２に付与される差動抵抗力を減少させるもので
ある。

（実施例） 以下に本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

本実施例の車両の差動制御装置は、第２図〜第４図に示
すように、エンジンから入力される動力を差動が許容さ
れる左右の出力部に分配する差動機構１と、左右の出力
部の差動量を制限する差動制限機構１２と、高摩擦係数
の路面状態、低車速状態、操舵角およびスロットルバル
ブの開度量をそれぞれ検出する検出手段群４０と、各検
出手段から全ての検出信号が出力されたときにのみ、制
御信号を出力するコントローラ（制御手段）４６と、制
御信号に基づいて差動制限機構１２の差動抵抗力を減少
するよう制御する油圧駆動手段】８とにより構成されて
いる。

上記差動機構１は、第２図に示すように、エンジンの出
力軸に変速機およびプロペラシャフトを介して入力軸（
入力部）２が連結されている。また、この入力軸２の端
部にはドライブピニオン３が嵌着され、ドライブピニオ
ン３と嵌合するようディファレンシャルケース４の外周
に固着されたドリブンギヤ５を備えており、入力軸２の
回転に伴ってディファレンシャルケース４が回転する。

ディファレンシャルケース４内には、ディファレンシャ
ルケース４が回転する軸線に直交する方向にピニオンメ
ートシャフト６が配設されており、このビニオンメート
シャフト６の両端部には一対のビニオンメートギア７　
（一方の図を省略）が回転自在に支持されている。また
、ディファレンシャルケース４内には、上記一対のビニ
オンメートギア７にそれぞれ噛合し互いに同軸上で対向
するよう一対のサイドギア８が、ハウジング９に回転自
在に支持されるとともに左右の駆動軸（出力部）１０に
一体回転可能に連結されている。

また、上記差動制限機構１２は、ビニオンメートギア７
およびサイドギア８を覆うプレッシャリング１３がディ
ファレンシャルケース４内に配設されている。このプレ
ッシャリング１３は左右に分割され、第３図に示すよう
に各対向端部に断面正方形状の溝が設けられており、こ
の溝に嵌合し断面が断面正方形状に形成されたピニオン
メートシャフト６の両端部を支持している。

また、ブレ・ノシャリング１３の外周に軸線方向に形成
された突起がディファレンシャルケース４の内側に形成
された溝に摺動可能に嵌合し、プレッシャリング１３と
ディファレンシャルケース４とは互いに軸線方向（図中
左右方向）に摺動することができる。また、ディファレ
ンシャルケース４内には、ディファレンシャルケース４
と左右のサイドギア８の軸部８ａとを連結する多板から
なる左右二組のクラッチ機構１４が設けられている。

この各クラッチ機構１４は、プレ・ノシャリング１３と
ディファレンシャルケース４との間に左右方向（駆動軸
１０の軸線方向）に交互に重なるよう配設されたフリク
ションディスク１５とフリクションプレート１６とから
構成されている。フリクシランディスク１５はその内周
に有する突起がサイドギア８の軸部８ａの外周の溝に摺
動、可能に嵌合しており、サイドギア８と一体的に回転
できる。他方、フリクションプレート１６は、その外周
に有する突起がディファレンシャルケース４の内周の溝
に摺動可能に嵌合されており。

ディファレンシャルケース４と一体的に回転できる構造
である。

上記油圧駆動手段１８は、第２図および第４図に示すよ
うに、クラッチ機構１４に押付は力を付与する油圧アク
チュエータ１９と、この油圧アクチュエータ１９に作動
圧油を供給する油圧回路２９とにより構成され、左右の
各クラッチ機構１４に上記油圧アクチュエータ１９がそ
れぞれ連結されている。

油圧アクチュエータ１９は、第２図に示すように、リア
クションプレート２０、スラストヘアリング２１、スペ
ーサ２２、ブツシュロッド２３およびピストン２４とか
らなる。リアクションプレート２０は、環状の円板に形
成されてディファレンシャルケース４の両端側の外方に
それぞれ配設され、ディファレンシャルケース４側に突
設すれた複数の突起２０　ａが、ディファレンシャルケ
ース４に設けられた番孔を遊貫して上記フリクションプ
レート１６に当接している。各リアクションプレート２
０は外側面でスラストベアリング２１を介してそれぞれ
スペーサ２２に支持されている。これらの各スペーサ２
２は環状に形成され、ディファレンシャルケース４を収
納するハウジング９に設けられた環状溝２５に軸方向摺
動可能に収納されている。また、ハウジング９には、第
２図中左側に示す片側の環状溝２５にのみ一端が開口す
る挿通孔２６が駆動軸ＩＯの周方向に複数個形成され、
さらにはこれらの挿通孔２６の他端側が開口する環状溝
２７が形成されている。環状溝２７にはシールリングを
備えた環状のピストン２４が挿入され、挿通孔２６には
ピストン２４とスペーサ２２とを連結するブツシュロッ
ド２３が遊挿さ□　　　　　れている。さらに、ハウジ
ング９にはピストン２４を駆動する作動圧油を導入する
この油圧ボート２８が設けられている。したがって、こ
の油圧アクチュエータ１９の油圧ボート２８に作動油圧
が供給されると、ピストン２４が移動し、これに伴って
ブツシュロッド２３、スペーサ２２、スラストベアリン
グ２１およびリアクションプレート２０を介して図中左
側のクラッチ機構１４のフリクションプレート１６に押
付は力が付与される。また、第２図中右側に示す他方の
クラッチ機構１４ではピストン２４により駆動されるブ
ツシュロッド２３の移動に伴うハウジング９の反力によ
って、このスペーサ２２、スラストベアリング２１およ
びリアクションプレート２０に押付は力が付与される。

他方、油圧回路２９は、第４図に示すようにモータ３０
によって駆動される油圧ポンプ３１がリザーバタンク３
２からチェック弁３３および絞り弁３４を介して上記油
圧アクチュエータ１９の油圧ボート２８に接続され、チ
ェーツク弁３３の出力（ｐすが、リリーフバルブ３５を
通じてリザーバタンク３２に接続されるとともにソレノ
イドバルブ３６を介してリザーバタンク３２に接続され
ており、また、チェック弁３３の出力側には圧力スイツ
チ３７が配設されている。上記モータ３０、およびソレ
ノイドバルブ３６のソレノイドコイルが後述するコント
ローラ（制御手段）４６に接続され、このコントローラ
４６からの制御信号によりモータ３０およびソレノイド
バルブ３６が通電制御される。モータ３０の駆動に伴っ
て油圧ポンプ３１が作動し、リザーバタンク３２からチ
ェック弁羽、絞り弁３４を介して油圧ボート２８に圧油
が供給される。他方ソレノイドバルブ３６は、コントロ
ーラ４６からソレノイドコイルに通電されると、油圧ボ
ート２８とリザーバタンク３２とを導通ずる流路を閉止
し、ソレノイドコイルへの通電が停止された場合には流
路を導通するよう作動する。上記圧力スイツチ３７は油
圧ボート２８に供給される油圧が設定値に満たなければ
、コントローラ４６に信号を送出し、コントローラ４６
によってモータ３０を駆動する。また、上記リリーフバ
ルブ３５が油圧ボート２８の供給油圧が設定値より著し
く上昇したときには作動して適宜な設定油圧に保つ構成
となっている。

上記検出手段群４０は、第４図に示すように、車速検出
手段４１、路面摩擦検出手段４２、操舵角検出手段４３
およびバルブ開度検出手段４４により構成されている。

車速検出手段４１は、車速か設定値以下になると検出信
号を出力し、例えば、スピードメータケーブルとともに
回転する磁石の磁束の変化を内蔵したコイルで検出して
車速を検出する車速センサと、この車速センサの検出値
が設定値以下となるとき検出信号を出力する比較回路等
により構成されている。路面摩擦検出手段４２はタイヤ
との摩擦力が設定値以上のときに検出信号を出力するも
のであり、例えば、駆動車輪と他の車輪との回転数差を
利用し、これが設定値より小さい場合に高摩煕係数の路
面であると判断して検出信号を出力する構成である。ま
た、操舵角検出手段４３は、操舵角が設定角度を超える
と検出信号を出力するものであり、例えば、ステアリン
グシャフトに軸着された磁石とこの磁石の回動に伴って
磁気抵抗を変化させる磁気抵抗素子とからなる変位セン
サにより構成することができる。バルブ開度検出手段４
４は、アクセルペダルの踏込み量に略対応して回動する
スロットルバルブの回動角度が設定値を超えたときに検
出信号を出力するものであり、例えば、キャブレタに配
設されてスロットルバルブが設定角度に達すると接点を
接続するスロノトルスインチ等により構成されている。

上記コントローラ（制御手段）４６は、第４図に示すよ
うにアンド回路４７と制御回路４８とから構成され、上
記各検出手段４１．４２．４３．４４がアンド回路４７
に入力されている。なお、このコントローラ４６はマイ
クロコンピュータを用いて構成している。アンド回路４
７は各検出手段からのすべての検出信号が入力されると
、信号を制御回路４８へ出力する。また制御回路４８は
アンド回路４７からの信号が入力されると、ソレノイド
バルブ３６のソレノイドコイルへの通電を停止しこれに
よりリザーバタンク３２とチェック弁３３の出力側を導
通状態にして油圧アクチュエータ１９の油圧ボート２日
の油圧を低下させる。さらに、制御回路４８には圧力ス
イツチ３７が接続され、この圧力スイツチ３７から信号
が入力されるとモータ３０への通電を停止し、油圧ボー
１−２８の油圧の上昇を防止している。つまり、制御回
路４８は、アンド回路４７または圧力スイッチ３７から
の信号が入力された場合にのみ、ソレノ・Ｃドパホブ３
６またはモータ３０への通電が４９止される構成となっ
ている。

次に作用について説明する。

車速か設定値以下になると車速検出手段４１からアンド
回路４７に検出信号が出力される。また路面の摩擦係数
が設定値以上になると路面摩擦検出手段４２から、さら
に操舵角が設定値以上になると操舵角検出手段４３から
、また更に、スロットルバルブの開度量が設定値以上に
なるとバルブ開度検出手段４４から、それぞれの検出信
号がアンド回路４７に入力される。

まず、上記検出信号のうち、一つでも検出信号がアンド
回路４７に入力されない運転状態においては、アンド回
路４７からは制御回路４８への信号が出力されず、した
がって、制御回路４８からソレノイドバルブ３６のソレ
ノイドコイルへの通電が継続し、ソレノイドバルブ３６
の作動によって油圧アクチュエータ１９の油圧ボート２
８とリザーバタンク３２とを導通ずる流路が閉止される
。

また、これとともに制御回路４８からはモータ３０へ通
電され、油圧ポンプ３１が駆動される。したがって、油
圧アクチュエータ１９の油圧ボート２８には、設定され
た油圧が供給され、この油圧によってピストン２４が作
動する。このピストン２４の作ｅに伴って、プ・ノシュ
ロソド詔、スペーサ２２、スラストベアリング２１およ
びリアクションプレート２０を介して図中左側のクラッ
チ機構１４のフリクションプレート１６がフリクション
ディスク１５に向は押付けられ、クラッチ機構１４の摩
擦力が増大し、差動制限機構１２の差動抵抗力が付与さ
れる。つまり、検出手段から検出信号が１つでも出力さ
れない場合には、差動機構の作動が制限されることにな
る。

次に、全ての検出手段４１．４２．４３．４４からの検
出信号がアンド回路４７に入力される場合、例えば、高
摩擦係数の路上で横路から大通りへ低速走行状態から急
加速旋回する場合には、アンド回路４７から一制御回路
４８へ信号が出力され、制御回路４８によってソレノイ
ドバルブ３６のソレノイドコイルへの通電が停止される
。したがって、ソレノイドバルブ３６の作動が停止し、
これに伴って油圧アクチュエータ１９の油圧ボート２８
とリザーバタンク３２とが導通され、油圧ポート舘内の
油圧が低下し、ピストン２４およびブツシュロッド２３
がフリクションプレート１６の押付は力を弱める方向に
引戻される。その結果、クラッチ機構１４の摩擦力が減
少して、差動制限機構１２の差動抵抗力が小さくなって
予圧トルク分だけが付与されることとなり、差動機構１
の差動が許容される。したがって、高摩擦係数の路面上
で低速走行状態から急加速旋回する場合には、内輪の伝
達トルクが小さくなり、アンダステアを強化する傾向を
防止でき、操舵性能の向上およひ内輪のスリップ防止を
図ることができる。

また、この状態ではクラッチ機構の摩擦力が小さくなる
ため、クラッチ板間で生ずるすべり音（チャタ−音）を
低減することができる。尚、本実施例では、路面摩擦検
出手段を用いて、より細い制御を行っているが、この路
面摩擦検出手段は必須とするものではなく、これを省略
しても近時的に制御するこ也は可能である。

（発明の効果） 以上、説明したように本発明によれば、低速走行時に操
舵角が大きくしかもアクセルペダルの踏み込み量が大き
い運転状態時には、クラッチ機構に付与される摩擦力を
低減するよう制御することにより、左右の駆動車輪の差
動が許容され、適切なる車両のアンダステア特性を確保
できるとともに内輪のスリップを防止でき、その結果、
操舵性能の向上およびタイヤ摩耗の減少を図ることがで
きる。さらに、路面の摩擦係数検出手段を組合せると、
制御効果をより高めることができる。また、クラッチ機
構の摩擦力が減少するので、クラッチ板間に生ずるチャ
タ−音を低減することも可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の差動制御装置の全体構成図、第２図〜
第４図は本発明の一実施例に係り、第２図は差動機構、
差動制限機構および油圧駆動手段を示す継断面図、第３
図は第２図中の■−■矢視拡大断面図、第４図は各検出
手段、制御手段および油圧回路を示す概略構成図である
。 ■−・−差動機構、 ２−−−−−人力部（入力軸）、 １０−一−−−−出力部（駆動軸）、 １２−・−・差動制限機構、 １８・−・−油圧駆動手段、 ４１−・−−ｍ−車速検出手段、 ４２−−−−一路面摩擦検出手段、 ４３−−−一操舵角検出手段、 ４４−−−−−−バルブ開度検出手段、４６−−−−−
−制御手段。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 入力部から入力されるエンジンの動力を差 動が許容される２つの出力部を介して左右の駆動車輪に
   分配して伝達する差動機構と、この差動機構の前記入力
   部と出力部との間に差動抵抗力を発生して２つの出力部
   の差動量を制限する差動制限機構とを有する車両の差動
   制御装置において、車速が所定値以下のときに検出信号
   を出力する車速検出手段と、操舵角が所定値以上のとき
   に検出信号を出力する操舵角検出手段と、スロットルバ
   ルブの開度量が所定値以上のときに検出信号を出力する
   バルブ開度検出手段とを備え、上記全ての検出手段から
   の検出信号が入力されたときにのみ制御信号を出力する
   制御手段と、この制御手段からの制御信号に基づいて差
   動制限機構の差動抵抗力を減少する油圧駆動手段とを備
   えたことを特徴とする車両の差動制御装置。