JPS62175222A - 車輌の差動制御装置 - 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） 本発明は車輌の差動制御装置、詳しくは車両旋回時に内
外輪または前後輪に回転差をつける差動作用やその差動
を制限する装置に関する。

（従来の技術） 一般に、車両にあっては円滑な旋回運動を行わせるため
、左右あるいは前後の駆動車輪の間にエンジン動力を差
動を許容して伝達する差動装置が設けられる。

しかし、片側の車輪がぬかるみ等にはまり、空転したと
きはその差動作用を制限して他車輪にさらに強いトルク
を伝達して脱出を容易にするため、差動作用を制限する
ことも必要となる。

従来のこの種の車輌の差動制御装置としては、例えば特
開昭６０−１４３１３５号公報に記載のものや本出願人
が先に提案した特願昭６０−１６２２６７号記載のもの
がある。

前者の装置では、リヤディファレンシャルにおけるロッ
キングデバイスの０Ｎ−ＯＦＦを左右駆動輪の回転速度
差に応じて行っている。ここに、ロッキングデバイスと
は一つの軸に接続される両駆動輪を同じ回転数で駆動す
るために投入接続可能なデバイスのことである。

一方、後者の装置では、前後輪の回転速度差または／お
よび前後輪の加速度差に応じてリヤデファレンシャルに
おける差動制限量を制御している。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、このような従来の車輌の差動制御装置に
あっては、前者の場合、左右駆動輪の回転速度差でリヤ
ディファレンシャルのロック・アンロックを行う構成と
なっていたため、駆動輪同士の回転速度差はスリップし
やすい低摩擦係数路（以下、低μ路という）又はスタッ
クして明らかに一方の車輪が空転しているようなときを
除き、通常走行では精度の良い計測が困難であることが
ら、高摩擦係数路（以下、高μ路という）の高速走行時
において所定条件下でリヤディファレンシャルの差動を
制限して車輪の空転を防止し安定した走行を図ることが
難しいという側面がある。この点を改善するには、例え
ば他のセンサ情報で補完するという方法があるが、装置
の複雑化やコスト高を招来する。

一方、後者の場合、前後輪の左右平均の回転速度差でリ
ヤディファレンシャルの差動制限量を制御する構成とな
っているため、前輪の平均値と後輪の平均値との差のみ
では、例えば駆動輪の片輪スリップという状況を応答性
よく検出し難く、前者と同様に安定走行を図るという点
で改善の余地ありと考えられる。

（発明の目的） そこで本発明は、前後輪の内一方の車輪における左右の
回転速度の平均値と、前後輪の内他方の車輪における左
右の回転速度のうち高い方の値と、に基づいて前記一方
の車輪と他方の車輪の回転速度差を演算し、この回転速
度差に応して差動量を制御することにより、差動制限制
御を適切なものとして車輌の走行性能を向上させること
を目的としている。

く問題点を解決するための手段） 本発明による車輌の差動制御装置は上記目的達成のため
、その基本概念図を第１図に示すように、機関動力を複
数の駆動車輪に差動を許容して分配するとともに、差動
の制限が指令されると目標差動抵抗力を発生して差動量
を制限する動力分配手段ａと、前後輪の内一方の車輪の
回転速度を検出する第１速度検出手段すと、前後輪の内
他方の車輪の回転速度を検出する第２速度検出手段Ｃと
、前記一方の車輪における左右の回転速度の平均値と、
前記他方の車輪における左右の回転速度のうち高い方の
値と、に基づいて一方の車輪と他方の車輪の回転速度差
を演算する速度差演算手段ｄ、前記回転速度差に応じて
目標差動抵抗力を設定する目標値設定手段ｅと、動力分
配手段ａに目標差動抵抗力を発生させるように差動の制
限を指令する指令手段ｆと、を偵えている。

（作　用） 本発明では、前後輪の内一方の車輪における左右の回転
速度の平均値と、前後輪の内他方の車輪における左右の
回転速度のうち高い方の値と、に基づいて前記一方の車
輪と他方の車輪の回転速度差が演算され、この速度差に
応じて車輌の差動制限量が制御される。したがって、例
えば駆動輪の片側スリップという状況を精度よく検出し
て差動制限が行われ、車両の走行性能を向上させること
ができる。

（実施例） 以下、本発明を図面に基づいて説明する。

第２〜５図は本発明の一実施例を示す図である。

まず、構成を説明する。第２図において、■は図示しな
い変速機と駆動輪である左右の後輪との間の動力伝達系
に介装された終減速装置（動力分配手段）であり、終減
速袋Ｗ１は変速機を介し伝達されるエンジンの動力を左
右の後輪へ差動を許容して分配する差動機構２と、差動
機構２における差動を制限する差動制限手段３と、を包
含する。

差動機構２は変速機からの動力をギアハウジング４に回
転自在に支持された入力軸５で受け、これをドリブンギ
ア６を介してディファレンシャルケース７に伝達すると
ともに、ディファレンシャルケース７の回転中心軸と略
直交する方向に設けられたピニオンメートシャフト８を
回転させサイドギア９を介してそれぞれ駆動軸１０Ｌ、
ＩＯＲを駆動する。駆動軸１０Ｌ、ＩＯＲは左右の後輪
に連結され、エンジン動力を受けて後輪を回転させる。

一方、差動制限手段３はピニオンメートシャフト８の図
中左右に配置されたディファレンシャルケース７とサイ
ドギア９との間に介装された多板クラッチ１１を有して
おり、多板クラッチ１１は外部から供給される油圧に応
じて移動する油圧ピストン１２の押圧力により締結して
ディファレンシャルケース７にサイドギア９を結合し差
動を制限する。

差動制限量は油圧ピストン１２に供給される油圧Ｐａの
大きさにより決定され、この油圧Ｐａは油圧源１３から
の油圧を電磁比例減圧弁１４で調圧し、油圧通路１５を
通じて供給される。これらの油圧源１３、電磁比例減圧
弁１４および油圧通路１５は指令手段１６を構成する。

電磁比例減圧弁１４はコントローラ２０から出力される
指令電流ｉの大きさに基づいて油圧ピストン１２に供給
する油圧Ｐａを調圧しており、コントローラ２０は前後
輪の回転速度差に応じて上記指令電流ｉを出力する。

本発明では、この回転速度差の算出方法に発明のポイン
トがあり、これを第３図のブロック図を用いて詳細に説
明する。

コントローラ２０は速度差演算手段および目標値設定手
段としての機能を有し、第３図に示すようにＦ／Ｖコン
バータ２１〜２４、平均値演算回路２５、ハイセレクト
回路２６、差値演算回路２７、関数発生回路２８および
電流発生回路２９により構成される。

Ｆ／Ｖコンバータ２１２２にはそれぞれ従動輪である前
輪（一方の車輪）における左右の回転速度を検出してい
る速度センサ３１．３２からの信号が入力され、Ｆ／Ｖ
コンバータ２３．２４にはそれぞれ駆動輪である後輪（
他方の車輪）における左右の回転速度を検出している速
度センサ３３．３４からの信号が入力される。

１例として前輪における左の回転速度ＮＩを検出してい
る速度センサ３１に着目すると、この速度センサ３１は
前輪に取り付けられた速度検出歯車３１ａと、速度検出
歯車３１ａに対向して配設され歯車の回転に伴って磁気
作用で回転速度■１に応じた周波数ｆ１を有する起電力
を発生する電磁ピンクアンプ３１ｂとにより構成される
。

Ｆ／Ｖコンバータ２１〜２４は各速度センサ３１〜３４
からの周波数信号ｆ１〜ｆ４をそれぞれ電圧信号Ｖ、−
Ｖ、に変換し、前輪相当分については平均値演算回路２
５に出力し、後輪相当分についてはハイセレクト回路２
６に出力する。平均値演算回路２５は信号Ｖ、　、Ｖ２
の平均値（■、）、４を演算して差値演算回路２７に出
力し、ハイセレクト回路２６は信号■３、■４のうち高
い電圧値を有する信号をセレクトしくＶｒ）Ｈとして差
値演算回路２７に出力する。差値演算回路２７は差値Δ
■を次式■に従って演算し、関数発生回路２８に出力す
る。

ΔＶ−（Ｖ、）、ｌ　　（Ｖｒ）、４　・・・・・・■
関数発生回路２８は差値ΔＶに対して第４図に示すよう
な特性を有する電流指令値ｉ＊を電流発生回路２９に出
力し、電流発生回路２９は電流指令値ｉ＊に基づいて実
電流としての指令電流ｉを電磁比例減圧弁１４に出力す
る。電磁比例減圧弁１４は指令電流ｉが入力されると、
ソレノイド１４ａを励磁し第５図に示すような特性を有
する油圧Ｐａを発生させて終減速袋Ｎｌの油圧ピストン
１２に供給する。

なお、３５はリザーバタンクである。

次に作用を説明する。

いま、車両が高μ路を高速走行しているとき、駆動輪で
ある後輪の一方が微がな駆動スリップを発生した場合、
速度センサ３３．３４により後輪の回転速度が検出され
るとともに、ハイセレクト回路２６によりこれらのうち
高い方の値がセレクトされ差値演算回路２７により前輪
平均値との差値Δ■が演算される。

すなわち、スリップした一方の後輪の方が高い回転速度
になるという状況のもと、これを入力情報とすることで
、従来に比して精度よく後輪の片側スリップが検出され
る。このとき、差値Δ■の大きさに応じて、換言すれば
スリップの程度に対応して指令電流ｉの大きさが設定さ
れ油圧Ｐａが終減速装置１にイバ給される。したがって
、スリップの状況に応して終減速装置１の差動が制限さ
れることとなり、後輪の空転が防止され安定した走行を
行うことができる。

−・方、上述のような片輪スリップという状態は高μ路
においても精度よく検出され、これにより差動制限作用
を応答性良く行うことができる。また、このような効果
は従来の問題点として指摘した他のセンサ情報で補完す
るという方法を採る必要のないことを意味する。

なお、終減速装置１の差動制御量は差値Δ■が正のとき
はその値に応じて、また負のときはゼロとなる（第４図
参照）。負のときゼロとするのではなく、適度な最小値
とするようにしてもよい。

また、本発明は第２図に示す機構の動力分配手段への適
用に限定されることはなく、差動とその制限を行うもの
にあっては他の構造のものについ冊 てもすべてに適用が可能である。例えば、差動制御を油
圧でなく、電磁的にあるいは機械的に行うものであって
もよい。

さらに、４輪駆動を行うもの（例えば、４ＷＤのセンタ
ーデフロッククラッチ等）にあっても適用できるのは勿
論である。

この場合には、前後輪すべてが駆動輪となる為、車輪の
スリップ状態を検出する為の車輪速度差演算手段では、
後輪の片輪スリップを検出する為の演算と、前輪の片輪
スリップを検出する為の演算とが同時に行われる。

つまり、前輪における左右の回転速度の平均値と後輪に
おける左右の回転速度のうち高い方の値を比較する事に
より後輪のスリップ状態を検出可能とすると共に、後輪
における左右の回転速度の平均値と前輪における左右の
回転速度の回転速度のうち高い方の値を比較する事によ
り前輪のスリップ状態を検出可能とする。以上の演算に
より前後輪の内、いずれかの車輪がスリップしている事
を検出した場合には、差動制限装置であるセンタ−デフ
をロックずれば良い。

なお、本発明は上記実施例のようなワイヤードロジック
回路に限らず、例えば特定のソフトウェアで実現するこ
とも可能である。

（効　果） 本発明によれば、前後輪の内一方の車輪における左右の
回転速度の平均値と、他方の車輪における左右の回転速
度のうち高い方の値に基づいて回転速度差演算を行なっ
ているため、駆動輪の片側スリップ状況を精度よく検出
して差動制限を適切に行うことができ、車両の走行性能
を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の基本概念図、第２〜５図は本発明の一
実施例を示す図であり、第２図はその全体構成図、第３
図はその要部ブロック構成図、第４図はその差値と電流
指令値との関係を示す図、第５図はその指令電流と油圧
との関係を示す図である。 １・・・・・・終減速装置（動力分配手段）、１６・・
・・・・指令手段、 ２０・・・・・・コントローラく速度差演算手段、目標
値設定手段）、 ３１〜３２・・・・・・速度センサ（速度検出手段）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ａ）機関動力を複数の駆動車輪に差動を許容して分配す
   るとともに、差動の制限が指令されると目標差動抵抗力
   を発生して差動量を制限する動力分配手段と、 ｂ）前後輪の内一方の車輪の回転速度を検出する第１速
   度検出手段と、 ｃ）前後輪の内他方の車輪の回転速度を検出する第２速
   度検出手段と、 ｄ）前記一方の車輪における左右の回転速度の平均値と
   、前記他方の車輪における左右の回転速度のうち高い方
   の値と、に基づいて一方の車輪と他方の車輪の回転速度
   差を演算する速度差演算手段と、 ｅ）前記回転速度差に応じて目標差動抵抗力を設定する
   目標値設定手段と、 ｆ）動力分配手段に目標差動抵抗力を発生させるように
   差動の制限を指令する指令手段と、 を備えたことを特徴とする車輌の差動制御装置。