JPS62273129A - 車両用駆動系クラツチ制御装置 - 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】 ３、発明の詳細な説明 （産業上の利用分野） 本発明は、四輪駆動車のトランスファ装置や、自動東の
差動装置等に用いられ、前後輪または左右輪への駆動力
配分を変更する駆動系クラッチのクラ、チ締結力を制御
する車両用駆動系クラッチ制御装置にＩＨＩ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
「自動車工学全書９巻　動力伝達装置」　（昭和５５年
１１月１５［Ｊ　■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；４は、差動制限手段として、ディファレン
シャルケースとサイトギヤとの間に設けられる多板摩擦
クラッチが用いられ、この多板摩擦クラッチに対し、左
右輪回転速度差によりピニオンメートシャフト部のカム
機構で発生するスラスト力をクラッチ締結力とし、この
クラ、ン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った。

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、リミテッドスリップディファレンシ
ャ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
ベンショナルディファレンシャル）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っては、左右輪
の回転速度差に応じて差動制限トルクが発生するもので
あったため、旋回初期であって、内輪が外輪よりも遅く
回転して差動制限トルクが発生している時には、内輪駆
動力が外輪駆動力よりも犬きくなり、車両を旋回方向の
外側へ向けようとする力が作用し、いわゆるアンダース
テア傾向を示すという問題点があった。

また、サスペンションの特性を変更できる可変サスペン
ションとしては、例えば、「自動車工学ｖｏ１３３．Ｎ
ｏ１ＯＪ　　（昭和５９年１０　、）］　１日林鉄道Ｉ
ｔ人社発行）の３８ページ〜５５ページに記載されてい
るようなものが知られている。

この可変サスペンションの一例である減衰力可変ダンパ
は、時と場合によって減衰力の強弱切換えを行ない、乗
り心地及び操安性を選択するもので、市街地等を走行す
る一般走行では減衰力を弱くして乗り心地を維持し、高
速走行時には減衰力を強くして操安性や高速安定性を向
」ニさせるようにしたものである。

しかしながら、これらの減衰力可変ダンパは、ト動操作
等による切り換えで、高減衰力や低減衰力が得られるも
のの、前後輪のサスペンションの減衰力が同時に同一特
性で変更されるものであったため、減衰力の選択位置に
かかわらず前述の問題点が発生していた。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、上述のような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
以下に述べるような解決手段とし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述べると、エンジン
駆動力を前後または左右の駆動輪に分配伝達する動力分
割装置ｌと、該動力分割装置１の駆動入力部と駆動出力
部との間に設けられ、制御外力によりクラッチ締結力を
発生させる駆動系クラッチ手段２と、車両状態を検知す
る検知手段３と、該検知手段３からの入力信号に基づき
クラッチ締結力を増減させるクラ・ンチ制御手段４とを
備えていると共に、サスペンションにはロール特性変更
手段５が設けられている車両用駆動系クラッチ制御装置
において、前記クラッチ制御手段４を、クラッチ締結力
が高締結力領域にある時には、車両ロール時の後輪側の
ロール剛性または減衰力を前輪側のロール剛性または減
衰力よりも相対的に高くするロール剛性制御信号を前記
ロール剛性変更手段５に対し出力する手段とした。

（作　用） 本発明の車両用駆動系クラッチ制御装置では、上述のよ
うに、クラッチ締結力が高１締結力領域にある時には、
車両ロール時の後輪側のロール剛性または減衰力を前輪
側のロール剛性または減衰力よりも相対的に高くする制
御を行なう手段としたため、高クラッチ締結力での旋回
初期には、ボＩ輪側に比べ後輪側での内輪から外輪への
荷重移動量が人きくなると共に、荷屯移動ｊψのピーク
値に達するまでの時間も早くなる。

従って、後輪側のコーナリングパワーか前輪側に比べて
小さくなり、車両を旋回方向に向けようとする、いわゆ
るオーバステア方向のモーメントが発生する。一方、ク
ラ、チ締結力が高締結力であるため、車両を旋回方向の
外に向けようとする、いわゆるアンダーステア方向のモ
ーメントも同時に発生している。このため、旋回初期に
はこれら両モーメントが〃いに打ち消し合うことになり
、旋回初期のアンダーステア傾向を緩和できる。

（′ｉ！施例） 以ド、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って、外部油圧により作
動する多板摩擦クラッチ手段を備えた自動車用差動制限
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
（動力分割装置）１０、多板摩擦クラッチ１段（駆動系
クラッチ手段）１１、油圧発生装置１２、コントロール
ユニット（クラッチ制御手段）１３、入力センサ（検知
手段）１４．可変ダンパ装置（ロール特性変更手段）６
０を備えているもので、以下各構成について述べる。

差動袋２ｉ１０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、スタッドポルト１５により８１（
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、ディファレンシャルケース１
８、ピニオンメートシャフト１９、デフピニオン２０、
サイドギヤ２１，２１’を備えている。

前記ディファレンシャルケース１８は、ハウジング１６
に対しテーパーローラベアリング２２゜２２′により回
転目在に支持されている。

１ｔ１記リングギヤ１７は、ディファレンシャルケース
１８に固定されていて、プロペラシャフト２３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
輪側ドライブシャフト２５と右輪側ドライブシャフト２
６がそれぞれに設けられている。

多板摩擦クラッチ手段１１は、前記差動装置１０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ッ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。

この多板摩擦フランチ手段１１は、ハウジング１６及び
ディファレンシャルケース１８内に納められているもの
で、多板摩擦クラッチ２７．２７′、ブレンジャリング
２８．２８’、　　リアクションプレート２９．２９’
、スラスト軸受３０．３０’、スペーサ３１．３１’、
ブツシュ口、ド３２、油圧ピストン３３、油室３４、油
圧ボート３５を備えている。

１ｔ１記多板摩擦クラッチ２７．２７’は、ディファレ
ンシャルケース（駆動入力部）１８に回転方向固定され
たフリクションプレート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
たフリクションディスク２７ｂ、２７’ｂとによって構
成され、軸方向の両端面にはプレッシャリング２８．２
８’、！：リアクションプレート２９．２９’　とが配
置されている。

前記プレッシャリング２８．２８’は、クラッチ締結力
を受ける部材として前記ピニオンメートシャフト１９に
嵌合状態で設けられたもので、その喉合部は、第３図に
示すように、断面方形のシャフト端部Ｌ９ａに対し角溝
２８ａ、２８’　　ａによって嵌合させ、従来のトルク
比例式差動制限手段のように、回転差によるスラスト力
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、両多板摩擦りラ
ンチ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ッチ２７は、締結力がブツシュ
ロッド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、プレッシャリング２
８を反力受けとして締結され、他方の多板摩擦クラッチ
２７′は、ハウジング１６からの締結反力が締結力とな
って締結される。

油圧発生装置１２は、第４図に示すように、クラッチ締
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、バルブアクチュエータとして
バルブンレノイド４５を右する電磁比例減圧バルブ４６
を備えている。

前記電磁比例減圧バルブ４６は、油圧ポンプ４０からポ
ンプ圧油路４２を介して供給されるボンプ圧の作動油を
、コントロールユニット１３からの制御電流信号（ｉ）
により、指令電流値ｉｓ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から油圧ボート３５及
び油室３４へ制御油圧Ｐを送油するバルブアクチュエー
タで、制御電流信号（ｉ）は電磁比例減圧バルブ４６の
バルブソレノイド４５に対して出力される。

尚、制御油圧Ｐと差動制限トルクＴとは、ＴｃｘＰ−ｇ
・ｎ−ｒ−Ａ ｎ：クラッチ枚数 ｒ；クラッチ平均半径 Ａ；受圧面積 の関係にあり、差動制限トルクＴは制御油圧Ｐに比例す
る。

コントロールユニン）１３は、車載のマイクロコンピュ
ータを中心とする制御回路で、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、ユニット）１３４、クロック回路１
３５、出力回路１３６を備えている。

尚、人力センサ１４としては、車速センサ１４１、アク
セル開度センサ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・（ｖ）、（ａ）をＣＰＵにて演算処理できる信号
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１４１，１４２，１４３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ＲＯＭ　１３３は、読み出し専用のメモリであって
、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ＣＰＵ　ｌ　３４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
た処理条件に従って演算処理を行なう装置である。

前記クロック回路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からの演り結果信
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）及び後述のダンパコントローラ５０に対し減衰
力制御信号（ｃ）を出力する回路である。

前記車速センサ１４１は、車両の車速を検出し、＋ｉｊ
速に応じた車速信号（ｖ）を出力するセンサである。

前記アクセル開度センサ１４２は、アクセルペダルへの
踏み込み度合を検出し、アクセル開度（スロフトルＤｆ
ｌ　ｉｆｆともいう）に応じたアクセル開度信号（ａ）
を出力するセンサである。

尚、車速センサ１４１及びアクセル開度センサ１４２は
、コントロールユニット１３に予め設定されている制御
特性マツプＭ（第５図）から指令電流イ１＾１８を検索
するためのセンサとして用いられる。

ＩＩｆ変ダンパ装置６０は、フロントサスペンションと
リヤサスペンションの各ショックアブンーパの減衰力を
ソフト・ミディアムφハートの３段階に切り換える装置
で、ダンパコントローラ５０、フロントショックアブソ
ーバ５１，５２、リヤショックアブソーバ５３．５４、
フロントソレノイド５５．５６、リヤソレノイド５７．
５８、ダンパスイッチ５９を備えている。

前記可変ダンパ装置６０による減衰力の切り換えは、１
ｔｉ記コントロールユニツト１３から油圧発生装置１２
への指令電流値ｉ末が１以下の場合（ｉｚ≦Ｂａｇは、
減衰力制御信号（ｃ）によって、リヤ及びフロントショ
ックアブソーバ５１゜５２．５３．５４は共にミディア
ムの減衰力に設定され、また、指令電流値ｉｘが２以上
の場合（ｉｘ≧２）には、減衰力制御信号（Ｃ）によっ
て、フロントショックアブソーバ５１．５２はミディア
ムのままであるが、リヤショックアブソーバ５３．５４
はハードの減衰力に設定される。

尚、減衰力の切り換えは、ダンパスイッチ５９により毛
動切り換えでも行なうことができる。

次に、実施例の作用を説明する。

（イ）まず、差動制限制御の作動流れを、第６図のメイ
ンルーチンを示すフローチャート図により述べる。

走行詩における差動制限制御は、ステップ２００→ステ
ツプ２０１→ステツプ２０２という作動の流れになり、
ステップ２０２では制御特性マツプＭに基づいた指令電
流値ｉｔによる制御電流信号（ｉ）が出力される。

尚、ステップ２００は車速Ｖ及びアクセル開度Ａの読み
込みステップであり、ステップ２０１は前記ステップ２
００で読み込まれた車速Ｖ及びアクセル開度Ａと設定さ
れている制御特性マツプＭとによって指令電流値１本を
テーブルルックアップするステップである。

従って、制御特性マツプＭに示されるように、車速Ｖが
高車速である程、またアクセル開度Ａが大開度である程
、差動制限トルクが大きくなり、以下に述べるような効
果が得られる。

■　低速旋回時には、差動制限トルクが小さいことで、
後輪と路面間でのスティックスリップ現象の発生がない
し、多板摩擦クラッチ２７．２７’でのステインクスリ
ツブ音の発生もない。

（２）　　高速走行時には左右輪の差動が制限されるこ
とで、高速直進性が向上する。

・、３）　アクセルペダルを踏み込んでの発進時や加速
時には車速Ｖが低車速であっても高い差動制限トルクと
なり、発進時や加速時の車両挙動を安定させ、発進性や
加速性が向」ニする。

（ロ）次に、前後ショックアブソーバの減衰力の制御作
動の流れを、第７図のサブルーチンを示すフローチャー
ト図により述べる。

尚、この制御作動において、指令電流値ｉ′にの値は所
定時間毎に随時読み込まれている。

まず、ステップ２１０で指令電流値ｉＸの大きさを判断
し、ｉ”＝（１，０）の時はステップ２１１へ進み、ｉ
本＝　（２、３）の時はステップ２１２へ進む。

このように、指令電流値ｉ＊が小さい場合、すなわち差
動制限トルクが小さい場合には、前後のショックアブソ
ーバ５１，５２，５３．５４の減衰力は共にミディアム
に設定されて同等になる。

また、指令電流値ｉｓが大きい場合、すなわち差動制限
トルクが大きい場合には、フロントショックアブソーバ
５１．５２の減衰力はミディアムのままであるが、リヤ
ショックアブソーバ５３．５４の減衰力はハードに切り
換えられ、リヤショックアブソーバ５３．５４の減衰力
がフロントショックアブソーバ５１．５２の減衰力より
大きくなる。

次に、両ショックアブソーバ５１，５２，５３．５４の
減衰力が異なる場合の作用について述べる。

減衰力が異なる場合のレーンチェンジ時における荷重移
動量を、第８図（ションクアブソーパ減衰力小）及び第
９図（ショックアブソーへ減衰力大）に示す。

ここで、減衰力が大きいりヤショックアブソー／へ５３
．５４の場合には、第９図に示すように、荷重移動量が
大きく（ΔＷ　Ｈ＞ΔＷＭ）、荷重移動がピークになる
までの時間が早い（ΔｔＨくΔｔＭ）。

このために、第１０図に示すように、内外輪のコーナリ
ングパワーＣＰの和は、減衰力が大きいりャショ、クア
ブソーパ５３．５４側の後輪側コーナリングパワーＣＰ
Ｈが、減衰力が小さいフロントショックアブソー八５１
，５２側の前輪側コーナリングパワーＣＰＮＩより小さ
くなることがわかる。

従って、リヤショックアブソーバ５３．５４の減衰力を
フロントショックアブソーバ５１．５２の減衰力より犬
きくした場合には、後輪のタイヤが先に”８１り出そう
とする、いわゆるオーバステア方向のモーメントが発生
する。一方、高い差動制限トルクが付与されているため
、車両の旋回方向の外に向けようとする、いわゆるアン
ダーステア方向のモーメントも同時に発生している。こ
のために、旋回初期には、これらの両モーメントが互い
に打ち消し合うことになり、アンダーステア傾向が緩和
されてほぼニュートラルステア状態となる。

また、旋回後期においては、両ショックアフソーバ５１
．５２，５３．５４のストロークが停止し、ショックア
ブソーバ５１，５２，５３．５４による減衰力が発生し
ない状８（第８図のΔＷｏ、第９図のΔＷ　ｏ　）であ
るため、前後輪の荷重移動量が一致し、コーナリングパ
ワーＣＰＨ。

ＣＰ！Ｉ＋も同等となる。

このため、旋回後期において差動制限トルクによるリバ
ースステアが発生し、オーバステア傾向となる場合であ
っても、このオーバステアを増加させる方向には力が働
かないために、急激なステア特性の変化を招くこともな
い。

以上説明してきたように、実施例の自動車用差動制限制
御装置にあっては、車速Ｖ及びアクセル開度Ａに応じた
差動制限制御を行なう装置としたため、上記■、■、■
で述べた効果が得られる。

また、指令電流値ｉｘが２以上である高差動制限トルク
領域では、リヤショックアブソーバ５３．５４の減衰力
をフロントショックアブソーバ５１．５２の減衰力より
大きくする減衰力制御を行なう装置としたため、旋回初
期でのアンダーステア傾向が防止されるし、旋回後期で
のオーバステア傾向の増加を招くことがないという効果
が得られる。

また、急発進時で差動制限トルクが一定以上になった場
合においても、リヤショックアブソーバ５３．５４の減
衰力が大きくなるため、車両のスフワットを防ｌ二する
ことができる。

以」二、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っ
ても本発明に含まれる。

例えば、実施例では、ハードとミディアムとソフトとの
３段階にショックアブソーバの減衰力を切換える可変ダ
ンパ装置を搭載した車両の例を示したが、ショックアブ
ソーバ以外にも、例えば、特開昭６０−１５７９１０号
公報に記載されているように、スタビライザーの後輪側
のロール剛性を高めるようにしてもよいし、また、「ミ
ツビシ新型東解説書（、■ギヤラン・エテルナシグマＮ
ｏ１０３８７３０Ｊ　　（１９８３年８月発行）に記載
されているように、エアサスペンションの／＜ネ定ａｔ
：より後輪側のロール剛性を高めるようにしてもよい。

さらに、実施例では指令電流値が所定値以上の場合にリ
ヤショックアブソーバ側をミディアムからハードに切り
換える例を示したが、リヤショックアブソーバ側はミデ
ィアムのままで、フロントショックアブソーバ側をソフ
トにしてもよく、要するに、後輪側のロール剛性または
減衰力を前輪側よりも高くシ、後輪の荷重移動が発生し
易い様にするものであればよい。

また、実施例では左右駆動輪の差動を制限する差動制限
クラッチの制御例を示したが、四輪駆動車の前後輪に駆
動力を配分するトランスファクラッチのクラッチ締結力
制御装置において、４輪駆動方向に一定以上のクラッチ
締結力が発生した時に、同様の制御を行なっても、旋回
初期のアンダーステア傾向の防止等、同様の効果が千」
トられる。

また、実施例では設定制御特性として車速とアクセル開
度による二次元マツプの特性を示したが、他の要素、例
えば路面庁擦係数や左右輪回転速度差等を含んで、また
は単独でマツプを設定させてもよいし、差動制限量制御
や前後輪の駆動力配分制御の内容としては様々な内容、
例えば、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号等であってもよい。

また、実施例では、アクチュエータとして、電磁比例減
圧バルブを示したが、開閉の電磁バルブＴを用い、制御
信号をデユーティ信号にして油圧制御を行なうような例
としてもよい６ （発明の効果） 以−に１説明してきたように、本発明の車両用駆動系ク
ラッチ制御装置にあっては、クラッチ締結力が高締結力
領域にある詩には、車両ロール時の後輪側のロール剛性
または減衰力を前輪側のロール剛性よりも相対的に高く
するロール特性制御信号をロール特性変更手段に★４し
出力する手段とじたため、差動制限トルクが高い時や４
輪駆動側の駆動力配分の時に、旋回初期におけるアンダ
ーステア傾向を前後輪のロール剛性または減衰力の差で
緩和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駆動系クラッチ制御装置を示す
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
ユニットに予め記憶させである指令電流値の二次元制御
特性マツプ図、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ャート図、第７図は前後ショック
アブソーバの減衰力制御作動の流れを示すフローチャー
ト図、第８図及び第９図はレーンチェンジ時における荷
重移動量特性図、第１０図は前後輪のコーナリングパワ
ー特性図である。 １・・・動力分割装置 ２・・・駆動系クラッチ手段 ３・・・検知手段 ４・・・クラッチ制御手段 ５・・・ロール特性変更手段 特　許　　出　　願　　人 日産臼動車株式会社 第６図 第７図 第８図 第９図 第１０図 輪Ａ動Ｗ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）エンジン駆動力を前後または左右の駆動輪に分配伝
   達する動力分割装置と、該動力分割装置の駆動入力部と
   駆動出力部との間に設けられ、制御外力によりクラッチ
   締結力を発生させる駆動系クラッチ手段と、車両状態を
   検知する検知手段と、該検知手段からの入力信号に基づ
   きクラッチ締結力を増減させるクラッチ制御手段とを備
   えていると共に、サスペンションには車両ロール時のロ
   ール剛性または減衰力を変更するロール特性変更手段が
   設けられている車両用駆動系クラッチ制御装置において
   、 前記クラッチ制御手段を、クラッチ締結力が高締結力領
   域にある時には、後輪側のロール剛性または減衰力を前
   輪側のロール剛性または減衰力よりも相対的に高くする
   ロール特性制御信号を前記ロール特性変更手段に対し出
   力する手段としたことを特徴とする車両用駆動系クラッ
   チ制御装置。