JPS63106140A

JPS63106140A - 差動制御装置

Info

Publication number: JPS63106140A
Application number: JP61252060A
Authority: JP
Inventors: Mitsusachi Ouchi; 三幸大内; Koichi Aono; 青野　弘一
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1986-10-24
Filing date: 1986-10-24
Publication date: 1988-05-11
Anticipated expiration: 2010-09-27
Also published as: EP0265277A3; DE3775516D1; EP0265277A2; JPH0788141B2; US4872373A; EP0265277B1

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】（発明の技術分野）本発明は差動制御装置に関し、さらに詳しくは、差動制
限機構を備えていて車両に設置される差動装置の差動を
制御する装置に関する。

（従来技術）差動制限可能な差動装置は、通常の差動機構の外に、複
数の摩擦板およびこれら摩擦板を操作する油圧装置等か
らなる差動制限機構を備え、差動機構に発生する差動を
摩擦板を接触させて制限する。これにより、走行速度が
所定値を越えたとき差動を制限して、走行安定性を高め
たり（たとえば、特開昭６０−２３７２４２号公報）、
旋回角度の大きさに応じて差動制限を解除して、旋回性
能と走行性能の両立を図ったりすることができる。

（発明が解決しようとする間層点）車両の発進時、高速での加速時、登り坂の走行時、牽引
時等には、タイヤのトラクションを十分確保する必要が
あるにもかかわらず、車速か所定値を越えたときに差動
を制限するものでは、必要なトラクションを得ることが
できない。

本発明の目的は、発進時、高速での加速時、登り坂の走
行時、牽引時等において、トラクションを確保できるよ
うに差動制限機構を制御する差動制御装置を提供するこ
とにある。

（問題点を解決するための手段）本発明は、差動制限機構を有する差動装置の差動を制御
する装置であフて、駆動トルクを検出する手段と、該手
段から信号を受け、信号の大きさを所定値と比較するコ
ントローラと、駆動トルクが所定値以上になったとき、
前記コントローラからの信号によって制御され、差動を
制限するように前記差動制限機構を操作する手段とを含
む。

本発明はまた、差動制限機構を有する差動装置の差動を
制御する装置であって、駆動トルク状態を検出する手段
と、該手段からの信号に基づいてトルクを得、得たトル
クを所定値と比較するコントローラと、トルクが所定値
以上になったとき、前記コントローラからの信号によっ
て制御され、差動を制限するように前記差動制限機構を
操作する手段とを含む。

（作用および効果）コントローラは、トルクを所定の値と比較し、トルクが
所定値以上になったとき、操作手段を作動して差動を制
限する。これにより、左右のタイヤは差動制限を行い、
大きなトルクをタイヤに与えることが可能となる。また
、旋回性能を重視する場合には、コントローラはたとえ
ば、舵角をトルクに優先して取扱い、舵角が所定の値を
越えたとき、差動の制限を解除する。

発進時、高速での加速時、登り坂の走行時、牽引時等に
駆動トルクを増大し、タイヤのトラクションを大きくす
るので、車両の走行が円滑となる。

（・実施例）差動制御装置１０は、第１図および第３図に示すように
、差動制限機構１２を有する差動装置１４の差動を制御
するものであって、駆動トルクを検出する手段１６と、
コントローラ１８と、操作手段２０とを含む。

差動装置は差動制限機構を備えるものであれば任意のも
のを使用できる。第３図に示す差動装置１４は、ディフ
ァレンシャルケース２２と、ディファレンシャルケース
２２内にそれぞれ配置された複数のビニオン２４および
一対のサイドギヤ２６（図にはいずれも１つを示す）と
、各サイドギヤ２６に連結されるシャフト２８とによっ
て構成されている。図示しないドライブピニオンがリン
グギヤ２９とかみ合い、駆動力が伝えられる。

差動制限機構１２は、差動装置１４の差動を制限するも
のであフて、一方のサイドギヤ２６に係合する複数の第
１の摩擦板３０と、ディファレンシャルケース２２に係
合する複数の第２の摩擦板３２とを備える。第１のディ
ファレンシャルキャリア３４がディファレンシャルケー
ス２２を取り囲んで固定的に配置され、ディファレンシ
ャルケース２２を回転可能に支持している。

第２のディファレンシャルキャリア３６が第１のディフ
ァレンシャルキャリア３４に固定される。

シャフト２８に円筒状のスペーサ３８が取り付けられ、
第１の摩擦板３０がスペーサ３８に回転不可にかつシャ
フト２８の軸線方向へ移動可能に支持されている。他方
、ディファレンシャルケース２２に非回転的に結合され
た伝達部材４０がシャフト２８を取り巻いて配置される
。伝達部材４０は、第１のディファレンシャルキャリア
３４を越えた部位で拡径され、この拡径部分に、第２の
摩擦板３２が回転不可にかつ軸線方向へ移動可能に支持
されている。第１の摩擦板３０と第２の摩擦板３２とは
、互い違いに配置される。第２のディファレンシャルキ
ャリア３６が伝達部材４０の拡径部分を取り囲んでいる
。

第２のディファレンシャルキャリア３６にピストン室４
２が設けられ、゛第１のピストン４４がピストン室４２
内に移動可能にかつ回転不可に配置される。第２のピス
トン４６が第１のピストン４４から間隔をおいて配置さ
れ、この第２のピストン４６はスペーサ３８に回転不可
にかつ軸線方向へ移動可能に支持されている。スラスト
ベアリング４８が第１のピストン４４と第２のピストン
４６との間に配置される。

ピストン室４２に外部から液圧が導かれると、第１のピ
ストン４４がスラストベアリング４８を介して第２のピ
ストン４６に押し付けられ、第１の摩擦板３０と第２の
摩擦板３２との間に、押付力に比例した摩擦力が生ずる
。この摩擦力により、差動装置１４の差動が制限される
。このとき、伝達部材４０に生ずる反力は、ディファレ
ンシャルキャリア３４．３６間に配置されたスラストワ
ッシャ５０、伝達部材４０に配置されたスラストワッシ
ャ５２および両ワッシャ間に配置されたスラストベアリ
ング５４に伝えられ、ディファレンシャルキャリア３４
で受は止められる。

トルクを検出する手段１６はホイールトルクメータその
他のトルク検出器であって、駆動輪の近傍で、ドライブ
シャフトやプロペラシャフトの駆動トルクを検出する。

コントローラ１８は、ＣＰＵあるいはコンピュータであ
ってトルク検出手段１６から信号を受けてトルクの大き
さを判定し、差動を制限すべきか否か、差動の制限を解
除すべきか否かを決定し、後述のような制御をする。第
１図および第２図に示す実施例では、舵角センサ６０お
よび車速センサ６２からの信号がコントローラ１８に入
力している。

操作手段２０は、図示の実施例では、液体ポンプ６４と
、アンロードリリーフ弁６６と、アキュムレータ６８と
、電流制御減圧弁７０と、逆止め弁７２とを備える。

管７４がポンプ６４と差動制限機構１２の第２のディフ
ァレンシャルキャリア３６とに接続され、管７４はピス
トン室４２に連通ずる。アンロードリリーフ弁６６が管
７４に組み込まれ、電流制御減圧弁７０がアンロードリ
リーフ弁６６から差動制限機構１２へ至る部分に組み込
まれる。

さらに、アキュムレータ６８がアンロードリリーフ弁６
６と電流制御減圧弁７０との間に接続され、逆止め弁７
２が、アンロードリリーフ弁６６とアキュムレータ６８
との間に組み込まわる。逆止め弁７２はアンロードリリ
ーフ弁６６からアキュムレータ６８へ向けての液体の流
れまたは圧力伝達のみを許容する。

ポンプ６４から圧液が供給されると、アンロードリリー
フ弁６６のアンロードシートは閉じられ、逆止め弁７２
は開く。その結果、ポンプ６４からの圧液は管７４を経
てアキュムレータ６８に導かわ、ここで液圧が増大する
。アキュムレータ６８の圧力がアンロードリリーフ弁６
６の調整圧力に達すると、アンロードリリーフ弁６６が
瞬時に開いてポンプ６４からの圧液はリザーバタンク７
６へ環流し、逆止め弁７２が閉じる。

かくて、アキュムレータ６８に一定圧が蓄えられる。

″７Ｈ，流制御減圧弁７０は、パイロット部に直流ソレ
ノイドが設けられたもので、このソレノイドへの入力端
子を制御することにより、連続的かつ無段階に圧力制御
をする。そして、この場合の制御圧力は入力電流に実質
的に比例する。そこで、コントローラ１８によって電流
制御減圧弁７０に与える電流を制御すれば、適切な圧力
を得ることができる。

コントローラ１８はたとえば、第２図に示すような判断
をし、操作手段２０を制御する。初期化（８０）Ｌ／た
後、舵角センサ６０から舵角Ｓを検出しく８２）、設定
値Ｓｏと比較する（８４）。

舵角が設定値以上であるとき、差動装置１４の差動の制
限を解除する（８６）。すなわち、任意に差動が生ずる
ようにし、旋回が支障なくできるようにする。

舵角Ｓが設定値Ｓ０より小さい場合は、車両が直進また
はほぼ直進走行しているときである。

このとき、速度センサ６２から速度Ｕを検出しく８８）
、設定値Ｕ＋　、Ｕ２　　（Ｕ２　＞Ｕｌ　）と比較す
る（９０）。車速ＵがＵ、以上のときは高速走行時であ
り、また、車速ＵがＵｉ以下のときは発進時や、登り坂
の走行時、牽引時のような低速走行時である。重速Ｕが
０２以上であるか、または車速ＵがＵ１以下であると、
トルク検出手段１６からトルクを検出しく９２）、設定
した所定値ＴＱと比較する（９４）。そして、トルクＴ
が所定値以上となったとき、差動の制限をする（９６）
。ここで、所定値Ｔ、はぜ０以上に設定される。

実施例の場合、電流制御減圧弁７０は電流に比例した圧
力を差動制限機構１２に供給する。そのため、差動の制
限をトルクＴの大きさに応じてすることができる。コン
トローラ１８に、トルクＴと液室４２に与えるべき圧力
Ｐとの関係、および圧力Ｐと電流ｉとの関係をマツプと
して記憶しておき（９８）、この関係を利用して差動の
制限をする。コントローラ１８は、マツプからトルクＴ
に応じた圧力Ｐを求め、この圧力Ｐを得るべき電流ｉを
電流制御減圧弁７０に通電する。そうすると、圧力Ｐが
差動制限機構１２に供給され、第１のピストン４４が圧
力に比例した力で第２のピストン４６を押し付ける。こ
れにより、第１および第２の摩擦板３０．３２が互いに
接触し、圧力に比例したｇ振力が発生し、差動機構１２
の差動が制限される。

車速ＵがＵｌとＵ２との間にあるか、または車速Ｕが０
２以上もしくはＵ１以下であっても、トルクＴが所定値
Ｔ０以下であるとき、差動の制限は解除される（ｉｏｏ
）。

前述の実施例では、駆動トルクを直接検出したが、以下
に述べるのは、駆動トルク状態を検出し、この検出値に
基づいてコントローラ１８でトルクを得、得たトルクを
所定値と比較して操作手段２０を制御する実施例である
。もっとも、以下の実施例の場合、操作手段２０が電流
制御減圧弁７０を備えていることから、得たトルクを所
定値と比較することなく、操作手段２０が制御されてい
る。

第４図に示す実施例では、駆動トルク状態を検出する手
段１１０はトランスミッションのシフトポジションを検
出するセンサ１１２と、エンジン回転数を検出するセン
サ１１４とからなる。

シフトポジション検出センサ１１２は、マニュアル操作
の場合、第５図に示すように、１速ないし５速および後
進のときシフトレバ−１１６が占めるシフト位置に対応
して、それぞれスイッチ１１９ａ、１１９ｂ、・・・、
１１９ｆを配置した検出プレート１１８によって構成さ
れる。各スイッチはリミットスイッチ、近接スイッチそ
の他のスイッチからなり、シフトレバ−１１６がシフト
すると、当該シフト位置にあるスイッチがＯＮとなる。

シフトポジション検出センサ１１２は、オートマチック
操作の場合、ソレノイドバルブと第６図に示すニュート
ラルスタートスイッチ１２０とによって構成される。す
なわち、複数のソレノイドバルブＳ１．Ｓ２、Ｓ３がト
ランスミッションのギヤを移動させるために使用される
ところ、その作用状態とギヤのシフト位置との間に、た
とえば下記の表に記載の関係がある。

他方、ニュートラルスタートスイッチ１２０はプリント
配線基盤１２１ａと、切換レバー１２１ｂとからなり、
切換レバー１２１ｂの位置により、パーキングＰ、リバ
ースＲ、ニュートラルＮ１前進り等が検出される。そこ
で、ソレノイドバルブの信号と、ニュートラルスタート
スイッチ１２０の信号との組合せによってシフトポジシ
ョンを知ることができる。

コントローラ１８はシフトポジション毎に、エンジン回
転数とプロペラシャフトのトルクとの相関を記憶したマ
ツプ１２２を備える（第４図には便宜上、１つのマツプ
に記載しである）。そこで、シフトポジションセンサ１
１２からの信号がコントローラ１８に入力すると、まず
そのシフトポジションセンサに対応するマツプが選ばれ
、その後エンジン回転数センサ１１４からの信号によっ
て、プロペラシャフトのトルクが得られる。

この得られたトルクに応じた電流制御により、操作手段
２０が差動制限装置１２を操作する。

第７図に示す実施例では、駆動トルク状′憇を検出する
手段１３０は車速センサ１３２とエンジン回転数センサ
１３４とからなる。これらセンサからの信号に基づいて
コントローラ１８は以下のようにしてトルクを得る。

コントローラ１８に前もフて、車速時ないし５速時およ
び後進時のトランスミッションのギヤ減速比が、ギヤ減
速比毎に、車速Ｕとエンジン回転数ωとの相関としてマ
ツプ１３６に記憶されている（第７図には便宜のため、
１つのマツプに示しである）。他方、エンジン回転数ω
とエンジントルクＴ２との相関がマツプ１３８に記憶さ
れている。

車速Ｕとエンジン回転数ωがコントローラ１８に入力す
ると、コントローラ１８は両信号に適合する減速比ｉｋ
をマツプ１３６から求め、エンジン回転数に基づき、マ
ツプ１３８からエンジントル、りＴ２を求める。その後
、減速比ｉｋと　エンジントルクＴ２どの積を算出しく
１４０）、プロペラシャフトのトルクＴ３が求められる
（１４２）。操作手段２０は、このトルクＴ３に相当す
る摩擦力を差動制限機構１２に与えるべく、操作される
。

第８図に示す実施例では、コントローラ１８は車速セン
サ１３２とエンジン回転数センサ１３４との信号に基づ
いて演算し、減速比を求める。

すなわち、初期化して（１５０）、車速Ｕを読込み（１
５２）、エンジン回転数を読込む（１５４）。ｋ＝１と
しく１５６）　、このｋの値を６と比較する（１５８）
。ここで、ｋを６と比較しているのは、トランスミッシ
ョンが前進５段である場合を想定していることによる。

ｋが６より大きいとき、Ｔ３をゼロとする（１６０）。

ｋが６以下であるとき、推定エンジン回転数ωｋを、ｋ
速の減速比ｉｋ　（ｋ＝１から５までの減速比は前も）
てコントローラ１８に記憶しておく）、差動装置の終減
速比やタイヤ径などによって定まる定数ａおよび車速Ｕ
の積から求め（１６２）、検出したエンジン回転数ωと
演算したエンジン回転数ωｈとを比較する（１６４）。

検出したエンジン回転数ωが推定エンジン回転数ωにの
たとえば、１０％以内にあるとき、■をｉにとする（１
６６）。他方、検出したエンジン回転数ωが面記範囲か
ら外れるとき、ｋを（ｋ＋１）としく１６８）、この変
更後のｋを６と比較する（１５Ｂ）。

コントローラ１８に前もって、エンジン回転数ωと、エ
ンジントルクＴ２どの相関を記憶しておき（１７０）、
検出エンジン回転数ωからエンジントルクＴ２を求め、
プロペラシャフトのトルクＴ３を、減速比Ｉとエンジン
トルクＴ２とから演算しく１７２）、操作手段２０によ
フて差動制限機構１２に与えるべきトルクを得る（１７
４）。

【図面の簡単な説明】

第１図は差動制御装置のブロック図、第２図は制御のフ
ローチャート、第３図は差動装置の断面図、７ｇ４図は
制御の別の実施例のフローチャート、第５図および第６
図はシフトポジションを検出するセンサの平面図、第７
図および第８図は制御の別の実施例のフローチャートで
ある。１０：差動制御装置、１２：差動制限機構、１４：差動
装置、１６：トルク検出手段、１８：コントローラ、２
０：操作手段、２２：操作手段、７０：電流制御減圧弁
、１１０．１３０：駆動トルク状態検出手段。１１２：シフトポジションセンサ、１１４：エンジン回転数検出センサ、１３２：車速センサ、１３４：エンジン回転数検出センサ。代理人　弁理士　松　永　宣　行第１図第２図第５図１１９ｄ第６図第８図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）差動制限機構を有する差動装置の差動を制御する
装置であって、駆動トルクを検出する手段と、該手段か
ら信号を受け、信号の大きさを所定値と比較するコント
ローラと、駆動トルクが所定値以上になったとき、前記
コントローラからの信号によって制御され、差動を制限
するように前記差動制限機構を操作する手段とを含む、
差動制御装置。
（２）差動制限機構を有する差動装置の差動を制御する
装置であって、駆動トルク状態を検出する手段と、該手
段からの信号に基づいてトルクを得、得たトルクを所定
値と比較するコントローラと、トルクが所定値以上にな
ったとき、前記コントローラからの信号によって制御さ
れ、差動を制限するように前記差動制限機構を操作する
手段とを含む、差動制御装置。