JPH0437789Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、差動装置や四輪駆動車のトランスフ
ア装置等の動力分割装置に用いられ、差動制限ト
ルクや駆動力配分トルクを可変にする車両の駆動
系クラツチ制御装置に関する。

（従来の技術） 従来、所定の制御条件に従つて差動制限トルク
の増減を制御させる装置としては、例えば特開昭
61−102321号（特願昭59−223487号）公報に記載
されているような差動制限制御装置が知られてい
る。

この従来装置は、アクセル開度（スロツトル開
度ともいう）を入力条件とし、アクセル開度が大
きくなる程差動制限トルクを増大し、逆にアクセ
ル開度が小さくなる程差動制限トルクを減少させ
る制御内容の装置であつた。

（考案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、アクセル開度の変化に応じて差動制限トルク
の増減はなされるものの、一定の応答速度となつ
てしまい、急激なアクセル開度変化への対応性が
なく、アクセルペダルを急離ししながらの旋回時
には、差動制限トルクが一気に低下してしまい、
左右輪の差動を制限する事により得られていたア
ンダーステア特性が小さくなり、タツクイン現象
の抑制効果が小さくなつてしまうものであつた。

これに対し、本出願人は、先行出願である特願
昭60−284572号（特開昭62−143719号）におい
て、アクセル開度変化率に応じて差動制限トルク
の増減応答速度を可変にし、アクセル開度が急減
した時には応答速度を遅らせることで所定時間ク
ラツチ締結状態を保持し、アクセルペダルを急離
ししながらの旋回時に発生するタツクイン現象を
抑制させる内容の出願を行なつた。

しかし、この先行出願にあつても、タツクイン
抑制の際、アクセルの戻し速度（〓）により差動
制限トルクの持続時間が一義的に決まつてしまう
ものであつたため、タツクイン抑制効果を上げる
目的で差動制限トルクの持続時間を長時間に設定
すると、大半径旋回、いわゆる高速走行旋回には
適合しても小半径旋回、いわゆる山岳路走行旋回
では長すぎる結果となり、アンダーステア傾向が
助長されて旋回し難くなるという問題点があつ
た。また、逆に差動制限トルクの持続時間を短時
間に設定すると、大半径旋回、いわゆる高速走行
旋回に十分なタツクイン抑制効果を得られないと
いう問題点があつた。

（問題点を解決するための手段） 本考案は、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
めに本考案では以下に述べるような解決手段とし
た。

本考案の解決手段を、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１，２に分配伝達する動力分割装
置３と、該動力分割装置３の駆動入力部と駆動出
力部との間に設けられ、制御外力により伝達トル
クを発生させる駆動系クラツチ手段４と、車両状
態を検知する入力センサ５と、該入力センサ５か
らの入力信号に基づき伝達トルクを増減させる制
御信号を出力する制御手段６と、を備えた車両の
駆動系クラツチ制御装置において、前記入力セン
サ５として、アクセル開度センサ５０１と車速セ
ンサ５０２を含み、前記制御手段６を、アクセル
開度が急減した時には所定時間前記駆動系クラツ
チ手段４の締結状態に保つと共に、クラツチ締結
持続時間を高車速時程長くする制御を行なう手段
とした。

（作用） 本考案の車両の駆動系クラツチ制御装置では、
上述のような手段としたことで、アクセルペダル
からの急な足離し時には、車速に比例した所定時
間だけ駆動系クラツチ手段の締結状態が保持され
ることになる。

従つて、タツクインの発生状況に応じた最適の
クラツチ締結持続時間が得られることになり、高
速での大半径旋回時に急な足離しをした時は、ク
ラツチ締結持続時間が長いために、十分なタツク
イン抑制効果が得られるし、また、低速での小半
径旋回時に急な足離しをした時は、クラツチ締結
持続時間が短かいために、アンダーステア傾向が
助長されて旋回し難くなることもない。

（実施例） 以下、本考案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手段を備えた自動
車用差動制限クラツチ制御装置を例にとる。

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、多板摩擦クラツ
チ手段（駆動系クラツチ手段）１１、油圧発生装
置１２、コントロールユニツト（制御手段）１
３、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に対しテーパーローラベアリング２２，
２２′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，２
７′ａと、サイドギヤ（駆動出力部）２１，２
１′に回転方向固定されたフリクシヨンデイスク
２７ｂ，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バルブソレノイド４
５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、差動制限
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
プ圧の作動油を、コントロールユニツト１３から
の制御電流信号（ｉ）により、制御電流値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、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、 Ｔ∝Ｐ・μ・ｎ・ｒ・Ａ ｎ；クラツチ枚数 ｒ；クラツチ平均半径 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
３５、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、車速センサ１４
１、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。

前記車速センサ１４１は、車両の車速を検出
し、車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
（スロツトル開度ともいう）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、コントロールユニツト１３に予め設定
されている制御特性マツプから目標制御電流値i^*
を検索するための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、アクセル開度Ａと
車速Ｖに応じた制御特性マツプＭが設定されてい
て、車速Ｖ及びアクセル開度Ａに比例した目標制
御電流値i^*が得られる特性であるマツプとしてい
る。

次に、実施例の作用を説明する。

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

(イ) アクセルペダル踏み込み時 アクセル開度変化率ÅがÅ＞０である発進時や
加速時等であつて、アクセルペダルを踏み込み方
向に操作する時は、ステツプ200→ステツプ201→
ステツプ202→ステツプ203→ステツプ204→ステ
ツプ205という作動の流れになり、ステツプ205で
は検索した目標制御電流値i^*と選択した制御勾配
に応じた制御電流信号（ｉ）が出力される。

ステツプ200は、車速センサ１４１からの車速
信号（ｖ）による車速Ｖと、アクセル開度センサ
１４２からのアクセル開度信号（ａ）によるアク
セル開度Ａの読み込みステツプである。

ステツプ201は、前記ステツプ200で読み込まれ
た今回のアクセル開度Anと、前回の制御起動時
に読み込まれたアクセル開度An_-1とによつてア
クセル開度変化率Åを演算する演算ステツプであ
る。

尚、アクセル開度変化率Åの演算式は、 Å＝An−An_-1／ｔ ｔ；制御起動時間 である。

ステツプ202は、前記ステツプ201で演算された
アクセル開度変化率ÅがÅ≧０かどうかの判断を
行なう判断ステツプである。

ステツプ203は、アクセル開度変化率Åの値に
より、予めアツプ等で設定させた制御電流信号
（ｉ）の増減度合を示す制御勾配を選択する選択
ステツプである。

ステツプ204は、制御マツプＭに基づき前記ス
テツプ200で読み込んだ車速Ｖ及びアクセル開度
Ａによつて目標制御電流値i^*を検索する検索ステ
ツプである。

ステツプ205は、前記ステツプで検索された目
標制御電流値i^*と前記ステツプ203で選択した制
御勾配に応じた制御電流信号（ｉ）を出力する出
力ステツプである。

具体例として、車速が零からアクセルペダルを
ゆつくり踏み込み（｜Å｜＝小）、車速Ｖが徐々
に上昇する時は、制御特性マツプＭに基づき、目
標制御電流値i^*は、０→１→２→３のようにアク
セル開度Ａと車速Ｖの上昇に応じて段階的に変化
するが、制御電流信号（ｉ）は段階的に急変する
事なく、アクセル開度速度Ａの絶対値｜Å｜の大
きさに応じてゆつくりした変化速度で徐々に目標
制御電流値i^*に斬近すべく変化していく。また、
所定の中速領域からアクセルペダル急踏みして
（｜Å｜＝大）加速する場合等では、制御特性マ
ツプＭに基づき、目標制御電流値i^*は、２→３の
ように高まる。その時、制御電流信号（ｉ）はア
クセルペダルの踏み込み速度に比例した早い変化
速度で変化していく。つまり、制御電流信号
（ｉ）の増加度合である制御勾配を大として、目
標制御電流値i^*に即座に到達すべく電流を出力す
る。

(ロ) アクセルペダル戻し時 車速Ｖが設定車速V₀未満の減速時等であつて、
アクセルペダルを戻し方向に操作する時は、ステ
ツプ200→ステツプ201→ステツプ202→ステツプ
206→ステツプ203→ステツプ204→ステツプ205と
いう作動の流れになり、ステツプ205では検索し
た目標制御電流値i^*と前記ステツプ203で選択し
た制御勾配に応じた制御電流信号（ｉ）が出力さ
れる。

また、アクセルペダルを踏み込み状態から急に
足離しする時であつて、車速Ｖが設定車速V₀以
上であるというタツクイン発生条件を満足する時
は、ステツプ200→ステツプ201→ステツプ202→
ステツプ206→ステツプ207→ステツプ208→ステ
ツプ209へと進み、前回の目標制御電流値i^*によ
る制御電流信号（ｉ）の出力がアクセル開度変化
率｜Å｜及び車速Ｖに応じた総持続時間tiの間続
く。

ステツプ206は、アクセル開度変化率Åが０未
満の負で、車速Ｖが設定車速V₀以上であるとい
うタツクイン発生条件を満足するかどうかの判断
を行なう判断ステツプである。

ステツプ207〜ステツプ209は、タツクイン抑制
制御ステツプで、ステツプ207ではアクセル開度
変化率Åの絶対値｜Å｜に応じた持続時間taをマ
ツプから検索し、ステツプ208では車速に応じた
持続時間tvをマツプから検索し、ステツプ209で
は前回の目標電流値i^*による制御電流信号（ｉ）
を総持続時間ti（＝ta＋tv）だけ出力する。

尚、図示してないがアクセル開度変化率絶対値
｜Å｜と持続時間taとのマツプは、｜Å｜が大き
くなるに従つてtaが長時間となるようなマツプで
あり、また車速Ｖと持続時間tvとのマツプも、Ｖ
が大きくなるに従つてtvが長時間となるようなマ
ツプである。

(ハ) アクセルペダル保持している時 アクセル開度変化率Åが０で、アクセルペダル
を保持している時は、アクセルペダル踏み込み時
と同様の流れになり、アクセル開度変化率Åによ
る制御勾配はゼロで、制御特性マツプとしてマツ
プＭが選択され、単に、アクセルペダルを保持し
ていながら、車速Ｖが上昇する時は、車速Ｖの上
昇に従つて目標制御電流値i^*は上昇し、また、車
速Ｖが低下する時は、車速Ｖの低下に従つて目標
制御電流値i^*は低下する。

次に、第７図〜第８図により制御油圧Ｐ（差動
制限トルクＴ）の応答特性について述べる。

第７図はアクセルペダル踏み込み時（Å＞０）
における制御油圧Ｐの時間ｔに対する応答特性線
図であつて、踏み込み速度が速い時は、制御油圧
Ｐの立ち上りが急になり、踏み込み速度が遅くな
るに従つて制御油圧Ｐの立ち上りが緩やかになる
という特性を示す。

本特性線図中P₁及びP₂は各時点での制御油圧
Ｐの目標値である。尚、前述した目標制御電流値
i^*は該制御油圧Ｐの目標値に対応して決定される
ものである。また、伝達トルクＴは制御油圧Ｐの
値に比例するものである。今時刻t₀で制御油圧の
目標値がP₁からP₂に変わつたとすると、アクセ
ル開度変化率Åの絶対値｜Å｜の大きさに応じた
勾配で制御油圧Ｐは目標値に近づく。換言すれ
ば、アクセル開度変化率Åに応じて伝達トルクＴ
の増減応答速度を可変とし、目標トルクに近づけ
るべく制御電流信号（ｉ）を出力している。

第８図はアクセルペダル戻し時（Å＜０）にお
ける制御油圧Ｐの応答特性線図であつて、戻し速
度にかかわらず、制御油圧Ｐの降下勾配は一定で
あるという特性を示す。

本特性図中、P₁及びP₂は各時点での制御油圧
Ｐの目標値である。今、時刻t₀において急なアク
セルペダルの戻し操作が行なわれ、前記目標値が
P₁からP₂に変わつたとすると、一旦現時点での
制御油圧の目標値P₁を所定の持続時間ti（t₁，t₂，
t₃等）保持した後、一定の勾配で時刻t₀で設定さ
れた目標値P₂に近づけるべく制御される。図か
ら明らかな様に、前記持続時間はアクセル開度変
化率Åの絶対値｜Å｜が大きいほど、また、車速
Ｖが大きいほど長くなる様に設定されている。

従つて、山岳路等での低速による小半径旋回時
には持続時間tiが、例えばt₁時間のように短かく、
また、高速走行時での大半径旋回時には持続時間
が、例えばt₃時間のように長くなる。

第９図は制御電流信号（ｉ）の温度補正を示す
図である。差動制限クラツチのクラツチ作動油温
T₀が低下すると油の粘度が高まる為、制御電流
信号（ｉ）の出力に対して制御油圧Ｐの応答が鈍
化する。本図は、着目して成される制御電流信号
（ｉ）の温度補正の特性を示すものである。図中
i₁ ^*及びi₂ ^*は各時点での目標制御電流値であり、
今、時刻t₀において、i₁ ^*からi₂ ^*に目標値が変わ
つたとする。制御電流信号はアクセル開度変化率
Åにより選択される制御勾配でi₁ ^*からi₂ ^*になる
様、徐々に増加するものであるが、作動油温T₀
が低い程、前記勾配を大とする様に温度補正を加
える事により、前述した油の粘度変化に起因する
制御油圧Ｐの応答遅れを防止する事が可能とな
る。尚、本温度補正制御はクラツチ作動油温T₀
を検出する油温センサー（図示せず）の信号に基
づいて、第６図のステツプ203の制御勾配を補正
する事により達成できる。

このように、実施例の差動制限クラツチ制御装
置にあつては、アクセル開度変化率Åの大小また
は正負に応じて差動制限トルクＴの増減応答速度
を可変とする制御を行なう構成としたため、アク
セルペダルへの踏み加減や戻し加減に応じた応答
速度による差動制限トルクＴの増減となり、急加
速時のホイールスピン防止や、車両挙動や保舵力
の急変を防止することができる。

さらに、アクセルペダルからの急な足離しによ
るタツクイン発生時には、アクセルペダル踏み込
み位置での差動制限トルクＴを車速Ｖに応じて所
定時間保ち、その後、差動制限トルクＴを低下さ
せるようにしたため、左右輪の差動制限に伴なう
アンダーステア特性を利用してタツクイン現象の
抑制を図ることができる。

尚、差動制限トルクＴの持続時間は、車速Ｖに
対応させて設定するようにしているため、アクセ
ル戻し開度だけで一義的に持続時間を設定する時
のように、アンダーステア傾向が強くなつて旋回
回頭性が悪くなつたり、タツクイン抑制効果が不
足したりするすることなく、タツクインの発生状
況に応じた最適の持続時間で、タツクイン現象の
十分な抑制が図られることになる。

以上、本考案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、本考案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考案に含まれる。

例えば、実施例では、差動制限クラツチ制御装
置の例を示したが、例えば、特開昭59−276048号
（特開昭61−157437号）に図示されるような四輪
駆動車の駆動力を前後輪に分配するトランスフア
装置の駆動力配分比を変更するトランスフアクラ
ツチにも適用でき、この場合にも、差動制限クラ
ツチの場合と同様な効果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。

（考案の効果） 以上説明してきたように、本考案の車両の駆動
系クラツチ制御装置にあつては、アクセル開度が
急減した時には所定時間駆動系クラツチ手段を締
結状態に保つと共に、クラツチ締結持続時間を高
車速時程長くする制御を行なう手段としたため、
タツクインの発生状況に応じて過不足のない最適
なタツクイン抑制を期待できるという効果が得ら
れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の車両の駆動系クラツチ制御装
置を示すクレーム概念図、第２図は本考案実施例
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
め記憶させてある制御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ヤート図、第７図及び第８
図は異なるアクセル操作状態での制御油圧Ｐ（差
動制限トルクＴ）の応答特性線図、第９図は制御
電流値の温度補正図である。 １，２……駆動輪、３……動力分割装置、４…
…駆動系クラツチ手段、５……入力センサ、５０
１……アクセル開度センサ、５０２……車速セン
サ、６……制御手段。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 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
   力により伝達トルクを発生させる駆動系クラツチ
   手段と、車両状態を検知する入力センサと、該入
   力センサからの入力信号に基づき伝達トルクを増
   減させる制御信号を出力する制御手段と、を備え
   た車両の駆動系クラツチ制御装置において、 前記入力センサとして、アクセル開度センサと
   車速センサを含み、前記制御手段を、アクセル開
   度が急減した時には所定時間前記駆動系クラツチ
   手段を締結状態に保つと共に、クラツチ締結持続
   時間を高車速時程長くする制御を行なう手段とし
   たことを特徴とする車両の駆動系クラツチ制御装
   置。