JPH045131A - 車両用駆動系クラッチ制御装置 - 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】 （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、自動車の
差動装置等に用いられ、前後輪または左右軸への駆動力
配分を変更する駆動系クラッチのクラッチ締結力を制御
する車両用駆動系クラッチ制御装置に関する。

（従来の技術） 従来の車両用差動制限クラッチ制御装置としては、例え
ば、特開昭６３〜７１４２８号５（特願昭６１−２１７
６５４号）公報に記載されている装置が知られている。

この従来出典には、加速状態の入力情報のみで差動制限
力を制御する場合には、路面摩擦係数が変化することへ
の対応性か無い為、横加速度を路面摩擦係数の間接情報
として取り込み、加速操作量に比例するクラッチ締結力
■２と横加速度（横向加速度、求心加速度と同義）に比
例するクラッチ締結力Ｔｖａを個別に求め、その和をク
ラッチ締結力Ｔとする内容が示されている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記従来装置において、高横加速度旋回
時に内輪ホイールスピンを抑えて旋回加速性を高めるた
めに、クラッチ締結力Ｔを大きくして高差動制限量を付
与しようとする場合には、クラッチ締結力ＴＹＧを大き
くするか、クラッチ締結力■、を大きくするかの２通り
の手法があるが、いずれの手法を採っても下記に述べる
ような問題か残る。

■　横加速度Ｙ６の発生に対しクラッチ締結カニ、６を
大きくすると、コーナ進入時に必要以上に高いクラッチ
締結力Ｔか付与されアンダーステアが大きくなって回頭
性に劣るし、また、高横加速度旋回の途中でアクセルオ
フ操作をした場合にはタックアウト現象が出てしまう。

■　加速操作量に対しクラッチ締結力■、を大きくする
と、直進加速時にも大きな差動制限が行なわれる為、ス
プリットμ路で尻振りが発生したり、不必要に油圧の０
Ｎ−ＯＦＦ回数が上がり、油圧の作動頻度が増加する。

本発明は、上述のような問題に着目してなされたもので
、差動制限力や前後輪駆動力配分を制御する車両用駆動
系クラッチ制御装置において、コテ進入時のアンダース
テア発生の防止、スプリットμ路での尻振り防止及びク
ラッチ作動頻度の減少を達成しながら、高横加速度旋回
時に旋回加速性の向上を図ることを課題とする。

（課題を解決するだめの手段） 上記課題を解決するため本発明の車両用駆動系クラッチ
制御装置では、加速操作が急であればあるほど大きなり
ラッチ締結力を付与すると共に、その制御ゲインを横加
速度が大きくなるほど大きくする手段とした。

即ち、第１図のクレーム対応図に示すように、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１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、制御外力により伝達トルクを発生
させる駆動系クラッチ手段２と、車両状態を検出する所
定の検出手段３からの入力信号に基づきクラッチ締結力
を増減制御するクラッチ制御手段４と、を備えた車両用
駆動系クラッチ制御装置において、前記検出手段３とし
て、加速操作検出手段３０１と横加速度検出手段３０２
とを含み、前記クラッチ制御手段４は、加速操作が急操
作であればあるほどクラッチ締結力を大とすると共に、
該加速操作に基づくクラッチ締結力の増加割合を横加速
度か高いほど大きくする制御を行なう手段であることを
特徴とする。

（作　用） 本発明の車両用駆動系クラッチ制御装置では、上述のク
ラッチ制御手段４により、高横加速度による加速旋回時
に、加速操作が急操作であればあるほどクラッチ締結力
を大とすると共に、該加速操作に基づくクラッチ締結力
の増加割合を横加速度が高いほど大きくする制御が行な
われる。

従って、例えば、駆動系クラッチ手段２が差動制限クラ
ッチである場合、高横加速度による加速旋回時であって
、コーナ進入時には、アクセルオフ操作が行なわれる為
、クラッチ締結力による差動制限力はほとんど付与され
ず、アンダーステアの発生が無い。そして、旋回途中で
、アクセル急踏みによる加速操作を行なうと、加速操作
か急操作であるのに加え、高横加速度が発生している状
態であるのでクラッチ締結力の増加割合も大きく、差動
制限力か急激に高められて内輪ホイールスピンが防止さ
れ、加速性能が向上する。

また、氷雪路等のスプリットμ路直進走行時には、横加
速度が小さく発生する為、急加速操作を行なってもクラ
ッチ締結力が大きく作用せず、尻振り現象が発生するこ
とが無い。また、横加速度の小さい直進加速時には、ア
クセル０Ｎ−ＯＦＦ操作を繰り返してもクラッチ締結力
の変化が小さい為、油圧変動も小さく、旋回加速性を高
めるために加速操作量対応クラッチ締結力を大きくする
場合に比べて油圧作動頻度が減少する。

尚、駆動系クラッチ手段２が、クラッチ締結力により前
後輪の一方にエンジン駆動力を伝達する駆動力配分クラ
ッチである場合も同様である。

（実施例） 以下、実施例を述へるにあたって、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車両用差動制限制御
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）７０、多板摩擦クラッチ手段（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１４（
検出手段）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、スタットボルト１５により車体に
取り付けられるハウシング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１８、
ピニオンメートシャフト１９、デフピニオン２０、サイ
トギヤ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ヘアリング２２゜２２′により回
転自在に支持されている。

前言己リングギヤ１７は、ディファレンシャルケース１
８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。

この多板摩擦クラッチ手段１１は、ハウジング１６及び
ディファレンシャルケース１８内に納められていて、多
板摩擦クラッチ２７．２７’　、プレッシャリング２８
．２８’　、　　リアクションブレート２９．２９’　
、スラスト軸受３０．３０’　、スペーサ３１．３１’
　、ブツシュロット３２、油圧ピストン３３、油室３４
、油圧ボート３５を備えている。

前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、サイトギヤ
（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２８．２８
’　と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、その嵌合部は、第３図に示すよう
に、断面方形のシャフト端部１９ａに対し角溝２８ａ、
２８’　　ａによって嵌合させ、トルク比例式差動制限
手段のように、左右輪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、油圧ボート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
ッチ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
ロット３２−Ｉスベサ３１→スラスト軸受３０−１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
２８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
バルブソレノイド４５を有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ポンブ圧の作動油を
、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１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（１）は電磁比例減圧バルブ４６のパ
ルフッレノイド４５に対して出力される。

尚、制御油圧Ｐと差動制限力Ｔとは、 ＴｃｃＰ・μ・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、差動制限力Ｔは制御油圧Ｐに比例する。

コントロールユニット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、入力インタフェース回路
１３１、メモリ１３２、ＣＰＵ（セントラル、プロセシ
ング、ユニット）１３３、出力インタフェース回路１３
４を備えている。

前記コントロールユニット１３への入力センサ顎１４と
しては、横加速度センサ１４１、アクセル開度センサ１
４２が設けられている。

前記横加速度センサ１４１は横加速度Ｙ６に応じた検出
信号を出力し、また、アクセル開度センサ１４２はアク
セル開度Ａに応じた検出信号を出力する。

次に、作用を説明する。

第５図はコントロールユニット１３で所定の制御周期に
より行なわれる差動制限制御処理作動の流れを示すフロ
ーチャートで、以下、各ステップについて説明する。

ステップ１０１では、アクセル開度へ及び横加速度Ｙ６
が読み込まれる。

ステップ１０２では、アクセル開度時間変化十人が下記
の式により計算される。

△ｔ：制御周期 Ａｏ：今回のアクセル開度 Ａ、、、１制御周期前のアクセル開度 ステップ１０３では、アクセル開度Ａと横加速度Ｙ６に
よりアクセル操作量対応クラッチ締結力りが求められる
。

即ち、第７図に示すに、−Ｙ６特性により横加速度Ｙ６
から高横加速度であるほど大きな値による制御ゲインに
、、が求められ、次に、第６図のＴａ−Ａ特性を制御ケ
インに２により確定しておいて、アクセル開度Ａの大き
さに比例した値で与えられるアクセル操作量対応クラッ
チ締結力■、が求められる。

ここで、第６図及び第７図に示す特性を数式化した次式
によりアクセル操作量対応クラッチ締結力■、を求める
ようにしても良い。

■、＝＋　（Ａ、　ＹＧ） ＝　ｍｉｎ　（ｍａｘ　（に’　−（ＹＧ−ＹＯ）　、
にａｍｌｎ）、ｋａｍａｊｘ　ｍａｘ　（（Ａ−Ａｏ）
　、　０）ステップ１０４では、アクセル開度時間変化
十人と横加速度Ｙ。により加速操作対応クラッチ締結力
■Δが求められる。

即ち、第９図に示すにΔ−Ｙ６特性により横加速度Ｙ６
から高横加速度であるほど大きな値による制御ゲインに
Δが求められ、次に、第８図のＴａ−へ特性を制御ゲイ
ンにΔにより確定しておいて、アクセル開度時間変化率
への大きさに比例した値で与えられる加速操作対応クラ
ッチ締結力ＴΔが求められる。

ここで、第８図及び第９図に示す特性を数式化した次式
により加速操作対応クラッチ締結力Ｔ５を求めるように
しても良い。

ＴΔ＝　ｆ　（ｐ、、　Ｙａ） ＝　ｍｉｎ　（ｍａｘ　（に”−（ｙ６−ｙ＋）、ｏ）
、ｋａ、、ｎａｘｌｘｍａｘ（（Ａ−八、）、０） ステップ１０５では、横加速度Ｙ６により横加速度対応
クラッチ締結力ＴＹＧが求められる。

その特性は第１０図のＴ、６−Ｙｏ特性または下記の式
に従う。

％式％（） ステップ１０６では、上記各ステップ１０３゜１０４．
１０５で求めた各クラッチ締結力■２゜■Δ、■７６の
和により指令クラッチ締結力下を計算する。

Ｔ＝Ｔ、＋Ｔみ＋ＴＹＧ ステップ１０７では、指令クラッチ締結力Ｔを発生させ
る油圧Ｐとなるように、電磁比例減圧バルブ４６のパル
フッレノイド４５に対して制御電流信号１が出力される
。

次に、実施例装置が適用された車両での各走行パターン
における作用を説明する。

（イ）高検加速度加速旋回時 高横加速度による加速旋回時であって、コーナ進入時に
は、アクセルオフ操作が行なわれる為、指令クラッチ締
結力Ｔは、アクセル操作量対応クラッチ締結力Ｔ、はＴ
、＃０で、加速操作対応クラッチ締結力■Δは■綿Ｏと
なり、はぼ横加速度対応クラッチ締結力Ｔｖ６のみによ
るクラッチ締結力、つまり、Ｔ＝Ｔ、６となり、差動制
限力はほとんど付与されない。従って、コーナ進入時に
高い差動制御力を付与することによるアンダーステアの
発生が無い。

そして、旋回途中で、アクセル急踏みによる加速操作を
行なうと、加速操作が急操作でありアクセル開度時間変
化十人が非常に大きくなるのに加え、横加速度Ｙ６も高
横加速度が発生している状態であり制御ゲインにΔも大
きな値となる為、指令クラッチ締結力ＴはＴ＝ＴΔ＋Ｔ
ＹＧとなり、クラッチ締結力（差動制限力）か急激に高
められる。

そして、時間の経過に伴なってアクセル開度Ａが大きく
なれば指令クラッチ締結力ＴはＴ＝Ｔ、＋ＴΔ十■７６
で与えられる。

従って、クラッチ締結力の増大に伴なって大きな差動制
限力が作用することで内輪ホイールスピンが防止され、
加速性能が向上する。

（ロ）直進走行時 氷雪路等のスプリットμ路直進走行時には、横加速度Ｙ
６が小さく発生する為、急加速操作を行なってもクラッ
チ締結力が大きく作用せず、尻振り現象が発生すること
が無い。

また、横加速度Ｙ。の小さい直進加速時には、アクセル
０Ｎ−ＯＦＦ操作を繰り返してもクラッチ締結力の変化
が小さい為、油圧変動も小さく、旋回加速性を高めるた
めに加速操作量対応クラッチ締結力を大きくする場合に
比へて油圧作動頻度が減少する。

以上説明してきたように、実施例の車両用差動制限制御
装置にあっては、指令クラッチ締結力ＴをＴ＝Ｌ＋ＴΔ
＋ＴＶＧで与え、アクセル開度Ａが大きくアクセル開度
時間変化十人が大きく、横加速度Ｙ６が大きいほど大き
なりラッチ締結力を付与すると共に、各制御ゲインに３
．騒、にＹ６を横加速度Ｙｃが大きくなるほど大きくす
る装置とした為、フナ進入時のアンダーステア発生の防
止、スプリットμ路での尻振り防止及びクラッチ作動頻
度の減少を達成しながら、高横加速度旋回時に旋回加速
性の向上を図ることが出来る。

以上、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変更等があっても本
発明に含まれる。

例えば、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、例えば特願昭５９−
２７６０４８号に図示される様な四輪駆動車の前後輪に
駆動力を配分する駆動力配分クラッチのクラッチ締結力
制御装置に適用することがでる。

即ち、高横加速度による加速旋回時であって、フナ進入
時には、クラッチ締結力をほとんど付与しないと、駆動
力配分が後輪駆動側となり、オーバステアモーメントに
より旋回回頭性が確保されるし、旋回途中でクラッチ締
結力を増大して駆動力配分を４輪駆動側とすると、エン
ジン駆動力が４輪に分担されて駆動輪スリップが減少し
、旋回加速性が向上する。

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、開閉の電磁バルブ等を用い、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
であっても、また、電磁クラッチ等の他のクラッチ手段
としても良い。

（発明の効果） 以上説明してきたように、本発明にあっては、差動制限
力や前後輪駆動力配分を制御する車両用駆動系クラッチ
制御装置において、加速操作が急であればあるほど大き
なりラッチ締結力を付与すると共に、該加速操作に基づ
くクラッチ締結力の増加割合を横加速度が大きくなるほ
ど大きくする手段とした為、コーナ進入時のアンダース
テア発生の防止、スプリットμ路での尻振り防止及びク
ラッチ作動頻度の減少を達成しながら、高横加速度旋回
時に旋回加速性の向上を図ることが出来るという効果が
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
クレーム対応図、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
ユニットで行なわれる差動制限制御処理作動の流れを示
すフローチャート、第６図はアクセル開度に対するアク
セル操作量対応クラッチ締結力特性図、第７図は横加速
度に対する制御ゲイン特性図、第８図はアクセル開度時
間変化率に対する加速操作対応クラッチ締結力特性間、
第９図はは横加速度に対する制御ゲイン特性図、第１０
図は横加速度に対する横加速度対応クラッチ締結力特性
図である。 １・・・動力分割装置 ２・・・駆動系クラッチ手段 ３・・・検出手段 ３０１・・−加速操作検出手段 ３０２・・・横加速度検出手段 ４・−・クラッチ制御手段

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、制御外力により伝達トル
   クを発生させる駆動系クラッチ手段と、車両状態を検出
   する所定の検出手段からの入力信号に基づきクラッチ締
   結力を増減制御するクラッチ制御手段と、を備えた車両
   用駆動系クラッチ制御装置において、 前記検出手段として、加速操作検出手段と横加速度検出
   手段とを含み、 前記クラッチ制御手段は、加速操作が急操作であればあ
   るほどクラッチ締結力を大とすると共に、該加速操作に
   基づくクラッチ締結力の増加割合を横加速度が高いほど
   大きくする制御を行なう手段であることを特徴とする車
   両用駆動系クラッチ制御装置。