JPH0460224A - 回転差感応型継手の伝達トルク制御装置 - 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、車両に適用され差動制限トルクや駆動力配分
トルク等の伝達トルクを制御する回転差感応型継手の伝
達トルク制御装置に関する。

（従来の技術） 従来、オリフィスカップリングと呼ばれる回転差感応型
継手のうち、オリフィス開口面積（オリフィス開度）を
外部のアクチュエータにより変更し、相対回転差に対す
る伝達トルク特性の制御ゲインを変更する制御タイプの
回転差感応型継手としては、例えば、特開昭６３〜１０
１５６７号公報に記載されているものか知られている。

この従来の制御タイプの回転差感応型継手での伝達トル
ク制御は、第１０図に示すように、予め想定される各条
件に対してそれぞれの要求に沿った特性（例えば、Ａ特
性、Ｂ特性、Ｃ特性）を設定しておき、第１１図のフロ
ーチャートに示すように、各条件を判断して必要に応じ
て特性を切換えるという制御方式がとられる。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、このような伝達トルクの制御方式にあっ
ては、■＝ΔＮ特性、即ち、相対回転差の増加に対する
伝達トルクの増加度合を切り換えるのみであり、ある特
性を選択すると、相対回転差に対する発生伝達トルクが
一義的に決まってしまう為、例えば、相対回転差の変化
にかかわらず伝達トルクを一定に保ったり、また、相対
回転差を一定に保って伝達トルクのみを増減させる等、
相対回転差の発生に対して伝達トルクを独立に制御する
ことが実現出来ない。

例えば、この回転差感応型継手を後輪駆動車のリミテッ
ドスリップデフ（ＬＳＤ）に適用し、旋回時の制御を行
なおうとする場合、第１０図のＡ特性を選択すると、相
対回転差ΔＮが小さい領域であっても伝達トルクＴが急
に立ち上がることによりレスポンスよく差動制限を効か
せて車両姿勢を内側に向かせることができるか、更に相
対回転差△Ｎが増加すると、急激にトルクが増大し、唐
突にスピンに至ることかある。

一方、Ｃ特性を選択すると、相対回転差ΔＮが大きくな
るまで差動制限が効かずにレスポンスの悪（、ｔＬｓＤ
になってしまう。

従って、従来の伝達トルク制御方式では、レスポンスは
あまる良くないがトルクの立ち上がりが急激過ぎないＢ
特性を選択しておき、相対回転差ΔＮが大きくなり過ぎ
た時、スピンを回避するためにＣ特性に切り換えるとい
う様な制御を行なっていた。

また、伝達トルク特性の１つを選択した場合、左右軸の
相対回転差を内外軸の旋回半径差や車速に基づく相対回
転差程度にほぼ一定に保ち、旋回時に内輪スピンを防止
する様な制御を行なうことも出来ない。

本発明は、上述のような問題に着目してなされたもので
、車両に連用され差動制限トルクや駆動力配分トルク等
の伝達トルクを制御する回転差感応型継手の伝達トルク
制御装置において、相対回転差の発生に対する伝達トル
クの独立制御により制御自由度の拡大を図ることを課題
とする。

（課題を解決するための手段） 上記課題を解決するために本発明の回転差感応型継手の
伝達トルク制御装置では、目標伝達トルクと回転差検出
値により計算される実オリフィス開度係数と、予め設定
しておいたオリフィス開度係数−オリフィス開度の対応
マツプとにより目標オリフィス開度を得て制御する手段
とした。

即ち、第１図のクレーム対応図に示すように、同軸上に
配置された第１の回転軸ａと第２の回転軸すに連結され
、オリフィスＣによる吐出油の流通抑制により両回転軸
ａ、ｂの相対回転差に応じて伝達トルクを発生する回転
差感応型継手ｄと、相対回転差に対する伝達トルク特性
のゲインを決定するオリフィス開度をアクチュエータｅ
に対する外部からの制御指令により変更するオリフィス
開度変更手段ｆと、所定の目標伝達トルクを設定する目
標伝達トルク設定手段９と、前記回転差感応型継手ｄが
設けられる両回転軸ａ、ｂの回転差を検出する回転差検
出手段りと、前記目標伝達トルクを回転差検出値の二乗
で割って実オリフイス開度係数を演算する実オリフィス
開度係数演算手段１と、オリフィス開度とオリフィス開
度毎に固有のオリフィス開度係数を対応させる対応マツ
プＪと、実オリフィス開度係数演算値と前記対応マツプ
ｊにより目標オリフィス開度を決定する目標オリフィス
開度決定手段にと、前記目標オリフィス開度が得られる
指令を前記アクチュエータｅに対して出力する出力手段
℃とを備えていることを特徴とする。

（作　用） 伝達トルク制御時には、まず、目標伝達トルク設定手段
９において所定の目標伝達トルクが設定される。

一方、回転差検出手段りにおいて回転差感応型継手ｄが
設けられる両回転軸ａ、ｂの回転差が検出される。

そして、実オリフィス開度係数演算手段ｉにおいて、設
定された目標伝達トルクを回転差検出値の二乗で割って
実オリフィス開度係数が演算され、目標オリフィス開度
決定手段ｋにおいて、この実オリフィス開度係数演算値
と、オリフィス開度とオリフィス開度毎に固有のオリフ
ィス開度係数を対応させた対応マツプＪとにより目標オ
リフィス開度が決定され、出力手段βからはこの目標オ
リフィス開度が得られる指令がアクチュエータｅに対し
て出力される。

この出力手段βからの制御指令を入力してアクチュエー
タｅが作動することで、オリフィス開度変更手段ｆにお
いて、相対回転差に対する伝達トルク特性のゲインを決
定するオリフィス開度が変更され、回転差感応型継手ｄ
において、同軸上に配置された第１の回転軸ａと第２の
回転軸すの相対回転差と、オリフィスＣによる吐出油の
流通抑制により、目標伝達トルクと一致する伝達トルク
が発生する。

従って、目標伝達トルク設定手段９において設定される
目標伝達トルク特性に沿って伝達トルクが制御されるこ
とになり、予め設定される目標伝達トルク特性は何ら制
約を受けることなく自由な設定が許される。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

まず、構成を説明する。

実施例では、回転差感応型継手を後輪駆動車のリミテッ
ドスリップデフ（ＬＳＤ）に適用し、旋回時に差動制限
トルク制御を行なう回転差感応型継手の伝達トルク制御
装置を例にとる。

第２図は実施例装置の要部を示す図であり、第３図は実
施例装置が連用されたリアディファレンシャルを示す断
面図であり、第４図は第３図のＩ−■線による回転差感
応型継手断面図である。

リアディファレンシャル１には、第３図に示すように、
差動装置として、ドライブピニオン３及びリングギア４
を介してエンジン駆動力が入力されるディファレンシャ
ルケース１０と、該ケース１０に支持されるビニオンシ
ャフト１１と、該ビニオンシャフト１１に回転自在に支
持されるピニオン１２と、該ビニオン１２に噛合する一
対のサイドギア１３．１４と、該サイドギア１３，１４
にそれぞれ連結される左駆動軸１５及び右駆動軸１６と
を備えている。

前配りアディファレンシャル１には、同軸上に配置され
た左駆動軸１５（第１の回転軸）と右駆動軸１６（第２
の回転軸）に連結され、オリフィス１００による吐出油
の流通抑制により両部動軸１５．１６の相対回転差に応
じて差動を制限する伝達トルクを発生する回転差感応型
継手２０が内蔵されている。

即ち、回転差感応型継手２０は、左駆動軸１５にスプラ
イン結合され、内面にカム面３１が形成されたドライブ
ハウジング３０と、右駆動軸１６にスプライン結合され
、相対回転差により前記カム面に摺接しながら径方向に
往復動する放射状配置のドライビングピストン５０が設
けられたロータ４０と、前記ドライビングピストン５０
の往復動に伴なって体積変化するシリンダ室６０と、該
シリンダ室６０に吐出油路７１を介して連通されるスプ
ール室７０及びアキュムレータ室９０と、該アキュムレ
ータ室９０と前記シリンダ室６０とをワンウェイバルブ
８１を介して連通するレギュレータ油路８０とを備えて
いる。

尚、３２はドライブハウジングカバー、４１はシリンダ
穴、４２はリリーフバルブ穴、５１はシルリング、９１
はアキュムレータピストン、９２はスプリングリテーナ
、９３はリターンスプリングである。

前記回転差感応型継手２０には、相対回転差に対する伝
達トルク特性のゲインを決定するオリフィス開度をモー
タアクチュエータ１８０（アクチュエータ）に対する外
部からの制御指令により変更するオリフィス開度変更機
構１１０（オリフィス開度変更手段）が設けられている
。

即ち、オリフィス開度変更機構１１０は、ディファレン
シャルハウジング５に設けられたモータアクチュエータ
１８０と、そのモータ軸１８１に設けられたフォーク１
８２と、該フォーク１８２に接するアウタースリーブ１
γ３と、該アウタースリーブ１７３にポールベアリング
１７２を介して設けられたインナースリーブ１７１と、
該インナスリーフ１７１に固定されたクロスロッド１６
０と、該クロスロッド６０に一端側が固定されると共に
左駆動軸１５の軸心位置に配置されたブツシュロッド１
５０と、該ブツシュロッド１５０の端部に設けられたス
プール１２０とを有して構成され、前記モータアクチュ
エータ１８０により動かされるスプール７２０のストロ
ーク位置によってオリフィス開口面積であるオリフィス
開度が決められる。

尚、この実施例では、そのオリフィス開度を実現してい
るモータ回転角をもってオリフィス開度θとする。

前記モータアクチュエータ１８０には、再駆動軸１５．
ＩＥ３に相対回転差か発生した時に所望の伝達トルクに
制御する差動制限制御装置２００が接続されている。

即ち、差動制限制御装置２００は、入力センサとして左
駆動軸回転センサ２１０と右駆動軸回転センサ２２０を
有し、演算処理装置として両センサ信号を入力しモータ
アクチュエータ１８０に制御指令を出力する差動制限コ
ントロールユニット２３０を有する。

そして、差動制限コントロールユニット２３０には、相
対回転差ΔＮと目標伝達トルク特性マツプ（第７図）に
基づいて目標伝達トルクエアを設定する目標伝達トルク
設定部２３１　（目標伝達トルク設定手段）と、両セン
サ２１０．２２０からの入力信号により再駆動軸１５．
１６の相対回転差ΔＮを演算する相対回転差演算部２３
２（回転差検出手段）と、前記目標伝達トルクＴ７を回
転差検出値の二乗ΔＮ２で割って実オリフィス開度係数
Ｋ。を演算する実オリフィス開度係数演算部２３３（実
オリフィス開度係数演算手段）と、オリフィス開度θと
オリフィス開度θ毎に固有のオリフィス開度係数Ｋを対
応させるに一θテーブル２３４（対応マツプ）と、演算
により得られた実オリフィス開度係数に０とに一θテー
ブル２３４により目標オリフィス開度θアを決定する目
標オリフィス開度決定部２３５（目標オリフィス開度決
定手段）と、前記目標オリフィス開度θ２が得られる制
御指令をモータアクチュエータ１８０に対して出力する
圧力部２３６（出力手段）とを備えている。

次に、作用を説明する。

（イ）に−θテーブルの作成 ます、オリフィス方式の回転差感応型継手は、伝達トル
クＴが相対回転差△Ｎの二乗に比例する関係にあり、そ
の比例係数は、オリフィス開度θと１：１に対応する。

そこで、この比例係数をオリフィス開度係数にと定義し
、オリフィス開度ｅとオリフィス開度係数にとの対応を
テーブルとしたのかに−ｅθテーブルある。

そこで、例えば、第５図に示すように、相対回転差ΔＮ
が＋００ｒｐｍの時に伝達トルクＴが５５に９・ｍであ
る場合には、 となり、例えば、第６図に示すように、に−θテーブル
は作成される。

Ｃ口）伝達トルク制御 第８図は差動制限コントロールユニット２３０で行なわ
れる伝達トルク制御処理作動の流れを示すフローチャー
トである。

ステップ３００では、両回転センサ２１０，２２０から
のセンサ信号ＮＲ，ＮＬが読み込まれる。

ステップ３０１では、センサ信号により両部動軸１５．
４６の相対回転差△Ｎが演算される。

ステップ３０２では、相対回転差△Ｎと目標伝達トルク
特性マツプ（第７図）に基づいて目標伝達トルクＴ、Ｊ
が設定される。

ステップ３０３では、目標伝達トルクＴ７を回転差検出
値の二乗ΔＮ２で割って実オリフィス開度係数Ｋ。が演
算される。

ステップ３０４では、Ｋ−θテーブル２３４がルックア
ップされる。

ステップ３０５では、実オリフィス開度係数Ｋ。とに−
θテーブル２３４によ、り目標オリフィス開度θ７が決
定される。

ステップ３０６では、目標オリフィス開度θ。

が得られる制御指令がモータアクチュエータ１８０に対
して出力される。

（ハ）旋回走行時 旋回走行時には、第９図に示すように、目標伝達トルク
が得られるようにオリフィス開度を順次切り替えてゆく
伝達トルク制御が行なわれる。

この為、相対回転差ΔＮが小さい領域では、オリフィス
開度θが全閉域にあり伝達トルクＴが急に立ち上がるこ
とで、レスポンスよく差動制限を効かせて車両姿勢を内
側に向かせることかできる。

尚、回転差感応型継手は、本来、相対回転差の発生があ
って伝達トルクが発生するという関係にある為、レスポ
ンスは高くする必要がある。

更に、相対回転差△Ｎが増加すると、相対回転差ΔＮの
増加に対し伝達トルクＴは、はぼ一定に保たれることで
、急激な伝達トルクの増大に伴なうスピンが防止される
。

即ち、旋回走行時には、旋回回頭性と旋回安定性との両
立を図った高い旋回性能を得ることが出来る。

以上説明してきたように、実施例の回転差感応型継手の
伝達トルク制御装置にあっては、目標伝達トルクＴ７と
相対回転差△Ｎにより計算される実オリフィス開度係数
Ｋ。と、予め設定しておいたに−ｅθテーブルより目標
オリフィス開度θ２を得て制御する装置とした為、相対
回転差△Ｎの発生に対する伝達トルクＴの独立制御によ
り、ＬＳＤ制御として好ましい制御である相対回転の発
生初期には伝達トルクＴを急上昇させ、その後の相対回
転差△Ｎの変化に対して伝達トルクＴを定に保つ制御を
行なうことが出来る。

以上、実施例を図面に基づいて説明してきたが、具体的
な構成はこの実施例に限られるものではない。

例えば、実施例では回転差感応型継手を差動制限装置と
して適用した例を示したが、四輪駆動車の駆動力配分装
置として適用しても良い。

また、実施例では、目標伝達トルクは相対回転差に限ら
ず他の車両情報である車速や操舵角やスロットル開度等
を含めて設定しても良い。

（発明の効果） 以上説明してきたように、本発明にあっては、車両に適
用され差動制限トルクや駆動力配分トルク等の伝達トル
クを制御する回転差感応型継手の伝達トルク制御装置に
おいて、目標伝達トルクと回転差検出値により計算され
る実オリフィス開度係数と、予め設定しておいたオリフ
ィス開度係数オリフィス開度の対応マツプとにより目標
オリフィス開度を得て制御する手段とした為、相対回転
差の発生に対する伝達トルクの独立制御により、例えば
、相対回転差の変化に対して伝達トルクを一定に保った
り、伝達トルクを変化させて相対回転差を一定に保つ等
、制御自由度の拡大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図は本発明の回転差感応型継手の伝達トルク制御装
置を示すクレーム対応図、第２図は実施例装置の要部を
示す図であり、第３図は実施例装置が適用されたリアデ
ィファレンシャルを示す断面図であり、第４図は第３図
のＩ−Ｉ線による回転差感応型継手断面図、第５図はに
一６テーブルを作成するに当たっての特性側図、第６図
はに一０テーブルの一例図、第７図は実施例の目標伝達
トルク特性マツプ、第８図は差動制限コントロールユニ
ットで行なわれる伝達トルク制御処理作動の流れを示す
フローチャート、第９図は旋回時における伝達トルク制
御特性図、第１０図は従来の制御での設定特性図、第１
１図は従来の伝達トルク制御作動の流れを示すフローチ
ャートである。 ｋ・・・目標オリフィス開度決定手段 β−・・出力手段

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）同軸上に配置された第１の回転軸と第２の回転軸に
   連結され、オリフィスによる吐出油の流通抑制により両
   回転軸の相対回転差に応じて伝達トルクを発生する回転
   差感応型継手と、 相対回転差に対する伝達トルク特性のゲインを決定する
   オリフィス開度をアクチュエータに対する外部からの制
   御指令により変更するオリフィス開度変更手段と、 所定の目標伝達トルクを設定する目標伝達トルク設定手
   段と、 前記回転差感応型継手が設けられる両回転軸の回転差を
   検出する回転差検出手段と、 前記目標伝達トルクを回転差検出値の二乗で割って実オ
   リフィス開度係数を演算する実オリフィス開度係数演算
   手段と、 オリフィス開度とオリフィス開度毎に固有のオリフィス
   開度係数を対応させる対応マップと、実オリフィス開度
   係数演算値と前記対応マップにより目標オリフィス開度
   を決定する目標オリフィス開度決定手段と、 前記目標、オリフィス開度が得られる指令を前記アクチ
   ュエータに対して出力する出力手段と、を備えているこ
   とを特徴とする回転差感応型継手の伝達トルク制御装置
   。