JPH0536251B2

JPH0536251B2 -

Info

Publication number: JPH0536251B2
Application number: JP1745586A
Authority: JP
Inventors: Shuji Torii
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1986-01-28
Filing date: 1986-01-28
Publication date: 1993-05-28
Also published as: JPS62175222A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は車輌の差動制御装置、詳しくは車両旋
回時に内外輪または前後輪に回転差をつける差動
作用やその差動を制限する装置に関する。

（従来の技術）一般に、車両にあつては円滑な旋回運動を行わ
せるため、左右あるいは前後の駆動車輪の間にエ
ンジン動力を差動を許容して伝達する差動装置が
設けられる。

しかし、片側の車輪がぬかるみ等にはまり、空
転したときはその差動作用を制限して他車輪にさ
らに強いトルクを伝達して脱出を容易にするた
め、差動作用を制限することも必要となる。

従来のこの種の車輌の差動制御装置としては、
例えば特開昭58−133920号公報に記載のものや本
出願人が先に提案した特願昭60−162267号（特開
昭62−20724号）記載のものがある。

前者の装置では、リヤデイフアレンシヤルにお
けるロツク装置のON−OFFを左右駆動輪の回転
速度差に応じて行つている。

一方、後者の装置では、前後輪の回転速度差ま
たは／および前後輪の加速度差に応じてリヤデフ
アレンシヤルにおける差動制限量を制御してい
る。

（発明が解決しようとする問題点）前者の装置は、駆動輪の左右回転速度差が所定
値よりも大きいときに、駆動輪の差動制限を行つ
て低摩擦係数路（以下、低μ路）における片スリ
ツプ（空転）を回避しようとするものであるが、
高速直進走行時の駆動輪の左右回転速度差は、低
μ路の場合よりもはるかに小さいため、高速直進
走行時における駆動スリツプの状態を検出できな
いものである。したがつて、このものは、低μ
路におけるスタツク防止（駆動輪の片輪スリツプ
防止）に適用できるが、高速直進走行の安定性
向上を意図して行われる差動制限制御には適用で
きない。

一方、後者の装置は、左右の駆動輪の平均回転
速度と左右の従動輪の平均回転速度の差ΔNを求
め、この差ΔNに基づいて差動制限量を制御する
ものであり、このものは、低μ路における片輪ス
リツプ量と、高速直進走行時における駆動スリツ
プ量とを共に差ΔNに含ませることができ、上記
ととの両立を図ることができるものである
が、差ΔNは、左右駆動輪及び左右従動輪の回転
速度を単純に平均化処理したものであるから、差
ΔNに含まれる片輪スリツプ及び駆動スリツプの
情報量が少なく、したがつて、スリツプ検出の感
度が低く、充分な制御精度と高い応答性を得られ
ないといつた欠点があり、改善すべき余地があつ
た。

（発明の目的）そこで本発明の目的は、低μ路におけるスタツ
ク防止（駆動輪の片輪スリツプ防止）を意図して
行われる差動制限制御と、高速直進走行の安定性
向上を意図して行われる差動制限制御との両立を
図ること、及び、これら双方の制御精度と応答性
の向上を図ることにある。

（問題点を解決するための手段）第１図は、本発明による車輌の差動制御装置の
基本概念図であり、ａは機関動力を駆動輪に左右
間の差動を許容して分配するとともに差動の制限
が指令されると目標差動抵抗力を発生して差動量
を制限する動力分配手段、ｂは駆動輪の回転速度
を検出する第１速度検出手段、ｃは従動輪の回転
速度を検出する第２速度検出手段、ｄは従動輪に
おける左右の回転速度の平均値と駆動輪における
左右の回転速度のうち高い方の値とに基づいて駆
動輪と従動輪の回転速度差を演算する速度差演算
手段、ｅは回転速度差に応じて左右駆動輪間の目
標差動抵抗力を設定する目標値設定手段、ｆは前
記動力分配手段に目標差動抵抗力を発生させるよ
うに差動の制限を指令する指令手段である。

（作用）低μ路における片輪スリツプは、左右駆動輪の
回転速度の不揃いとなつて現れ、且つ、そのスリ
ツプの程度は、左右駆動輪の回転速度のうちの高
い方の値で感度よく示される。したがつて、上記
に適用して高応答かつ高精度な差動制限制御を
行うことができる。

また、高速直進走行中の駆動スリツプ量と車速
との間には比例関係が成立し、車速は従動輪の平
均回転速度で正確に表すことができるから、上記
要旨の構成を具備することにより、上記に適用
しても高応答かつ高精度な差動制限制御を行うこ
とができる。

（実施例）以下、本発明を図面に基づいて説明する。

第２〜５図は本発明の一実施例を示す図であ
る。まず、構成を説明する。第２図において、１
は図示しない変速機と駆動輪である左右の後輪と
の間の動力伝達系に介装された終減速装置（動力
分配手段）であり、終減速装置１は変速機を介し
伝達されるエンジンの動力を左右の後輪へ差動を
許容して分配する差動機構２と、差動機構２にお
ける差動を制限する差動制限手段３と、を包含す
る。

差動機構２は変速機からの動力をギアハウジン
グ４に回転自在に支持された入力軸５で受け、こ
れをドリブンギア６を介してデイフアレンシヤル
ケース７に伝達するとともに、デイファレンシヤ
ルケース７の回転中心軸と略直交する方向に設け
られたピニオンメートシヤフト８を回転させサイ
ドギア９を介してそれぞれ駆動軸１０Ｌ，１０Ｒ
を駆動する。駆動軸１０Ｌ，１０Ｒは左右の後輪
の連結され、エンジン動力を受けて後輪を回転さ
せる。

一方、差動制限手段３はピニオンメートシヤフ
ト８の図中左右の配置されたデイフアレンシヤル
ケース７とサイドギア９との間に介装された多板
クラツチ１１を有しており、多板クラツチ１１は
外部から供給される油圧に応じて移動する油圧ピ
ストン１２の押圧力により締結してデイフアレン
シヤルケース７にサイドギア９を結合し差動を制
限する。差動制限量は油圧ピストン１２に供給さ
れる油圧Paの大きさにより決定され、この油圧
Paは油圧源１３からの油圧を電磁比例減圧弁１
４で調圧し、油圧通路１５を通じて供給される。
これらの油圧源１３、電磁比例減圧弁１４および
油圧通路１５は指令手段１６、を構成する。

電磁比例減圧弁１４はコントローラ２０から出
力される指令電流ｉの大きさに基づいて油圧ピス
トン１２に供給する油圧Paを調圧しており、コ
ントローラ２０は前後輪の回転速度差に応じて上
記指令電流ｉを出力する。

本発明では、この回転速度差の算出方法に発明
のポイントがあり、これを第３図のブロツク図を
用いて詳細に説明する。

コントローラ２０は速度差演算手段および目標
値設定手段としての機能を有し、第３図に示すよ
うにＦ／Ｖコンバータ２１〜２４、平均値演算回
路２５、ハイセレクト回路２６、差値演算回路２
７、関数発生回路２８および電流発生回路２９に
より構成される。

Ｆ／Ｖコンバータ２１，２２にはそれぞれ従動
輪である前輪における左右の回転速度を検出して
いる速度センサ３１，３２からの信号が入力さ
れ、Ｆ／Ｖコンバータ２３，２４にはそれぞれ駆
動輪である後輪における左右の回転速度を検出し
ている速度センサ３３，３４からの信号が入力さ
れる。

１例として前輪における左の回転速度N₁を検
出している速度センサ３１に着目すると、この速
度センサ３１は前輪に取り付けられた速度検出歯
車３１ａと、速度検出歯車３１ａに対向して配設
され歯車の回転に伴つて磁気作用で回転速度V₁
に応じた周波数f₁を有する起電力を発生する電磁
ピツクアツプ３１ｂとにより構成される。

Ｆ／Ｖコンバータ２１〜２４は各速度センサ３
１〜３４からの周波数信号f₁〜f₄をそれぞれ電圧
信号V₁〜V₄に変換し、前輪相当分については平
均値演算回路２５に出力し、後輪相当分について
はハイセレクト回路２６に出力する。平均値演算
回路２５は信号V₁、V₂の平均値（V_f）_Mを演算し
て差値演算回路２７に出力し、ハイセレクト回路
２６は信号V₃，V₄のうち高い電圧値を有する信
号をセレクトし（V_r）_Hとして差値演算回路２７
に出力する。差値演算回路２７は差値ΔVを次式
に従つて演算し、関数発生回路２８に出力す
る。

ΔV＝（V_r）_H−（V_f）_M …… 関数発生回路２８は差値ΔVに対して第４図に
示すような特性を有する電流指令値ｉ＊を電流発
生回路２９に出力し、電流発生回路２９は電流指
令値ｉ＊に基づいて実電流としての指令電流ｉを
電磁比例減圧弁１４に出力する。電磁比例減圧弁
１４は指令電流ｉが入力されると、ソレノイド１
４ａを励磁し第５図に示すような特性を有する油
圧Paを発生させて終減速装置１の油圧ピストン
１２に供給する。なお、３５はリザーバタンクで
ある。

次に作用を説明する。

いま、車両が高μ路を高速走行しているとき、
駆動輪である後輪の一方が微かな駆動スリツプを
発生した場合、速度センサ３３，３４により後輪
の回転速度が検出されるとともに、ハイセレクト
回路26によりこれらのうち高い方の値がセレクト
され差値演算回路２７により前輪平均値との差値
ΔVが演算される。

すなわち、スリツプした一方の後輪の方が高い
回転速度になるという状況のもと、これを入力情
報とすることで、従来に比して精度よく後輪の片
側スリツプが検出される。このとき、差値ΔVの
大きさに応じて、換言すればスリツプの程度に対
応して指令電流ｉの大きさが設定され油圧Paが
終減速装置１に供給される。したがつて、スリツ
プの状況に応じて終減速装置１の差動が制限され
ることとなり、後輪の空転が防止され安定した走
行を行うことができる。

一方、上述のような片輪スリツプという状態は
高μ路においても精度よく検出され、これにより
差動制限作用を応答性良く行うことができる。ま
た、このような効果は従来の問題点として指摘し
た他のセンサ情報で補完するという方法を採る必
要のないことを意味する。

なお、終減速装置１の差動制御量は差値ΔVが
正のときはその値に応じて、また負のときはゼロ
となる（第４図参照）。負のときゼロとするので
はなく、適度な最小値とするようにしてもよい。

また、本発明は第２図に示す機構の動力分配手
段への適用に限定されることはなく、差動とその
制限を行うものにあつては他の構造のものについ
てもすべてに適用が可能である。例えば、差動制
御を油圧でなく、電磁的にあるいは機械的に行う
ものであつてもよい。

さらに、４輪駆動を行うもの（例えば、4WD
のセンターデフロツククラツチ等）にあつても適
用できるのは勿論である。

この場合には、前後輪すべてが駆動輪となる
為、車輪のスリツプ状態を検出する為の車輪速度
差演算手段では、後輪の片輪スリツプを検出する
為の演算と、前輪の片輪スリツプを検出する為の
演算とが同時に行われる。

つまり、前輪における左右の回転速度の平均値
と後輪における左右の回転速度のうち高い方の値
を比較する事により後輪のスリツプ状態を検出可
能とすると共に、後輪における左右の回転速度の
平均値と前輪における左右の回転速度の回転速度
のうち高い方の値を比較する事により前輪のスリ
ツプ状態を検出可能とする。以上の演算により前
後輪の内、いずれかの車輪がスリツプしている事
を検出した場合には、差動制限装置であるセンタ
ーデフをロツクすれば良い。

なお、本発明は上記実施例のようなワイヤード
ロジツク回路に限らず、例えば特定のソフトウエ
アで実現することも可能である。

（効果）本発明によれば、従動輪における左右の回転速
度の平均値と、駆動輪における左右の回転速度の
うち高い方の値とに基づいて、駆動輪と従動輪の
回転速度差を演算し、この回転速度差に応じて差
動量を制御するようにしたので、低μ路における
スタツク防止（駆動輪の片輪スリツプ防止）を意
図して行われる差動制限制御と、高速直進走行の
安定性向上を意図して行われる差動制限制御との
両立を図ることができるとともに、これら双方の
制御精度と応答性の向上を図ることができ、車輌
の走行性能を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の基本概念図、第２〜５図は本
発明の一実施例を示す図であり、第２図はその全
体構成図、第３図はその要部ブロツク構成図、第
４図はその差値と電流指令値との関係を示す図、
第５図はその指令電流と油圧との関係を示す図で
ある。１……終減速装置（動力分配手段）、１６……
指令手段、２０……コントローラ（速度差演算手
段、目標値設定手段）、３１〜３２……速度セン
サ（速度検出手段）。

Claims

【特許請求の範囲】

１駆動輪と、従動輪と、機関動力を前記駆動輪
に左右間の差動を許容して分配するとともに差動
の制限が指令されると目標差動抵抗力を発生して
差動量を制限する動力分配手段と、前記駆動輪の
回転速度を検出する第１速度検出手段と、前記従
動輪の回転速度を検出する第２速度検出手段と、
前記従動輪における左右の回転速度の平均値と前
記駆動輪における左右の回転速度のうち高い方の
値とに基づいて駆動輪と従動輪の回転速度差を演
算する速度差演算手段と、前記回転速度差に応じ
て左右駆動輪間の目標差動抵抗力を設定する目標
値設定手段と、前記動力分配手段に目標差動抵抗
力を発生させるように差動の制限を指令する指令
手段と、を備えたことを特徴とする車輌の差動制
御装置。