JPH0557928B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は差動制限機構の差動抵抗力を車両の運
転状態に応じて制御する車両の差動制御装置に関
する。

（従来技術） 従来の差動制限機構を備えた差動機構において
は、例えば「ニツサンサービス周報」（昭和56年
10月、日産自動車株式会社発行、第69〜71頁参
照）に記載されたものが知られている。

この差動機構は、車両の旋回時等に左右の駆動
車輪の回転差を吸収して円滑な操縦性を確保する
ものであり、差動機構に有効な摩擦トルクを発生
させることにより差動機構の差動作用を制限し
て、例えば片輪が接地抵抗の小さなぬかるみ等に
はまり空転する場合にも、車輪の脱出を容易にす
るために、差動制限機構が設けられている。この
差動制限機構は、差動機構のデイフアレンシヤル
ケースに嵌合したフリクシヨンプレートと、サイ
ドギヤに嵌合したフリクシヨンデイスクとからな
る左右２組の多板のクラツチ機構により構成され
ている。各クラツチ機構は皿状のプリロードスプ
リング（デイツシユド・フリクシヨンプレート）
を備え、この付勢力によりクラツチ機構に予圧ト
ルクが予め付与されている。さらに、クラツチ機
構には、左右に２分割されデイフアレンシヤルケ
ース内に左右移動可能にスプライン結合されたプ
レツシヤリングを備えている。このプレツシヤリ
ングはその分割対向面にＶ字型溝を備え、このＶ
字型溝によりピニオンメートギヤのシヤフトの両
端を支持している。したがつて、デイフアレンシ
ヤルケースの公転に伴つて、このシヤフトとＶ字
型溝の接触面とのカム作用によりプレツシヤリン
グが左右に移動し、クラツチ機構に押付け力が作
用する。この押付け力はエンジンからの入力トル
クに比例したトルク比例分の摩擦トルクとしてク
ラツチ機構に付与される。

したがつて、左右の駆動車輪の回転差を制限す
る差動抵抗力としては、プレツシヤリングによる
比例分とプリロードスプリングによる予圧トルク
の組合せにより設定され、入力トルクが小さくト
ルク比例分が小さいときには、プリロードスプリ
ングの予圧トルクにより付与される構造となつて
いる。

（発明が解決しようとする問題点） ところが、上記差動制限機構においては、クラ
ツチ機構の予圧トルク分がプリロードスプリング
の付勢力により予め設定されるとともにトルク比
例分がプレツシヤリングのＶ字型溝のカム作用に
より入力トルクに比例して付与され、左右両駆動
車輪へのトランスフアトルク特性が予圧トルク分
とトルク比例分の組合せにより一義的に決定され
てしまう構造となつていたため、高速走行時でも
アクセルペダルの踏み代が小さい場合には、入力
トルクが小さくなり、左右両駆動車輪の差動が許
容されてしまう。したがつて、高速走行時に横風
を受けると、極めて直進安定性が悪化するという
問題があつた。

（発明の目的） そこで、本発明は高速走行において横風を受け
た場合には、差動制限機構の差動抵抗力を積極的
に付与することにより、上記問題点を解決するこ
とを目的とするものである。

（問題点の解決手段） 本発明の差動制御装置は、第１図の全体構成図
に示すように、入力部から入力されるエンジンの
動力を差動が許容される２つの出力部を介して左
右の両駆動車輪に分配して伝達する差動機構１
と、この差動機構１の入力部と出力部の間に設け
られたクラツチ機構により差動抵抗力を付与して
２つの出力部の差動量を制限する差動制限機構１
２とを備え、さらに車速を検出し車速の大きさに
対応した検出信号を出力する車速検出手段４１
と、横風を検出し横風の大きさに対応した検出信
号を出力する横風検出手段４２と、これら双方の
検出手段４１，４２からの検出信号に基づいて制
御信号を出力する制御手段４８と、制御信号の大
きさに応じて差動制御機構１２のクラツチ機構の
摩擦力を増大する油圧駆動手段１８とを備えた構
成であり、高速走行時において横風を受けると左
右両駆動車輪の差動を制限するものである。

（実施例） 以下に本発明の一実施例を図面に基づいて説明
する。

本実施例の車両の差動制御装置は、第２図〜第
４図に示すように、エンジンから入力される動力
を差動が許容される左右２つの出力部に分配する
差動機構１と、左右の出力部の差動量を制限する
差動制限機構１２と、車速の大きさを検出すると
ともに横風の大きさを検出する検出手段群４０
と、各検出手段からの検出信号に対応した制御信
号を出力する制御回路（制御手段）４８と、制御
信号に基づいて差動制限機構１２の差動抵抗力を
増大するよう動作する油圧駆動手段１８とにより
構成されている。

上記差動機構１は、第２図に示すように、エン
ジンの出力軸に変速機およびプロペラシヤフトを
介して入力軸（入力部）２が連結されている。ま
た、この入力軸２の端部にはドライブピニオン３
が嵌着され、ドライブピニオン３と噛合するよう
デイフアレンシヤルケース４の外周に固着された
ドリブンギヤ５を備えており、入力軸２の回転に
伴つてデイフアレンシヤルケース４が回転する。
デイフアレンシヤルケース４内には、デイフアレ
ンシヤルケース４が回転する軸線と直交する方向
にピニオンメートシヤフト６が配設されており、
このピニオンメートシヤフト６の両端部には一対
のピニオンメートギア７（一方の図を省略）が回
転自在に支持されている。また、デイフアレンシ
ヤルケース４内には、上記両ピニオンメートギア
７にそれぞれ噛合し互いに同軸上で対向するよう
一対のサイドギア８が、ハウジング９に回転自在
に支持された左右の駆動軸（出力部）１０に一体
回転可能に連結されている。

また、上記差動制限機構１２は、ピニオンメー
トギア７およびサイドギア８を覆うプレツシヤリ
ング１３をデイフアレンシヤルケース４内に備え
ている。このプレツシヤリング１３は、左右に分
割され各対向端部にＶ字型溝が設けられており、
この溝に嵌合して断面が略４角形に形成されたピ
ニオンメートシヤフト６の両端部が支持されてい
る。また、プレツシヤリング１３の外周に軸線方
向に形成された突起がデイフアレンシヤルケース
４の内側に形成された溝に摺動可能に嵌合し、プ
レツシヤリング１３とデイフアレンシヤルケース
４とは互いに軸線方向（図中左右方向）に摺動す
ることができる。また、デイフアレンシヤルケー
ス４内には、デイフアレンシヤルケース４と左右
のサイドギア８の軸部８ａとを連結する多板から
なる左右二組のクラツチ機構１４が設けられてい
る。

この各クラツチ機構１４は、プレツシヤリング
１３とデイフアレンシヤルケース４との間に左右
方向（駆動軸１０の軸線方向）に交互に配設され
たフリクシヨンデイスク１５とフリクシヨンプレ
ート１６とから構成されている。フリクシヨンデ
イスク１５にはその内周に有する突起がサイドギ
ア８の軸部８ａの外周の溝に摺動可能に嵌合して
おり、サイドギア８と一体的に回転できる。他
方、フリクシヨンプレート１６は、その外周に有
する突起がデイフアレンシヤルケース４の内周の
溝に摺動可能に嵌合されており、デイフアレンシ
ヤルケース４の内周の溝に摺動可能に嵌合されて
おり、デイフアレンシヤルケース４と一体的に回
転できる構造である。

上記油圧駆動手段１８は、第２図に示すよう
に、クラツチ機構１４に押付け力を付与する油圧
アクチユエータ１９と、油圧アクチユエータ１９
に作動圧油を供給する油圧回路２９とにより構成
され、左右の各クラツチ機構１４に上記アクチユ
エータ１９が連結されている。

油圧アクチユエータ１９は、リアクシヨンプレ
ート２０、スラストベアリング２１、スペーサ２
２、プツシユロツド２３およびピストン２４とか
らなる。リアクシヨンプレート２０は、環状の円
板に形成されてデイフアレンシヤルケース４の両
端側外方に配設され、デイフアレンシヤルケース
４側に突設された複数の突起２０ａがデイフアレ
ンシヤルケース４に設けられた各孔を遊貫して上
記フリクシヨンプレート１６に当接している。各
リアクシヨンプレート２０は外側面でスラストベ
アリング２１を介してそれぞれスペーサ２２に支
持されている。これらの各スペーサ２２は環状に
形成され、デイフアレンシヤルケース４を収納す
るハウジング９に設けられた環状溝２５に軸方向
摺動可能に収納されている。また、ハウジング９
には、図中左側に示す片側の環状溝２５に一端が
開口する挿通孔２６が駆動軸１０の周方向に複数
個形成され、さらにはこれらの挿通孔２６の他端
側が開口する環状溝２７が形成されている。環状
溝２７にはシールリングを備えた環状のピストン
２４が挿入され、挿通孔２６にはピストン２４と
スペーサ２２とを連結するプツシユロツド２３が
遊挿されている。さらに、ハウジング９にはピス
トン２４を駆動する作動圧油を導入する油圧ポー
ト２８が設けられている。したがつて、油圧アク
チユエータ１９の油圧ポート２８に作動油圧が供
給されると、ピストン２４が移動し、これに伴つ
てプツシユロツド２３、スペーサ２２、スラスト
ベアリング２１およびリアクシヨンプレート２０
を介して第２図中左側のクラツチ機構１４のフリ
クシヨンプレート１６に押付け力が付与される。
また、図中右側に示す他方のクラツチ機構１４で
は、ピストン２４により駆動されるプツシユロツ
ド２３の移動に伴うハウジング９の反力によつ
て、スペーサ２２、スラストベアリング２１およ
びリアクシヨンプレート２０に押付け力が付与さ
れる。

他方、油圧回路２９は、第３図に示すように、
モータ３０によつて駆動される油圧ポンプ３１が
リザーバタンク３２からチエツク弁３３および紋
り弁３４を介して上記油圧アクチユエータ１９の
油圧ポート２８に接続され、チエツク弁３３の出
力側が、リリーフバルブ３５を通じてリザーバタ
ンク３２に接続されるとともにソレノイドバルブ
３６を介してリザーバタンク３２に接続されてお
り、また、チエツク弁３３の出力側には圧力スイ
ツチ３７が配設されている。上記モータ３０およ
びソレノイドバルブ６のソレノイドコイルが後述
する制御回路（制御手段）４８に接続され、この
制御回路４８からの制御信号によりモータ３０お
よびソレノイドバルブ６が通電制御される。モー
タ３０の駆動に伴つて油圧ポンプ３１が作動し、
リザーバタンク３２からチエツク弁３３、紋り弁
３４を介して油圧ポート２８に圧油が供給され
る。他方、ソレノイドバルブ３６は、制御回路４
８からの制御信号がソレノイドコイルに入力され
ると、油圧ポート２８とリザーバタンク３２とを
導通する流路を閉止して油圧ポート２８の油圧を
高圧に維持する一方、制御信号がソレノイドコイ
ルに入力されない場合には、流路を導通して油圧
ポート２８の油圧を低下させる。上記圧力スイツ
チ３７は油圧ポート２８に供給される油圧が設定
値に満たないと、制御回路４８に信号を送出し、
制御回路４８によりモータ３０を駆動する。ま
た、上記リリーフバルブ３５は油圧ポート２８の
供給油圧が設定値より著しく上昇したときに作動
して適切な設定油圧に保つ構成となつている。

上記検出手段群４０は、第４図に示すように、
車速を検出し車速の大きさに対応したアナログ電
気信号を（検出信号）を出力する車速検出手段４
１と、車体の側方から受ける横風の大きさに応じ
たアナログ電気信号（検出信号）を出力する横風
検出手段４２と、さらに本実施例では操舵角が設
定範囲内でのみ、デジタル的な電気信号を出力す
る操舵角検出手段４３と、操舵角検出手段４３の
電気信号により非導通状態となるよう動作するリ
レー４４，４５により構成されている。すなわ
ち、車速検出手段４１がリレー４４を介して、横
風検出手段４２がリレー４５を介しそれぞれ後述
する制御回路（制御手段）４８に接続され、操舵
角検出手段４３が両リレー４４および４５の各励
磁コイル４４ａ，４５ａに接続されている。上記
車速検出手段４１は、例えば、スピードメータケ
ーブルとともに回転する磁石の磁束の変化を内蔵
したコイルによりアナログ的に検出することによ
つて車速を検出する車速センサにより構成されて
いる。上記横風検出手段４２は、例えば、車体の
側方で受ける横風の風量の大きさに対応して抵抗
を変化させるサーミスタおよびその検出回路から
なる風圧センサにより構成されている。また、上
記操舵角検出手段４３は、例えば、ステアリング
シヤフトとともに回転する磁石とこの磁石の回動
により磁気抵抗を変化させる磁気抵抗素子とから
なる変位センサと、この変位センサの検出値が設
定値を超えるとデジタル的な電気信号を送出する
比較回路等から構成されており、この出力信号が
励磁コイル４４ａ，４５ａに入力されるとリレー
４４，４５が非導通状態となる構成である。

上記制御回路（制御手段）４８は、車速検出手
段４１と横風検出手段４２からのアナログ電気信
号をパルス巾変調信号に変換し、これに基づいて
油圧駆動手段１８をデユーテイ制御する構成とな
つており、例えばマイクロコンピユータにより構
成されている。すなわち、制御回路４８は、車速
検出手段４１と横風検出手段４２から入力される
双方のアナログ電気信号に基づいた比較信号を出
力する比較信号発生回路４９と、鋸歯状波信号を
出力する鋸歯状波信号発生回路５０と、鋸歯状波
信号と上記比較信号とを比較してパルス信号（制
御信号）を油圧回路２９のソレノイドバルブ３６
に出力する比較回路５１とから構成されている。
また、上記比較信号発生回路４９は、予め設定さ
れた予圧トルク用の基準信号を発生する基準信号
発生回路５２と、この基準信号に車速検出手段４
１および横風検出手段４２の双方の検出信号を加
算する加算回路５３により構成されている。例え
ば、比較回路５１においては、第５図ａに示すよ
うに鋸歯状波信号Etと比較信号Eiが入力される
と、鋸歯状波信号Etにより比較信号Eiが第５図
ｂに示すパルス信号Ｐに変換される。このパルス
信号Ｐは、車速検出手段４１および横風検出手段
４２から入力される検出信号すなわち、車速や横
風の大きさに応じたデユーテイ比に変換される。
したがつて、操舵角が設定範囲内にあるときに
は、各検出信号と基準信号の双方を変換したパル
ス信号により差動制限機構１２に差動抵抗力が付
与される一方、操舵角が設定範囲を超えると、リ
レー４４，４５が非導通状態となり、車速検出手
段４１および横風検出手段４２からは検出信号が
制御回路４８に入力されないので、基準信号のみ
を変換したパルス信号により差動制限機構１２に
予圧トルクのみが付与される構成となつている。

次に作用について説明する。

まず、操舵角が設定範囲内にあるとき、例え
ば、ゆるやかな旋回時には、操舵角検出手段４３
からは各リレー４４と４５の励磁コイル４４ａ，
４５ａに電気信号の送出されないので、各リレー
４４，４５が導通状態となつている。この状態時
では車速検出手段４１からは車速に対応したレベ
ルのアナログ電気信号がリレー４４を通じて、ま
た横風検出手段４２からは横風の大きさに対応し
たアナログ電気信号がリレー４５を通じそれぞれ
制御回路４８の加算回路５３に入力される。加算
回路５３においては、車速および横風の大きさに
対応したアナログ電気信号の双方が基準信号発生
回路５２からの基準信号に加算され、比較信号Ei
が送出される。この比較信号Eiは比較回路５１に
おいて鋸歯状波信号発生回路５０からの鋸歯状波
信号Etによりパルス信号Ｐに変換され、制御信
号としてソレノイドバルブ３６のソレノイドコイ
ルに出力される。そのため、油圧回路２９はパル
ス信号Ｐに基づいてソレノイドバルブ３６が開閉
し、油圧アクチユエータ１９の油圧ポート２８内
の油圧がデユーテイ制御される。これに伴つて油
圧アクチユエータ１９のピストン２４、プツシユ
ロツド２３、スペーサ２２、スラストベアリング
２１およびリアクシヨンプレート２０を介してク
ラツチ機構１４のフリクシヨンプレート１６に押
付け力が付与される。つまり、パルス信号Ｐに対
応した押付け力が、クラツチ機構１４に付与さ
れ、差動制御機構１２に差動抵抗力が付与され
る。この差動抵抗力としては、車速や横風の増大
に伴つて上昇するため、特に高速走行時において
横風を受けると、差動機構１の差動がアクセルペ
ダルの踏み込み動作とは無関係に確実に制限され
る。したがつて、アクセルペダルの踏み代が小さ
い高速走行状態に横風を受けても、直進性を安定
にすることができる。

次に、操舵角が設定範囲を超えた場合には、操
舵角検出手段４３から各リレー４４および４５の
励磁コイル４４ａ，４５ａに電気信号が送出さ
れ、各リレー４４および４５が非導通状態とな
り、車速検出手段４１および横風検出手段４２か
らのアナログ電気信号が制御回路４８の加算回路
５３に入力されない。そのため、制御回路４８の
比較回路５１からは基準信号のみを変換したデユ
ーテイ比の小さいパルス信号Ｐが出力され、これ
によつて差動制限機構１２には予圧トルクのみが
付与される。したがつて、操舵角が設定範囲より
大きくなると、すなわち、急な旋回走行を行う場
合には、高速走行や横風の大きさに無関係にクラ
ツチ機構１４の押付け力が弱まり、差動機構１の
差動が許容されるため、タイヤのスリツプやアン
ダステアの強化を生ずることなく旋回でき、適正
なる操舵性能を確保することができる。

なお、上記実施例においては、操舵角検出手段
４３を用いて、車速検出手段４１および横風検出
手段４２から制御回路に入力される検出信号を、
操舵角が大きくなると遮断する構成したが、操舵
角検出手段４３を用いずに構成してもよい。この
場合においても、急な旋回時には少なくとも車速
が減少するため、上記実施例と略同等の効果を得
ることができる。

（発明の効果） 以上、説明したように本発明によれば、車速お
よび横風の大きさに対応して差動制限機構の差動
抵抗力を制御することにより、アクセルペダルの
踏み代が小さい高速走行状態に横風を受けても、
差動機構の差動が制限されるので、直進安定性を
高めることができる一方、急な旋回時には作動が
許容されるので適正な操舵性能を確保することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の差動制御装置の全体構成図、
第２図〜第５図は本発明の一実施例を示す図であ
り、第２図は差動機構、差動制限機構および油圧
駆動手段を示す縦断面図、第３図は油圧回路を示
す概略構成図、第４図は制御手段を示す概略構成
図、第５図ａおよびｂは比較信号と鋸歯状波信
号、およびパルス信号をそれぞれ示す波形図であ
る。 １……差動機構、２……入力部（入力軸）、１
０……出力部（駆動軸）、１２……差動制限機構、
１８……油圧駆動手段、４１……車速検出手段、
４２……横風検出手段、４８……制御手段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 入力部から入力されるエンジンの動力を差動
   が許容される２つの出力部を介して左右の駆動車
   輪に分配して伝達する差動機構と、前記入力部と
   出力部の差動量を制限する差動制限機構とを備え
   た車両の差動制御装置において、車速を検出する
   車速検出手段と、車体に作用する横風を検出する
   横風検出手段と、これら車速検出手段と横風検出
   手段との検出信号に対応した制御信号を出力する
   制御手段と、この制御手段からの制御信号に基づ
   き前記差動制限機構の差動抵抗力を制御する油圧
   駆動手段とを備えたことを特徴とする車両の差動
   制御装置。