JPS62103228A

JPS62103228A - 車両用差動制限制御装置

Info

Publication number: JPS62103228A
Application number: JP24467885A
Authority: JP
Inventors: Shuji Torii; 修司鳥居; Kiyotaka Ozaki; 尾崎　清孝; Masaji Owada; 大和田　正次
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1985-10-31
Filing date: 1985-10-31
Publication date: 1987-05-13
Anticipated expiration: 2010-12-13
Also published as: JPH07115597B2

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、差動制限手段に制御外力を伺与し、所定の制
御条件に従って差動制限を制御する車両用差動制限制御
装置に関する。

（従来の技術）従来の差動制限手段を備えた差動装置としては、例えば
「自動車工学全書９巻　動力伝達装置」　（昭和５５年
１１月１５日　株山海堂発行）の第３２１ページ〜第３
２４ページに記載されているような装置が知られている
。

この従来装置は、差動制限手段として、ディファレンシ
ャルケースとサイドギヤとの間に設けられる多板摩擦フ
ランチが用いられ、この多板摩擦クラッチに対し、左右
輪回転速度差によりビニオンメートシャフト部のカム機
構で発生するスラスト力をクラッチ締結力とし、このク
ラッチ締結力で差動制限トルクを発生させる、いわゆる
トルク比例式差動制限手段を備えた装置であった。

尚、ここで差動制限手段とは、差動制限機能を発揮する
手段をいい、通常、リミテッドスリップディファレンシ
ャルと称される装置は、差動制限手段を内蔵した差動装
置として両者を区別し、巾に差動装置（差動手段）と記
した場合には制限機能をもたない普通の差動装置（コン
ベンショナルディファレンシャル）を指すものとする。

また、車両状態を検知する入力センサからの入力信号に
より差動制限トルクを増減させる差動制限制御装置とし
て、例えば、実開昭５９−７０９５３号公報や特開昭５
９−１９９３３１号公報等に記載されている装置が知ら
れている。

（発明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っては、左右輪
の回転速度差や車輪スリップ状態等に応じて差動制限ト
ルクが得られるものの、トランスミッションのギヤ位置
とは全く無関係に差動制限がなされるものであったため
、運転者の意図や車両状態や走行状態への対応性がなく
、差動制限を得たい時に差動制限がなされなかったり、
差動制限の不要時に差動制限が行なわれたり、また、差
動制限トルクが大きすぎたり小さすぎたり、さらに、差
動制限トルクが変化してほしくない時に変化してしまう
等という問題点があった。

例えば、同じ車速で走行している場合であっても、ギヤ
位置により運転者の意図が異なるにもかかわらず、一義
的に差動制限がなされてしまう。

また、同じアクセル踏み込み量であっても、ギヤ位置に
より車輪駆動トルクが異なるにもかかわらず、一義的に
差動制限がなされてしまう。

また、ギヤ位置を２速にし、旋回加速走行している場合
は、車速の上昇で変化する差動制限トルクにより旋回走
行フィーリングが悪化してしまう。

（問題点を解決するための手段）本発明は、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発明では
以下に述べるような解決手段とした。

本発明の解決手段を、第１図に示すクレーム概念図によ
り述べると、差動を許容しながらエンジン駆動力を左右
の駆動輪１．２に分配伝達する差動手段３と、該差動手
段３の駆動入力部と駆動出力部との間に設けられ、制御
外力により差動制限トルクを発生させる差動制限手段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差動制限トルクを増減させる
制御信号を出力する制御手段６と、を備えた車両用差動
制限制御装置において、前記入力センサ５として、トラ
ンスミッションのギヤ位置を検知するギヤ位置センサ５
０１を含み、前記制御手段６を、ギヤ位置に応じて異な
る差動制限トルクを発生させる手段とした。

（作　用）従って１本発明の車両用差動制限制御装置では、上述の
ように、ギヤ位置に応じて異なる差動制限トルクを発生
させる手段としたことで、ギヤ位置選択による運転者の
意図に対応した差動制限トルクを得ることができるし、
また、ギヤ位置によって変化する車両状態にも対応でき
るし、さらに、ギヤ位置によって差動制限トルクを一定
に保つことで直進や旋回等の走行性能を高めることもで
きる。

（実施例）以下、本発明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自動車用差動制限
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
（差動手段）１０、多板摩擦クラッチ手段（差動制限手
段）１１、油圧発生装置１２、コンｉ・ロールユニット
（制御手段）１３、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ｌＯは、スタッドポル）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、ディファレンシャルケース１８、
ビニオンメートシャフト１９、デフビニオン２０、サイ
ドギヤ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、ディファレンシャルケース１８
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
クラク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内に納められているもの
で、多板摩擦クラッチ２７．２７’　、プレッシャリン
グ２８．２８’、　　リアクションプＬ／　−１−２９
、２９’　　、　スラス）軸受３０．３０’　、スペー
サ３１．３１’、ジンシュロッド３２．油圧ピストン３
３．油室３４、油圧ボート３５を備えている。

ｊｙｊ記多板摩擦クラッチ２７．２７’は４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
たフリクションプレー）２７ａ、２７’　　ａと、サイ
ドギヤ（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）２９．２９’　とが配
置されている。

前記プレンジャリング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、断面方形のシャフト端部１９ａに対し角溝
２８ａ、２８’　　ａによって嵌合させ、従来のトルク
比例式差動制限機構のように、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
ロッド３２→スペーサ３１→スラスト軸受３ｏ→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２
８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ｙｊ！ｉＸＺは、第４図に示すように、クラ
ッチ１締結力となる油圧を発生する外部装首で、１山圧
ポンプ４ｏ、ポンプモータ４１、ポンプ圧ン由路４２、
ドレーン油路４３、制御圧油路４４と、バルブソレノイ
ド４５を有する電磁比例減圧バルブ４６（バルブアクチ
ュエータ）を備えている。

ｆ１０記ポンプモータ４１は、コントロールユニット１
３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、走行蒔であって１差動制限を行なっている時
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）が出方され、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。

ｌｉη記電磁比例減圧バルブ４日は、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プ圧の作動
油を、コントロールユニット１３がらの制御電流信号（
Ｄにより、電施値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（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。

ＴＯＣＰ−ｇ−ｎ−ｒ−Ａｎ；クラッチ枚数ｒ；フランチ平均半径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）１３は、車載のマイクロコンピュ
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（ＩＪ−ド、
　オンｌＪ　−、メ％ｌＪ）　　１３３、ＣＰＵ（セン
トラル、プロセシング、ユニット）１３４、クロック回
路１３５、出力回路１３６を備えている。

尚、入力センサ１４としては、トランスミッションのギ
ヤ位置（シフト位置）を検知し、ギヤ位置信号（Ｓ）を
出力するギヤ位置センサ１４１が設けられている。

前記入力回路１３１は、前記ギヤ位置センサ１４１から
の入力信号（Ｓ）をＣＰＵにて処理できる信号に変換す
る回路である。

前記ＲＡＭ　１３２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って、
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ＣＰＵ　ｌ　３４から読み出され
る。

前記、ＣＰ　Ｕ　１３４は、入力された各種の情報を定
められた処理条件に従って演算処理を行なう装置である
。

前記クロック回路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からの結果信号に
基づいて、バルブソレノイド４５に対シ制御電流信号（
ｉ）を出力する回路である。

尚、コントロールユニット１３のＲＯＭ１３３には、第
５図に示すように、ギヤ位置に応じて異なる差動制限ト
ルクＴを発生させる制御電流値Ｅ′が制御電流値マツプ
として設定されており、実施例では、１速時及びリバー
ス時（ギヤ位置信号Ｓ１　、Ｒ）は小電流値、２速時及
び３速時（ギヤ位置信号３２．Ｓ３）は大電流値、４速
時（ギヤ位置信号Ｓａ）は中電流値に設定させている。

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
図に示すフローチャート図により述べる。

（イ）１速時またはリバース時車庫入れ等によく使用される１速位置またはリバース位
置においては、ステップ２００→スカツプ２０１→ステ
ツプ２０２→ステツプ２０３という流れになり、ステッ
プ２０３では小電流値による制御電流信号（ｉ）が出力
される。

尚、ステップ２００はギヤ位置センサ１４１からのギヤ
位置信号（ｓ）の読み込みステップであり、ステ・ンブ
２０１はギヤ位置信号（Ｓ）がどのギヤ位置を示す信号
であるかの判断ステップであり、ステップ２０２は前記
ステップ２０１で判断されたギヤ位置（リバース位置ま
たは１速位置）に基づいて制御電流値マツプから電流値
を検索するステップである。

（ロ）２速時または３速時追い越し等スポーツ的な走行をする時等によく使用され
る２速位置または３速位置においては、ステップ２００
→ステツプ２０１→ステツプ２０４→ステツプ２０５と
いう流れになり、ステップ２０５では大電流値による制
御電流信号（ｉ）が出力される。

（ハ）４速時高速走行をする時等によく使用される４速位置（オーバ
ドライブ位置）においては、ステップ２００→ステツプ
２０１→ステツプ２０６→ステツプ２０７という流れに
なり、ステップ２０７では中電流値による制御電流信号
（ｉ）が出力される。

このように、実施例の差動制限制御装置にあっては、■
速時またはリバース時においては、小電流値による制御
電流信号（ｉ）を出力し、差動制限トルクを小さくした
ため、車庫入れ操作を容易に行なうことができる。

また、２速時または３速時においては、大電流値による
制御電流信号（ｉ）を出力し、差動制限トルクを大きく
したため１例えば旋回中の急激なアクセル操作でも差動
制限トルクが一定に保たれ、タックイン等が抑えられて
狙ったコースを旋回走行できると共に、追い越し時には
左右輪共に十分な駆動力を確保し、スオムーズな追い越
し走行が可能となる。

また、４速時においては、中電流値による制御電流信号
（ｉ）を出力し、適度な差動制限トルクを発生させるよ
うにしたため、高速直進安定性に優れた走行を行なうこ
とができる。

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設計変更等があって
も本発明に含まれる。

例えば、実施例では、ギヤ位置のうち、リバース位置と
１速位置とでは同じ差動制限トルクが得られ、２速位置
と３速位置とでも同じ差動制限トルクが得られる例を示
したが、各ギヤ位置でそれぞれ異なった差動制限トルク
が得られるようにしてもよい。

また、実施例では、各ギヤ位置に対して１通りの制御電
流値による制御電流値マツプを設定させた例を示したが
、制御電流値の大きさが異なる複数の制御電流値マツプ
を設定させておいて、手動切換スインチによる選択や、
路面摩擦係数センサ等による入力信号で最適のマツプを
選択を自動的に行なうようにしてもよい。

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
としてもよい。

（発明の効果）以上説明してきたように、本発明の車両用差動制限制御
装置にあっては、ギヤ位置に応じて異なる差動制限トル
クを発生させる手段としたことで、ギヤ位鐙選択による
運転者の意図に対応した差動制限トルクを得ることがで
きるし、また、ギヤ位置によって変化する車両状態にも
対応できるし、さらに、ギヤ位置によって差動制限トル
クを一定に保つことで直進や旋回等の走行性能を高める
こともできるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の車両用差動制限制御装置を示すクレー
ム概念図、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
トに予め記憶させである各ギヤ位置に対する制御電流値
を示す制御マツプ図、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ャート図である。１・・・駆動左輪２・・・駆動右輪３・・・差動手段４・・・差動制限手段５・・・入力センサ５０１・・・ギヤ位置センサ６・・・制御手段特　　許　　出　　願　　人日産自動車株式会社第５図（ギヤΔ立１）第６図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）差動を許容しながらエンジン駆動力を左右の駆動
輪に分配伝達する差動手段と、該差動手段の駆動入力部
と駆動出力部との間に設けられ、制御外力により差動制
限トルクを発生させる差動制限手段と、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
き差動制限トルクを増減させる制御信号を出力する制御
手段と、を備えた車両用差動制限制御装置において、前記入力センサとして、トランスミッションのギヤ位置
を検知するギヤ位置センサを含み、前記制御手段を、ギ
ヤ位置に応じて異なる差動制限トルクを発生させる手段
としたことを特徴とする車両用差動制限制御装置。