JPS62110529A

JPS62110529A - 車両用差動制限制御装置

Info

Publication number: JPS62110529A
Application number: JP60250423A
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: 1985-11-08
Filing date: 1985-11-08
Publication date: 1987-05-21
Also published as: DE3637820A1; US4741407A; DE3637820C2; JPH0536250B2

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、差動制限手段に対し制御外力により差動制限
トルクを発生させ、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ク
ラッチが用いられ、この多板摩擦クラッチに対し、左右
輪回転速度差によりピ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
トルり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、単に差動装置（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、サスペンションの特性を変更できる可変サスペン
ションとしては、例えば、「自動車工学ｖｏ１３３　、
　Ｎｏ　１０Ｊ　　（昭和５９年１０月１日■鉄道日本
社発行）の３８ページ〜５５ページに記載されているよ
うなものが知られている。

この可変サスペンションの一例である減衰力可変ダンパ
は、時と場合によって減衰力の強弱切換えを行ない、乗
り心地及び操安性を選択するもので、市街地等を走行す
る一般走行では減衰力を弱くして乗り心地を維持し、高
速走行時には減衰力を強くして操安性や高速安定性を向
上させるようにしたものである。

（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、差動制
限手段を内蔵した差動装置の差動制限作用と、サスペン
ションの減衰力可変ダンパの減衰力変更作動とは、相互
に連動関係がなく差動制限作用が一義的に行なわれるも
のであったため、運転者が切換え操作により異なる減衰
力特性を選択すると、減衰力特性の変更により、旋回走
行時等では、車両挙動だけではなく、左右輪の接地荷重
も変わってしまい、差動制限効果が変化してしまうとい
う問題点があった。

例えば、乗り心地を重視した一般走行時であって、減衰
力が弱い位置を選択している時には、差動制限トルクが
必要以上になってしまうと、車両の動きが機敏になりす
ぎて乗り心地が良くないばかりか差動制限トルクも不必
要に供給することになり、燃費上においても好ましくな
い。

更に、別な観点で見るならば、減衰力が弱い状態では旋
回走行時、車両のロールに対して作動制限装置の作動が
遅れて発生する為、運転者に不快感を与えていた。つま
り、作動制限装置を有する車両は旋回時、輪荷重が内輪
側から外輪側に移動する事により内輪側が空転ぎみにな
った場合等に作動するものであるが、減衰力が弱い状態
では車両はロールしやすい反面、輪荷重の移動は時間を
要する。従って車両のロール後急に作動制限装置が作動
し、運転性を悪化させるのである。

また、高速走行時等で減衰力が強い位置を選択している
時には、差動制限トルクが必要以下であれば１機敏な走
行を望んでいるにもかかわらず、差動制限トルク不足に
より尻振り現象等を発生してしまい、十分な差動制限効
果を発揮できない。

（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、減衰
力またはバネ定数を可変とするサスペンションの減衰力
またはバネ定数の選択位置を検出するサスペンション特
性選択位置センサ５０１を含み、前記制御手段６を、減
衰力またはバネ定数が弱い位置の時は差動制限トルクが
低め傾向の制御特性が得られ、減衰力またはバネ定数が
強い位置の時は差動制限トルクが高め傾向の制御特性が
得られる制御を行なう手段とした。

（作　用）従って、本発明の車両用差動制限制御装置では、上述の
ように、減衰力またはバネ定数が弱い位置の時は差動制
限トルクが低め傾向の制御特性が得られ、減衰力または
バネ定数が強い位はの時は差動制限トルクが高め傾向の
制御特性が得られる制御を行なう手段としたことで、サ
スペンション特性の変化に対応した差動制限効果を得る
ことができる。

（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、コントロールユニット（
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４１　俺と、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、スタッドボルト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ツ！・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’、
ブツシュロッド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、クラブチ締結力
を受ける部材として前記ビ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
比例式差動制限手段のように、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３０→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。

ｔＪ記ホンブモータ４１は、コントロールユニット１３
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、走行時であって、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）が出力され、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
。

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プ圧の作動油を
、コントロールユニット１３からの制御電流信号（ｉ）
により、制御電流値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（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；クラッチ平均半径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。

コントロールユニット１：Ｈ１車ｔ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　（リード、
オンリー、メモリ）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、ダンパスイッチ（減衰力
選択位置センサ）１４１、車速センサ１４２、アクセル
開度センサ１４３が設けられている。

前記入力回路１３１は、前記入力センサ１４からの入力
信号（ｓ）、（ｖ）、（ａ）をＣＰＵにて演算処理でき
る信号に変換する回路である。

前記ＲＡＭ１３２は、書き込み読み出しのできるメモリ
で、各センサ１４１，１４２，１４３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　１３４から読み出される
。

前記ＣＰＵ１３４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からの演算結果信
号に基づいて、バルブソレノイド４５に対し制御電流信
号（ｉ）を出力する回路である。

前記ダンパスイッチ１４１は、サスペンションに設けら
れる減衰力可変ダンパの減衰力を選択し、スイッチ信号
（Ｓ）を出力するスイッチで、減衰力の弱い側に選択さ
れている時はＳ＝Ｏの信号が出力され、減衰力の強い側
に選択されている時はｓ＝１の信号が出力される。

尚、第４図中５０はコントロールユニット、５１．５２
はフロント可変ダンパ、５３．５４はリヤ可変ダンパ、
５５．５６はフロントソレノイド、５７．５８はりャソ
レノイドであり、ダンパスイッチ１４１による切換操作
で減衰力が弱いソフトと、減衰力が強いハードとの変更
がなされる。

前記車速センサ１４２は、車両の車速を検出し、車速に
応じた車速信号（Ｖ）を出力するセンサである。

前記アクセル開度センサ１４３は、アクセルペダルへの
踏み込み度合を検出し、アクセル開度（スロットル開度
ともいう）に応じたアクセル開度信号（ａ）を出力する
センサである。

尚、車速センサ１４２及びアクセル開度センサ１４３は
、コントロールユニット１３に予め設定されている制御
特性マツプから制御電流値ピを検索するためのセンサと
して用いられる。

また、コントロールユニット１３のＲＯＭ１３３には、
＠５図に示すように、ダンパスイッチ１４１が減衰力の
弱い側に選択されている時の制御特性マツプＭｌ（第５
図（イ））と、減衰力の強い側に選択されている時の制
御特性マツプＭ２（第５図（ロ））が設定されていて、
一方の制御特性マツプＭ１は、制御電流値１１が全般的
に低く、このマツプＭｌの選択時は、差動制限トルクが
低め傾向の制御特性が得られ、他方の制御特性マツプＭ
２は、制御電流値１１が全般的に高く、このマツプＭ２
の選択時は、差動制限トルクが高め傾向の制御特性が得
られる。

尚、両マツプＭｌ、Ｍ２は、車速Ｖとアクセル開度Ａに
よる二次元マツプであり、制御電流値ｉ“は１両者Ｖ、
Ａの大きさに比例して大きくなる値としている。

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）減衰力が弱い側を選択している時市街地等を走行
する一般走行時であって、減衰力が弱い側を選択してい
る時は、ステップ２００→ステツプ２０１→ステツプ２
０２−ステップ２０３→ステツプ２０４という作動の流
れになり。

ステップ２０４では制御特性マツプＭ１に基づいた制御
電流値ｉ”による制御電流信号（ｉ）が出力される。

尚、ステップ２００はダンパスイッチ１４１゜車速セン
サ１４２．アクセル開度センサ１４３からの入力信号（
ｓ）、（ｖ）、（ａ）の読み込みステップであり、ステ
ップ２０１は前記ステップ２００で読み込まれたスイッ
チ信号（５）により減衰力の弱い側が選択されているか
、減衰力の強い側が選択されているかを判断する判断ス
テップであり、ステップ２０２は前記ステップ２０１で
の判断により制御特性マツプＭｌ、Ｍ２から一方の制御
特性マツプＭ１を選択する選択ステップであり、ステッ
プ２０３は前記ステップ２００で読み込まれた車速Ｖ及
びアクセル開度Ａにより制御特性マツプＭ１から制御電
流値ｉ“を検索する検索ステップである。

（ロ）減衰力が強い側を選択している時高速走行時等に
おいて、減衰力が強い側を選択している時は、ステップ
２００→ステツプ２０１→ステツプ２０５→ステツプ２
０６→ステツプ２０７という作動の流れになり、ステッ
プ２０７では制御特性マツプＭ２に基づいた制御電流値
ｉによる制御信号（ｉ）が出力される。

尚、ステップ２０５は制御特性マツプＭ２の選択ステッ
プであり、ステップ２０６は車速Ｖ及びアクセル開度Ａ
により制御特性マツプＭ２から制御電流値１を検索する
検索ステップである。

具体例として、例えば減衰力が弱い側を選択され、その
時の車速Ｖ及びアクセル開度Ａとの関係で、第５図（イ
）の○印に示すように、制御電流値１１＝２が出力され
ている時に、ダンパスイッチ１４１を切換えて、減衰力
が強い側を選択すると、第５図（ロ）のＯ印に示すよう
に、制御電流値ドが１１＝２からｉ“＝３に変わり、差
動制限トルクＴも制御電流値ｉ′の変化に応じて変わる
。

このように、実施例の差動制限制御装置にあっては、減
衰力が弱い側に選択されている時は差動制限トルクＴが
低めの差動制限制御特性が得られ、減衰力が強い側に選
択されている時は差動制限トルクＴが高めの差動制限制
御特性が得られる構成としたため、サスベシションの減
衰力特性が変化しても変化に対応して差動制限制御がな
されることで、はぼ一定の差動制限効果を得ることがで
きる。

さらに、実施例では制御特性マツプとして、車速Ｖ及び
アクセル開度Ａによる二次元マツプを用いているため、
車速Ｖやアクセル開度Ａに応じた差動制限作用を得るこ
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、ハードとソフトとの２段階に切換
える可変ダンパを搭載した車両の例を示したが、減衰力
が３段階以上の複数段階や無段階に切換えられる可変ダ
ンパを搭載した車両であっても適用でき、この場合には
段階に応じて差動制限トルクを制御するようにすればよ
い。

また、実施例では設定制御特性として車速とアクセル開
度による二次元マツプの特性を示したが、他の要素、例
えば路面摩擦係数や左右輪回転速度差等を含んで、また
は単独でマツプを設定させてもよい。

また、先行出願の特願昭５９−１８７７８０号、特願昭
５９−１８７７８１号、特願昭５９−１９１２７０号、
特願昭６０−１５７８３７号等のように、車両状態に応
じて差動制限の制御を行なうような制御手段において、
サスペンションの減衰特性の変更により出力信号の補正
を行なう補正制御手段として用いることができ、この場
合サスペンションの減衰力特性変更があってもほぼ同じ
差動制限効果が得られる。

また、実施例では、アクチュエータとじて、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。

また、バネ定数を可変とするサスペンションを有する車
両でも上述した実施例と同様に差動制限を制御する事が
可能である。

また、サスペンション特性選択位置センサは上述した実
施例に示す様な手動切換スイッチからの信号に限られる
ものではなく、車速や操舵角等により自動的にサスペン
ション特性を切換える装置では、制御回路からの切換信
号を用いれば良い。

（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、減衰力またはバネ定数が弱い位置の時
は差動制限トルクが低め傾向の制御特性が得られ、減衰
力またはバネ定数が強い位置の時は差動制限トルクが高
め傾向の制御特性が得られる制御を行なう手段としたた
め、サスペンションの減衰力特性の変化に対応した差動
制限効果を得ることができ、これによってサスペンショ
ン特性が変化しても不必要に車両挙動の急な変化がない
安定した走行性能や旋回性能を確保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（イ）（ロ）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制御電流値の二次
元制御特性マツプ図、第６図は実施例装置の差動制限制
御作動の波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・・・サスペンション特性選択位置センサ６・・
・制御手段第５図（伺（ロ）（ＩｉＬ）第６図０穴コ

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、減衰力またはバネ定数を可変と
するサスペンションの減衰力またはバネ定数選択位置を
検出するサスペンション特性選択位置センサを含み、前
記制御手段を、減衰力またはバネ定数が弱い位置の時は
差動制限トルクが低め傾向の制御特性が得られ、減衰力
またはバネ定数が強い位置の時は差動制限トルクが高め
傾向の制御特性が得られる制御を行なう手段としたこと
を特徴とする車両用差動制限制御装置。