JPS62110531A

JPS62110531A - 車両用差動制限クラツチ圧制御装置

Info

Publication number: JPS62110531A
Application number: JP25042585A
Authority: JP
Inventors: Yuji Kohari; 裕二小張; Shuji Torii; 修司鳥居; 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

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、左右輪に駆動力を分配するディファレンシャ
ルや前後輪に駆動力を分配する四輪駆動車のセンターデ
ィファレンシャル等に用いられ、差動制限手段である湿
式摩擦クラッチ手段に外部からの流体圧によりクラッチ
締結力を付与する車両用差動制限クラッチ圧制御装置に
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　■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湿式多板摩
擦クラッチが用いられ、この湿式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、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。

（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
限手段として湿式多板摩擦クラッチが用いられていたも
のであったため、この湿式多板摩擦クラッチを半締結ま
たは締結状態で長時間走行する時等、摩擦クラッチ部に
充填されている冷却油の油温が摩擦熱で上昇した場合に
は、油温上昇に伴なってクラッチ摩擦係数が低下し、同
時に差動制限トルクも低下してしまい、油温の変化によ
って差動制限トルクが変化してしまうという問題点があ
った。

つまり、湿式多板摩擦クラッチの摩擦係数特性は、クラ
ッチプレートの材質や枚数で幾分具なるものの、一般に
第９図に示すように、締結圧が一定である場合には、油
温ｔが大きくなるに従って、摩擦係数Ｗが低下し、滑り
ゃすくなるという特性を示す。

そして、湿式多板摩擦クラッチの締結により得られる差
動制限トルクＴは、ＴＯＣＰ−ｇ・ｎ−ｒ−Ａｎ；クラッチ枚数ｒ；クラッチ平均半径Ａ：受圧面積であるため、差動制限トルク特性は第１０図に示すよう
になり、油温（が異なれば（ｔ＋＜ｔ２）差動制限トル
クＴも異なってしまう。

従って、同じ締結圧Ｐを湿式多板摩擦クラッチに付与し
ていても、油温りの上昇により差動制限トルクが次第に
低下し、十分な差動制限効果を発揮できないことがあっ
た。

また、このことは、カム機構に代えて、外部からの流体
圧により摩擦クラッチに対してクラッチ締結圧を付与す
るような装置（特開昭５３−４５８３２号公報、特開昭
５９−１９９３３１号公報等）については、長時間に亘
すクラッチ締結圧を付与されることで特に顕著となり、
同じ流体圧を湿式摩擦クラッチに付与したとしても、油
温Ｅの変化により、所望する差動制限トルクが得られな
いことがあった。

（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
または前後の駆動輪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、制御流体圧により差動制限トルクを可変とする湿
式摩擦クラッチ手段４と、該湿式摩擦クラッチ手段４に
接続される流体圧発生手段５と、該流体圧発生手段５か
らの流体圧を制御するアクチュエータ６に対し。

所定の入カセンサアからの入力信号に基づき流体圧を制
御させる制御信号を出力する制御手段８と、を備えた車
両用差動制限クラッチ圧制御装置において、前記入力セ
ンサ７として、前記湿式摩擦クラッチ手段４のクラッチ
締結部の油温を検知する油温センサ７０１を含み、前記
制御手段８を、油温の変化に対し差動制限トルクが変化
しない方向に湿式摩擦クラッチ手段４への流体圧を補正
させる手段とした。

（作　用）従って、本発明の車両用差動制限クラッチ圧制御装置で
は、上述のように、油温の変化に対し差動制限トルクが
変化しない方向に湿式摩擦クラッチ手段への流体圧を補
正させる手段としたことで、油温変化に伴なう摩擦クラ
ッチの摩擦係数の変化が補正され、油温の変化に対応し
た差動制限トルクを得ることができる。

また、走行状態や運転操作等に応じて差動制限の制御を
行なうような場合においても、出力流体圧の補正制御に
用いることで、所望する差動制限トルクを得ることがで
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
動する湿式多板摩擦クラッチ手段を備えた自動車用差動
制限クラッチ圧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、差動袋＠
（差動手段）１０、湿式多板摩擦クラッチ手段（湿式摩
擦クラッチ手段）１１、油圧発生装置（流体圧発生手段
）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。

差動袋３１１０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１０は、スタッドポルト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。

湿式多板摩擦クラッチ手段１１は、前記差動袋Ｊ、　ｌ
　Ｑ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。

この湿式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、湿式多板摩擦クラッチ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’、プッシュ口・ンド３２、油圧ピストン
３３．油室３４、油圧ボート３５を備えている。

前記湿式多板摩擦クラッチ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’
とリアクションブレー）２９．２９’　とが配置されて
いる。

尚、ハウジング１６内には、クラッチ締結部となるフリ
クションプレート２７ａ、２７’　ａ及びフリクション
ディスク２７ｂ、２７’ｂが浸漬される冷却油が充填さ
れ、この冷却油の油温を検知する油温センサ１４１はこ
の位置に設けられる。

前記プレッシャリング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、２Ｂ’　　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、油圧ポート３５への油圧供給
により軸方向（図面右方向）へ移動し、両温式多板摩擦
クラッチ２７．２７’を油圧レベルに応じて締結させる
もので、一方の湿式多板摩擦クラッチ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
→リアクションプレート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、他方の湿式多
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。

前記ポンプモータ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）１３からの制御電流信号（ｉ）
により、制ｍ’ｉｔ流値ｌ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から油圧ポート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。

コントロールユニット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％す）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、油温センサ１４１、アク
セル開度センサ１４２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（ｔ）、（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。

前記油温センサ１４１は、油温に応じた特性の信号が得
られる半導体センサ構造等のセンサで、油温信号（１）
を出力する。

前記アクセル開度センサ１４２は、アクセル開度（スロ
ットル開度ともいう）を検知し、アクセル開度信号（ａ
）を出力するセンサである。

尚、アクセル開度センサ１４２は、アクセル開度Ａの大
きさによって制御電流値ｌを決める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、
第５図に示すように、アクセル開度Ａに対する制御電流
値ピの制御特性マツプが予め設定されていると共に、第
６図に示すように、油温ｔに比例して補正値Ｋが大きく
なる補正値マツプが予め設定されている。

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７
図に示すフローチャート図により述べる。

作動の流れは、ステップ２００→ステツプ２゜ｌ→ステ
ップ２０２→ステップ２０３→ステップ２０４という流
れになり、ステップ２０４では補正制御電流値に−ｉ’
による制御電流信号（ｉ）が出力される。

尚、ステップ２００は油温センサ１４１及びアクセル開
度センサ１４２からの入力信号（ｔ）。

（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で読み込まれたアクセル開度信号（ａ
）によるアクセル開度Ａに基づいて第５図に示す制御特
性マツプから制御電流値１を検索する検索ステップであ
り、ステップ２０２は前記ステップ２００で読み込まれ
た油温信号（１）による油温ｔに基づいて第６図に示す
補正値マツプから補正値Ｋを検索する検索ステップであ
り、ステップ２０３は前記ステップ２０１での制御電流
値１８と前記ステップ２０２での補正値にとにより補正
制御電流値に−ｉ’を演算する演算ステップである。

ここで、具体例として、アクセル開度ＡがＡ１であり、
油温ｔがｔｌである場合について述べる。

まず、アクセル開度ＡがＡ１であることによって、第５
図に示すように、制御電流値１８はｉ＊Ｉ　となる。そ
して、油温ｔが１＋であることによって、第６図に示す
ように、補正値にはに＋　となる。従って、この時の補
正制御電流値は、に＋　　・１１　となる。

次に、アクセル開度ＡがＡ１のままで、油温ｔがｔｌか
らｔｌに温度上昇した場合には、補正値Ｋかに１からに
２に変化するため、補正制御電流値もに１　・ｆ’＋　
からに２　・ｉ＊＋　に変わる。

つまり、第８図に示すように、アクセル開度Ａが一定で
あっても、制御油圧Ｐは油温ｔの上昇に従って高圧とな
り、油温ｔの上昇によるクラッチ摩擦係数用の低下を制
御油圧Ｐの上昇によって補正することになり、結果的に
は油温ｔの変化にかかわらず、所定のアクセル開度Ａに
対して所望する差動制限トルクＴ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、入力センサとして油温センサ以外
にアクセル開度センサが設けられ、差動制限量を徐々に
変更する例を示したが、０Ｎ−ＯＦＦ的に差動制限クラ
ッチ圧制御を行なう装置の油温補正として用いても、ま
た、先行出願の特願昭５９−１８７７８０号、特願昭５
９−１８７７８１号、特願昭５９−１９１２７０号、特
願昭６０−１５７８３７号等のように、車速や減速度等
の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、出力信号の油温補正を行なう補正制御手
段として用いてもよく、この場合にも、油温の影響を受
けることなく所望する差動制限トルクを得ることができ
る。

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クラ
ッチ圧制御装置にあっては、油温の変化に対し差動制限
トルクが変化しない方向に湿式摩擦クラッチ手段への流
体圧を補正させる手段としたため、油温変化に伴なう摩
擦クラッチの摩擦係数の変化が補正され、油温が変化し
てもほぼ一定の差動制限トルクを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の車両用差動制限クラッチ圧制御装置を
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アクセル開度と制御
電流値との制御特性マツプ図、第６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油温と補正値
との補正値マツプ図、第７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、第８図は実施例
装置における油温に対する制御油圧特性図、第９図は油
温に対するクラッチ摩擦係数特性図、第１０図はアクセ
ル開度に対する差動制限トルク特性図である。１．２・・・駆動輪３・・・差動手段４・・・湿式摩擦クラッチ手段５・・・流体圧発生手段６・・・アクチュエータ７・・・入力センサ７０１・・・油温センサ８・・・制御手段

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または前
後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、制御流体圧に
より差動制限トルクを可変とする湿式摩擦クラッチ手段
と、該湿式摩擦クラッチ手段に接続される流体圧発生手
段と、該流体圧発生手段からの流体圧を制御するアクチ
ュエータに対し、所定の入力センサからの入力信号に基
づき流体圧を制御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クラッチ圧制御装置において
、前記入力センサとして、前記湿式摩擦クラッチ手段のク
ラッチ締結部の油温を検知する油温センサを含み、前記
制御手段を、油温の変化に対し差動制限トルクが変化し
ない方向に湿式摩擦クラッチ手段への流体圧を補正させ
る手段としたことを特徴とする車両用差動制限クラッチ
圧制御装置。