JP2701308B2 - 差動制限トルク制御装置 - Google Patents

差動制限トルク制御装置

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JP2701308B2
JP2701308B2 JP63089581A JP8958188A JP2701308B2 JP 2701308 B2 JP2701308 B2 JP 2701308B2 JP 63089581 A JP63089581 A JP 63089581A JP 8958188 A JP8958188 A JP 8958188A JP 2701308 B2 JP2701308 B2 JP 2701308B2
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、外部からのクラッチ締結力制御により、左
右の駆動輪間の差動制限トルクを可変に制御する差動制
限トルク制御装置に関する。
(従来の技術) 従来、差動制限トルク制御装置としては、差動制限ク
ラッチとして油圧多板クラッチを用い、そのクラッチ締
結圧を外部の油圧制御手段により可変に制御すること
で、差動制限トルクを制御する装置が知られている(例
えば、特開昭62-103226号公報,特開昭62-103227号公報
等)。
その場合に、旋回時の駆動トルクを十分に得るには、
差動制限トルクを高めるのが好ましく、また、差動制限
トルクを高めた場合には、高横加速度状態でパワースラ
イド走行も可能となる。
(発明が解決しようとする課題) しかしながら、このような従来の差動制限トルク制御
装置にあっては、例えば、旋回半径が大きいほど、また
横加速度が大きいほど差動制限トルクを強める制御とし
た場合、旋回時の駆動トルクが十分に得られ旋回駆動性
能の向上を図ることは出来るものの、高速でもさらに大
きな駆動トルクが出せる車両においては、大旋回半径を
高速旋回走行中に駆動トルクが増大すると、差動制限ト
ルク付与に基づくスピンモーメントの増大によって車両
スピンし易くなるという課題が発生する。
即ち、旋回半径一定の定常円旋回から前後加速度をい
ろいろ変化させて加速した場合、差動制限付車両(FR
車)でどのようなヨーモーメントが発生するかを旋回半
径の違いで比較すると、第4図に示すようになる。
この比較特性図によれば、差動制限トルクを付与してい
る場合、旋回半径が小さい時は、差動制限トルク付与が
旋回内輪側の駆動トルク増大に寄与してアンダーステア
側に働き易く、旋回半径が大きい時は、差動制限トルク
付与が旋回外輪側の駆動トルク増大に寄与してオーバス
テア側に働き易いことがわかる。但し、大旋回半径ほど
車速も高いので車両はそれ以上の駆動トルクが出にくい
状態になっており(例えば、100mRで0.1G位しか出な
い)、通常は問題とならない。
しかし、大出力エンジンを搭載した車両では、駆動トル
クの増大により前後加速度が高まると、車両スピンを発
生し易い状況が生じてくる。
(課題を解決するための手段) 本発明は、旋回時における駆動性能の向上と、大旋回
半径旋回加速時における車両スピン防止との両立を図っ
た差動制限トルク制御装置を提供することを目的として
なされた。
上述の目的達成のために本発明の差動制限トルク制御
装置では、第1図のクレーム概念図に示すように、差動
制限クラッチ1の締結力制御により左右駆動輪2,3間の
差動制限トルクを可変に制御出来る差動制限トルク制御
手段4を備え、旋回中であっても差動制限トルクを付与
することで駆動性能を向上させるようにした車両におい
て、 前記車両の旋回半径の大きさを検出する旋回半径検出
手段5と、前後加速度に相当する値を検出する前後加速
度検出手段6とを設け、 前記差動制限トルク制御手段4は、旋回半径の大きさ
が大きい程高い差動制限トルク目標値とし、この差動制
限トルク目標値を加速側の前後加速度相当値が大きいほ
ど小さな値として差動制限トルクを弱める制御を行なう
手段である事を特徴とする。
(作用) 旋回時には、差動制限トルク制御手段4において、基
本的に旋回半径や横加速度等に応じて差動制限トルクを
付与する制御が行なわれる。
しかし、旋回半径検出手段5から得られる旋回半径の大
きさが大きい大旋回半径旋回時には、差動制限トルク制
御手段4において、旋回半径の大きさが大きい程、前後
加速度相当値に応じて差動制限トルクを弱める制御が行
なわれる。
従って、旋回時に差動制限トルクを付与することで、
駆動トルクが多く駆動輪に配分され、駆動性能の向上を
図れると共に、旋回半径と前後加速度相当値を監視しな
がら前述のように差動制限トルクの減少補正制御を行な
うことで、差動制限トルクを付与した状態での大旋回半
径旋回加速時に前後加速度の増大に伴なうスピンモーメ
ントの発生が抑制され、車両スピンの防止を図れる。
(実施例) 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
まず、構成を説明する。
第1実施例の差動制限トルク制御装置が適応される後
輪駆動車ベースの四輪駆動車は、第2図に示すように、
エンジン10、トランスミッション11、トランスファ装置
12、リヤプロペラシャフト13、リヤディファレンシャル
14、リヤドライブシャフト15,16、後輪17,18、フロント
プロペラシャフト19、フロントディファレンシャル20、
フロントドライブシャフト21,22、前輪23,24を備えてい
る。
前記トランスファ装置12としては、パートタイム4WD
を実現するセレクティブ方式による装置や、フルタイム
4WDを実現する電子制御トルクスプリット方式による装
置やビスカスカップリング方式による装置等が搭載され
る。
前記リヤディファレンシャル14には、前述した公知技
術と同様な差動制限クラッチ25(湿式多板摩擦クラッチ
等)が内蔵されている。
そして、前記差動制限クラッチ25の締結力制御により
左右後輪17,18の差動制限トルクを可変に制御する差動
制限トルク制御は、外部油圧源からの加圧油を油圧制御
バルブ30を介して所定のクラッチ締結圧とし、差動制限
クラッチ25に導くことで行なわれる。尚、外部油圧源
は、ポンプ31とモータ32とアキュムレータ33と圧力スイ
ッチ34とリザーバ35で構成される。
前記油圧制御バルブ30に所定のバルブ駆動信号(i)
を出力するコントローラ40は、記憶回路(RAM,ROM)や
演算処理回路(CPU)等を含む電子制御回路であって、
このコントローラ40には、右前輪速センサ41、左前輪速
センサ42、前後加速度センサ43、アクセル開度センサ44
からの検出信号NFR,NFL,Xg,Aが入力される。
尚、コントローラ40には、例えば、横加速度センサや右
後輪速センサや左後輪速センサ等、他のセンサ類45から
の検出信号も入力される。
次に、作用を説明する。
まず、第3図に示すフローチャート図に基づきコント
ローラ40での差動制限制御作動の流れを述べる。
ステップ100では、右前輪速NFRと左前輪速NFLとが
読み込まれる。
ステップ101では、前記右前輪速度NFRと左前輪速NF
Lとによって旋回半径Rが演算により求められる。尚、
演算式は、次の通りである。
但し、 tr;トレッド幅 ΔV;左右回転速度差 ΔV=|NFR-NFL| V;車速 V=(NFR+NFL)/2 ステップ102では、前記右前輪速NFRと左前輪速NFL
とによって横加速度Ygが演算により求められる。尚、演
算式は、次の通りである。
ステップ103では、前記旋回半径Rと横加速度Ygと、
予め設定されている差動制限トルク目標値マップとによ
って、差動制限トルク目標値ΔT1が演算により求めら
れる。
尚、差動制限トルク目標値マップは、第3図のステップ
103の枠内に記載されているように、旋回半径Rが大き
い程、また横加速度Ygが大きい程、高い差動制限トルク
目標値ΔT1が得られるように設定されている。
ステップ104では、前後加速度センサ43から前後加速
度Xgが読み込まれる。
ステップ105では、ステップ101での旋回半径Rと、ス
テップ103での差動制限トルク目標値ΔT1と、ステップ
104での前後加速度Xgと、予め設定されている最終差動
制限トルク目標値マップとによって、最終差動制限トル
ク目標値ΔT*が演算により求められる。
尚、最終差動制限トルク目標値マップは、第3図のステ
ップ105の枠内に記載されているように、差動制限トル
ク目標値ΔT1を起点とし、旋回半径Rが小さい場合に
は、前後加速度Xgの増大にかかわらず目標値の減少率が
ゼロもしくは小さい特性線であらわされ、旋回半径Rが
大きくなるに従って前後加速度Xgの増大に従って目標値
の減少率が大きな特性線であらわされ、旋回半径Rが大
きく、且つ、前後加速度Xgが大きい場合に、差動制限ト
ルク目標値ΔT1に比べ最終差動制限トルク目標値ΔT*
の値が最も小さくなるように設定されている。
ステップ106では、前記ステップ105で得られた最終差
動制限トルク目標値ΔT*の値が得られるバルブ駆動信
号(i)がコントローラ40から油圧制御バルブ30に出力
される。
次に、走行時における作用を説明する。
(イ) 小旋回半径旋回時 小旋回半径旋回時には、コントローラ40において、旋
回半径Rと横加速度Ygに応じて差動制限トルク目標値Δ
1が決定されると(ステップ103)、前後加速度Xgの発
生如何にかかわらず、前記差動制限トルク目標値ΔT1
の値がほとんどそのまま最終差動制限トルク目標値ΔT
*として設定される(ステップ105)。
従って、旋回半径Rが大きい程、また、横加速度Ygが
大きい程、高い差動制限トルクを付与する制御が行なわ
れる為、旋回時に左右後輪17,18が差動回転することに
よる駆動トルクの流出が防止され、駆動性能の向上が図
られる。
また、旋回半径Rが無限大となる高速直進走行時にも高
い差動制限トルクが付与される為、横風等の外乱が作用
した時に直進走行安定性が高められる。
更に、高横加速度旋回時にも高い差動制限トルクが付与
される為、パワースライド走行も可能となる。
(ロ) 大旋回半径旋回時 大旋回半径旋回時には、コントローラ40において、旋
回半径Rと横加速度Ygに応じて差動制限トルク目標値Δ
1が決定されると(ステップ103)、旋回半径Rが大き
い程、また、前後加速度Xgが大きい程、前記差動制限ト
ルク目標値ΔT1の値から大きな減少幅で差し引かれた
値が最終差動制限トルク目標値ΔT*として設定される
(ステップ105)。
従って、旋回半径Rの大きさが大きい程、前後加速度
Xgに応じて差動制限トルクを弱める制御が行なわれる
為、差動制限トルクを付与した状態での大旋回半径旋回
加速時に前後加速度Xgの増大に伴なうスピンモーメント
の発生が抑制され、車両スピンの防止が図られる。
即ち、第4図に示すヨーモメント特性において、旋回半
径30mR程度の小旋回半径旋回時や旋回半径100mRの大旋
回半径時で0.1G位しか出ない旋回時には、スピンモーメ
ントも小さく問題にならないが、大出力エンジンを搭載
した車両で、駆動トルクの増大により前後加速度Xgが0.
2G→0.3Gと高まってくると、スピンモーメントも前後加
速度Xgに応じて高まり、車両スピンを発生し易い状況が
生じてくる。
しかし、この大旋回半径旋回時には、前後加速度Xgの増
大に従って差動制限トルクが弱められる制御が行なわれ
る為、旋回半径100mRでのスピンモーメント特性は、差
動制限トルクの弱まり度合に応じて前後加速度Xgの増大
に対するスピンモーメントの増大量が減らされ、点線特
性から1点鎖線特性のようにスピンモーメントの高まり
が低く抑えられ、車両スピンの発生が防止されることに
なる。
以上説明してきたように、第1実施例の差動制限トル
ク制御装置にあっては、以下に述べる効果が得られる。
旋回半径Rと横加速度Ygに応じた差動制限制御をベ
ースとし、旋回半径Rの大きさが大きい程、前後加速度
Xgに応じて差動制限トルクを弱める制御を行なうように
した為、大出力エンジンを搭載した車両に有効な、旋回
時における駆動性能の向上と、大旋回半径旋回加速時に
おける車両スピンの防止との両立を図ることが出来る。
差動制限制御ベースが旋回半径Rと横加速度Ygに応
じて差動制限トルクを付与する制御である為、高速道路
で高速直進安定性が向上するし、パワースライド走行が
可能となる。
次に、第2実施例の差動制限トルク制御装置について
説明する。
この第2実施例装置は、前後加速度Xgの検出に際し、
アクセル開度Aの値を前後加速度相当値として推定によ
り検出する例である。
従って、差動制限制御作動の流れとしては、第5図に
示すように、ステップ107で、前後加速度Xgに代えてア
クセル開度Aが読み込まれ、ステップ108で、前後加速
度Xgに代えてアクセル開度Aをパラメータとして最終差
動制限トルク目標値ΔT*が求められる。
尚、第2実施例装置の構成及び他の作用,効果に関して
は第1実施例装置と同様であるので、ここでは説明を省
略する。
以上、実施例を図面に基づいて説明してきたが、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変更等があっても本発
明に含まれる。
例えば、実施例では、旋回半径R及び横加速度Ygを左
右の前輪速に基づいて演算により求める例を示したが、
操舵角センサや車速センサや横加速度センサ等を用いて
検出しても良い。
また、前後加速度Xgの検出として、実施例では、直接
検出の例とアクセル開度Aによる間接検出の例を示した
が、エンジンの駆動トルクの検出が可能なエンジン吸気
量やスロットル開度等で前後加速度Xgを推定しても良い
し、更に、車両前後加速度Xgの発生に影響するアクセル
開度変化率やスロットル開度変化率等を含めて前後加速
度Xgを検出するようにしても良い。
(発明の効果) 以上説明してきたように、本発明の差動制限トルク制
御装置にあっては、差動制限トルク制御手段を、旋回半
径の大きさが大きい程高い差動制限トルク目標値とし、
この差動制限トルク目標値を加速側の前後加速度相当値
が大きいほど小さな値として差動制限トルクを弱める制
御を行なう手段とした為、旋回時における駆動性能の向
上と、大旋回半径旋回加速時における車両スピン防止と
の両立を図ることが出来るという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の差動制限トルクの制御装置を示すクレ
ーム概念図、第2図は第1実施例の差動制限トルク制御
装置が適応された後輪駆動車ベースの四輪駆動車を示す
全体図、第3図は第1実施例のコントローラでの差動制
限作動の流れを示すフローチャート図、第4図は旋回半
径を異ならせた場合の車両に働くヨーモメント特性図、
第5図は第2実施例のコントローラでの差動制限作動の
流れを示すフローチャート図である。 1……差動制限クラッチ 2,3……左右駆動輪 4……差動制限トルク制御手段 5……旋回半径検出手段 6……前後加速度検出手段

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】差動制限クラッチの締結力制御により左右
    駆動輪間の差動制限トルクを可変に制御出来る差動制限
    トルク制御手段を備え、旋回中であっても差動制限トル
    クを付与することで駆動性能を向上させるようにした車
    両において、 前記車両の旋回半径の大きさを検出する旋回半径検出手
    段と、前後加速度に相当する値を検出する前後加速度検
    出手段とを設け、 前記差動制限トルク制御手段は、旋回半径の大きさが大
    きい程高い差動制限トルク目標値とし、この差動制限ト
    ルク目標値を加速側の前後加速度相当値が大きいほど小
    さな値として差動制限トルクを弱める制御を行なう手段
    である事を特徴とする差動制限トルク制御装置。
JP63089581A 1988-04-12 1988-04-12 差動制限トルク制御装置 Expired - Lifetime JP2701308B2 (ja)

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