JPH0386633A - 左右輪トルク配分制御装置 - Google Patents
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Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
ルク可変式差動制限装置を有する駆動系の左右輪トルク
配分制御装置に関し、詳しくは、左右輪の回転数差によ
る差動制限トルクと左右輪トルク品分の可変制御に関す
る。
ャル装置には差動制限装置が設けられ、少なくとも片輪
のスリップ時にはディファレンシャルロックして脱出す
ることが可能になっている。
ファレンシャルロックすると旋回性能を損うことから、
スリップの度合1例えば左右輪の回転数差に応じ差動制
限トルクを可変に制御する傾向にある。
のトルク配分も変化して車両走行時の挙動に影響を与え
る。即ち、差動制限トルクが零でディファレンシャル装
置がフリーの場合は、ベベルギヤ式のディファレンシャ
ル装置により左右輪のトルクTRL、 TRRは路面摩
擦係数μに関係なく、TRL: TRR−50: 50
に配分され、旋回性と共に安定性が良好になる。一方、
差動制限トルクが大きくなると、左右輪のそれぞれにか
かる車重WL。
ルコトテ、TRI、: TI?R−WL −μL :
WR・μRに配分される。即ち、車重WL、WRが同一
の場合は路面摩擦係数μの高い方に多く不等配分されて
車両の尻振り等が生し、旋回性と共に安定性を損う。こ
のことから、低μ路の走行条件であっても、舵角、車速
等の条件に応じて適切に差動制限トルクと共に左右輪の
トルク配分を制御することが望まれる。また、回転数差
に応じた差動制限トルクの特性も、これらの旋回性、安
定性を考慮して設定する必要がある。
配分制御に関しては、例えば特開昭61132420号
公報の先行技術がある。ここで、車速の上昇、ステアリ
ング切れ角の増大に応じ差動制限トルクを増大するよう
に可変制御することが示されている。
はディファレンシャルロック方向に制御されることで、
スリップは回避されるが、左右輪の路面摩擦係数μm1
.μRに応じてトルク配分が常に左偏重または右偏重の
状態に変動し、直進安定性を損い、高速旋回時の応答性
も悪化する。また、舵角の大きい場合もディファレンシ
ャルロック気味になって、旋回性も損う等の問題がある
。
ビスカスカップリングのような山形の特性は、回転数差
の小さい領域でのトルクが大き過ぎる。また、回転数差
の大きい領域では逆にトルクが制限されて充分にディフ
ァレンシャルロックできない等の問題がある。
とするところは、左右輪の回転数差に対する差動制限ト
ルクの特性を最適化して、各走行条件に応じ旋回性、安
定性等の点で適正にトルク配分制御することが可能な左
右輪トルク配分制御装置を提供することにある。
御装置は、左右輪のディファレンシャル装置にトルク可
変式差動制限装置を具備する駆動系において、上記左右
輪の回転数差を算出する回転数差算出手段と、回転数差
に応じ差動制限トルクを増加関数に定め、上記差動制限
トルクを舵角。
とを備え、上記差動制限トルクに応じた電気信号で油圧
制御手段を介して差動制限装置の油圧を可変に制御する
ものである。
にスリップすると、回転数差に応じ差動制限トルクが設
定されて差動を制限することで、スリップが回避される
。そしてこのとき、旋回する場合は差動fil限ト小ト
ルク少補正により旋回性が良好に確保され、高速走行で
も同様の補正により、左右輪のトルク配分が等分化して
直進安定性が良好に確保されるようになる。
ィファレンシャル付4輪駆動車に適用した場合の駆動系
の概要について述べると、符号lはエンジン、2はクラ
ッチ、3は変速機であり、変速機出力軸4がセンターデ
ィファレンシャル装置20に入力する。センターディフ
ァレンシャル装置20から前方にフロントドライブ軸5
が、後方にリヤドライブ軸6が出力し、フロントドライ
ブ軸5は、フロントディファレンシャル装置7.車軸8
を介して左右の前輪9L、 9Rに連結し、リヤドライ
ブ軸6は、プロペラ軸lO,リヤディファレンシャル装
置11.車軸I2を介して左右の後輪1314,13R
に連結して、伝動構成される。
このリヤディファレンシャル装置R11の例えばディフ
ァレンシャルケースllaと一方のサイドギャllbと
の間に差動制限装置としての油圧クラッチ14がバイパ
スして付設される。そして油圧クラッチ14がフリーの
場合は左右輪のトルクTRI、。
る。また略ディファレンシャルロックの差動制限トルク
TDが生じると差動を制限し、この場合に左右輪のそれ
ぞれにかかる車重をWL、WR,路面摩擦係数をμL
、 μRとすると、TRL: TRR−WLμL:W
R・μRのトルク配分に定める。
リギヤ式であり、出力?To4に連結する第1のサンギ
ヤ21と、リヤドライブ軸Bに連結する第2のサンギヤ
22とを有し、同軸的に連結したピニオン群23の第1
.第2のピニオンギヤ23a 、 23bが、第1.第
2のサンギヤ21.22に噛合う。そしてピニオン群2
3を軸支するキャリヤ24が出力軸4に回転自在に支持
されたりダクションドライブギャ25に結合し、リダク
ションドライブギヤ25がフロントドライブ軸5のリダ
クションドリブンギヤ26に噛合って成る。
に人力してピニオン群23を遊星回転させ、これにf↑
いキャリヤ24からリグクシランドライブギヤ25.リ
ダクシツンドリブンギヤ26.フロントドライブ軸5等
を介して前輪側と、第2のサンギヤ22からプロペラ軸
lO等を介して後輪側に、所定の基準トルク配分で分割
して伝達する。また旋回時の前後輪の回転数差を、ピニ
オン群28の遊星回転により吸収するようになっている
。
ルク配分について詳記すると、複合プラネタリギヤ式で
あり、第1のサンギヤ21と第1のピニオンギヤ28a
が、第2のサンギヤ22と第2のピニオンギヤ23bが
、それぞれ噛合っている。従って、前輪側トルクTPと
後輪側トルクTRは、人力トルクTIに対しこれら4つ
のギヤの噛合いピッチ円半径で自由に設定されることに
なり、このため基準トルク配分を、例えば TP : TRLt34 : 66 のように充分に後輪偏重に設定することが可能になる。
動制限装置としての油圧クラッチ27が付設され、この
油圧クラッチ27は、例えばセンターディファレンシャ
ル装置20の直後方でドラム27aをキャリヤ24に、
ハブ27bをリヤドライブ軸Bに結合して同軸上に配置
される。モして油圧クラッチ27に差動制限トルクTc
が生じると、差動制限トルクTcに応じて後輪側から前
輪側にバイパスしてトルク移動し、前後輪トルク配分を
、上述の後輪偏重から直結のディファレンシャルロック
状態まで可変に制御する。
配分は、例えば WP:WRξ62 : 38 のようになっており、直結時には、この重量配分WF:
WRに応じてトルク品分される。従って、差動制限トル
クTcにより前後輪トルク配分は、後輪偏重の34 :
66の基中トルク配分から前輪偏重の62 : 38
の重量配分に及ぶ広い範囲で制御されることになる。
機3が自動変速機の場合はその自動変速用のものであり
、レギュレータ弁31で調圧されたライン圧油路32が
、クラッチ制御弁33.抽路34を介して油圧クラッチ
14に連通する。また、ライン圧油路32は、パイロッ
ト弁35.オリフィス36を有する油路37によりデユ
ーティソレノイド弁38に連通し、デユーティソレノイ
ド弁38によるデユーティ圧が油路39を介してクラッ
チ制御弁83の制御側に作用するようになっている。こ
うして、デユーティソレノイド弁38のデユーティ圧に
よりクラッチ制御弁33を動作することで、油圧クラッ
チ14のクラッチ圧と共に差動制限トルクTOが可変に
制御される。
ラッチ27に対しても同様の油圧制御系〈図示せず)で
、差動制限トルクが可変制御可能に構成されている。
センナ4OL 、 40R、車速センサ41および舵角
センサ42を有する。左右後輪の回転数センサ40L
、 40Rの左右後輪回転数ωL、ωRは制御ユニット
50の回転数差算出手段51に入力し、回転数差Δωを Δω−ωR−ωL により算出するのであり、この回転数差Δωが差動制限
トルク設定手段52に入力し、回転数差Δωに応じて差
動制限トルクTDを設定する。ここで、左右後輪113
L 、 131?のタイヤ有効径は全く同一ではなく、
乾燥路面でも左右輪路面摩擦係数μL。
は回転数差Δωの算出値が太き目の値になる。このこと
を加味して差動制限トルクTDの特性は第2図(a)の
ように、回転数差Δωの増大に対して指数関数的に定め
られ、回転数差Δωが比較的小さい値では差動制限トル
クTDが小さく、回転数差Δωが比較的大きい値では差
動制限トルクTDが急激かつ充分に増大するようになっ
ており、このマツプを検索して差動制限トルクTDを定
める。
も差動制限トルク設定手段52に人力し、各走行条件に
応じ差動制限トルクTDを補正する。即ち、舵角φに対
しては第2図(b)のように、舵角φの増大に応じ同一
の回転数差Δωにおける差動制限トルクTDを小さくし
、旋回性を重視する。
に応じ同一の回転数差Δωにおける差動制限トルクTD
を小さくし、左右後輪のトルク配分を等分化して安定性
を重視する。
3に入力して差動制限トルクTDに応じたデユーティ比
りに変換され、このデユーティ信号が駆動手段54を介
してデユーティソレノイド弁3B・に出力するようにな
っている。
を、第3図のフローチャートを用いて述べる。
して変速機3に入力し、変速動力がセンターディファレ
ンシャル装置20の第1のサンギヤ21に入力する。そ
してこのセンターディファレンシャル装置20の歯車諸
元と、油圧クラッチ27による差動制限トルクTcとに
より、充分に後輪偏重の基単トルク配分から直結側にト
ルク配分制御されて、キャリヤ24と第2のサンギヤ2
2とに分配される。キャリヤ24の動力は、リダクシツ
ンドライブギャ25.リダクションドリブンギヤ2B、
フロントドライブ軸5.フロントディファレンシャル装
置7等を介して前輪9L、 9Rに伝達し、第2のサン
ギヤ22の動力は、リヤドライブId18.プロペラ軸
10、リヤディファレンシャル装置11等を介して左右
後輪1314.13Hに伝達して、4輪駆動走行する。
れが@御ユニット50の回転数差算出手段5Iに人力し
て回転数差Δωが算出される。そこで、左右輪における
路面の摩擦係数μや、タイヤ有効径の違い等で回転数差
Δωが比較的大きい値になった場合は、第2図(a)の
マツプで差動制限トルクTDが小さい値に設定され、こ
れに応じデユーティ比りの大きい信号がデユーティソレ
ノイド弁37に入力する。このため、油圧制御系でデユ
ーティソレノイド弁38による低いデユーティ圧がクラ
ッチ制御弁33に人力して油圧クラッチi4をドレン側
に切換えることで、油圧クラッチ14は略解放状態にな
る。そこで、リヤディファレンシャル装置11はフリー
になり、左右後輪1!IL 、 13Hのトルクは等分
に配分されて、旋回性、安定性が共に良好に発揮される
。
ったり、低μ路で左右の路面摩擦係数μL、μRが大き
く変化してスリップが生じる場合は、回転数差Δωが大
きくなり、この回転数差Δωに応じて差動制限トルクT
Dも大きい値に設定される。そして油圧Mg4系のクラ
ッチ制御弁33により油圧クラッチ14に給浦されて所
定の差動制限トルクTDが生じるので−あり、こうして
リャディファレンシツブを回避し、 ャル装*tiの差動が制限されてスリ 脱出や走破性を向上する。
が大きくなると、差動制限トルクTDが減少補正されて
旋回性が良好に確保される。また高速走行時には、車速
Vの増大に応じ同様に差動制限トルクTDが減少補正さ
れることで、低μ路であっても左右後輪181. 、1
3Rのトルク配分は左右後輪路面摩擦係数μL、μRに
関係なく等分化される。従って、左右後輪1317.1
3Rにスリップが多少生じても、不等トルク配分による
尻振りが防止され、直進安定性が確保されることになる
。
他の方式の4輪駆動車にも適用し得る。
制限トルクによるトルク配分制御において、回転数差に
対し差動制限トルクの特性を略指数関数的に制御するの
で、実質的なスリップ領域で適切かつ充分に差動制限作
用し得る。
補正するので、スリップ領域での旋回性。
例を示す構成図、 第2図(a)は回転数差に対する差動制限トルクの特性
図、 (b) 、 (c)は舵角と車速による補正を示
す特性図、 第3図は差動制限トルクによる配分制御の作用のフロー
チャート図である。
Claims (2)
- (1)左右輪のディファレンシャル装置にトルク可変式
差動制限装置を具備する駆動系において、上記左右輪の
回転数差を算出する回転数差算出手段と、回転数差に応
じ差動制限トルクを増加関数に定め、上記差動制限トル
クを舵角、車速により減少関数で補正する差動制限トル
ク設定手段とを備え、 上記差動制限トルクに応じた電気信号で油圧制御手段を
介して差動制限装置の油圧を可変に制御することを特徴
とする左右輪トルク配分制御装置。 - (2)上記差動制限トルク設定手段は、差動制限トルク
を左右輪の回転数差に対して指数関数的に定めたことを
特徴とする請求項(1)記載の左右輪トルク配分制御装
置。
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