JPH0485137A - Power transmission - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To make traveling stability compatible with traveling performance by making such correction as to power torque difference down to the set value when the difference of torque from an engine distributed to a left and a right driving wheels exceeds the set value equivalent to the allowed value of yew moment. CONSTITUTION:A controller computes the actual transmission torque of each rear wheel by signals from torque sensors fitted to a left and a right rear axles 21, 23 so as to compute its difference. This difference is compared with the set value set according to the yaw moment allowed value of a vehicle body. When the torque difference exceeds the set value, the multiple disc clutch of a rear differential 19 is actuated to lower the larger side of the actual transmission torque of a left rear wheel 25, down to the value between the set value and the value on the smaller actual transmission torque side. Yaw moment can be suppressed by thus lowering the torque difference down to the set value.

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は、車両に用いられる動力伝達装置に関する。[Detailed description of the invention] [Purpose of the invention] (Industrial application field) The present invention relates to a power transmission device used in a vehicle.

（従来の技術） 特開昭６２−９４４２１号公報「車両の後輪部装置」が
記載されている。この装置は四輪駆動（４ＷＤ）車の後
輪側に用いられ、左右の後輪に各別の多板クラッチを介
して駆動力を伝達するように構成され、各多板クラッチ
の締結力を調節した左右後輪の駆動力の調節と差動制限
とを行い、あるいはこれらを開放して後輪側を切離し車
両を前輪駆動状態にてきる。(Prior Art) Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-94421 discloses a vehicle rear wheel device. This device is used on the rear wheel side of a four-wheel drive (4WD) vehicle, and is configured to transmit driving force to the left and right rear wheels via separate multi-plate clutches. The driving force of the adjusted left and right rear wheels is adjusted and the differential is limited, or these are released to disconnect the rear wheels and bring the vehicle into a front wheel drive state.

（発明が解決しようとする課題） ところが、第５図に示したように、上記のような装置を
後輪側のデファレンシャル装置２０１にした車両が各多
板クラッチを等しい力で締結した状態で路面の摩擦係数
（μ）が左右輪で異るμスプリット路を走行すると、高
μ側（摩擦臼２０３）にある左後輪２０５の駆動力２０
７が低μ側（摩擦臼２０９）にある右後輪２１１の駆動
力２１３より大きくなり車体に不要なヨーモーメント２
１５が生じる。しかし、左後輪２０５側の多板クラッチ
の締結力を駆動力２０７が駆動力２１３に等しくなるま
で弱めると、ヨーモーメン、ト２１５は零になるがそれ
だけ車両の駆動力が低下する。(Problem to be solved by the invention) However, as shown in FIG. When driving on a μ split road where the friction coefficient (μ) is different for the left and right wheels, the driving force 20 of the left rear wheel 205 on the high μ side (friction mill 203)
7 is larger than the driving force 213 of the right rear wheel 211 on the low μ side (friction mill 209), and the yaw moment 2 is unnecessary for the vehicle body.
15 occurs. However, if the engagement force of the multi-plate clutch on the left rear wheel 205 side is weakened until the driving force 207 becomes equal to the driving force 213, the yaw moment and torque 215 become zero, but the driving force of the vehicle decreases accordingly.

このように、車両の走行安定性と走行性との両立が難し
い。In this way, it is difficult to achieve both running stability and running performance of the vehicle.

そこで、この発明は車両の走行安定性と走行性との両立
が可能な動力伝達装置の提供を目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to provide a power transmission device that can achieve both running stability and running performance of a vehicle.

［発明の構成コ （課題を解決するための手段） エンジンからのトルクを左右の駆動輪に分割出力すると
共に差動制限手段により各出力のトルク配分割合いを調
節できる動力伝達機構と、各出力のトルク差が車体のヨ
ーモーメントの許容値に相当する設定値を超すと差動制
限手段を介して前記トルク差をこの設定値まで下げるコ
ントローラとを備えたことを特徴とする。[Structure of the Invention (Means for Solving the Problems) A power transmission mechanism capable of dividing and outputting torque from an engine to left and right drive wheels and adjusting the torque distribution ratio of each output by differential limiting means, and each output If the torque difference exceeds a set value corresponding to an allowable value of the yaw moment of the vehicle body, the controller reduces the torque difference to this set value via differential limiting means.

（作用） μスプリット路上で左右の駆動輪にトルク差が生じ、こ
のトルク差が設定値（車体に生じるヨーモーメントの許
容値に相当するトルク差）を超えると、コントローラに
より差動制限手段の差動制限力が緩められトルク差は設
定値まで下げられる。このように、トルク差を必要以上
に小さく（例えば零）しないから有害なヨーモーメント
を回避しながら駆動力を比較的大きく保つこと力（でき
、この範囲で走行安定性と走行性との両立力（可能とな
る。(Function) When a torque difference occurs between the left and right drive wheels on a μ-split road and this torque difference exceeds a set value (torque difference corresponding to the allowable value of the yaw moment generated in the vehicle body), the controller controls the differential limiting means. The dynamic limiting force is relaxed and the torque difference is lowered to the set value. In this way, since the torque difference is not made smaller than necessary (for example, zero), it is possible to maintain a relatively large driving force while avoiding harmful yaw moments. (It becomes possible.

（実施例） 第１図ないし第４図により一実施例の説明をする。第１
図はこの実施例を示し、第４図は実施例を用いた車両の
動力系を示す。以下、左右の方向は第１図及びこの車両
の左右の方向であり、第１図の上方はこの車両の前方（
第４図の上方）（こ相当する。又、番号を附していない
部材等は図示されていない。(Example) An example will be explained with reference to FIGS. 1 to 4. 1st
The figure shows this embodiment, and FIG. 4 shows the power system of a vehicle using the embodiment. Hereinafter, the left and right directions are the left and right directions in Figure 1 and this vehicle, and the upper part of Figure 1 is the front of this vehicle (
4) (This corresponds to the upper part of FIG. 4).In addition, members that are not numbered are not shown.

先ず、第４図によりこの動力系の構成を説明する。この
動力系は、エンジン１、トランスミ、ノション３、フロ
ントデフ５（前輪側のデファレンシャル装置）、前車軸
７．９、左右の前輪１１．１３、トランスファ１５、プ
ロペラシャフト１７、リヤデフ１９（後輪側のデファレ
ンシャル装置として用いられたこの実施例の動力伝達装
置）、後車軸２１．２３、左右の後輪２５．２７などか
ら構成されている。First, the configuration of this power system will be explained with reference to FIG. This power system consists of engine 1, transmission, notion 3, front differential 5 (differential device on the front wheel side), front axle 7.9, left and right front wheels 11.13, transfer 15, propeller shaft 17, rear differential 19 (rear wheel side (The power transmission device of this embodiment used as a differential device), a rear axle 21.23, left and right rear wheels 25.27, etc.

次に、リヤデフ１９の説明をする。Next, the rear differential 19 will be explained.

ケーシング２９はベアリング３１，３３１こよりデフキ
ャリヤ３５内で回転自在に支承されて（する。The casing 29 is rotatably supported within the differential carrier 35 through bearings 31 and 331.

又、デフキャリヤ３５にはプロペラシャフト１７側に連
結されたドライブピニオンシャフト３７がベアリング３
９，４１．４３により支承され、その後端にはドライブ
ピニオンギヤ４５が一体に形成されている。ケーシング
２９にはギヤ４５と噛合ったリングギヤ４７がボルト４
９により固定されている。こうして、ケーシング２９は
エンジン１からの駆動力により回転駆動される。In addition, a drive pinion shaft 37 connected to the propeller shaft 17 side is connected to the bearing 3 in the differential carrier 35.
9, 41, and 43, and a drive pinion gear 45 is integrally formed at the rear end. A ring gear 47 meshed with a gear 45 is attached to the bolt 4 in the casing 29.
It is fixed by 9. In this way, the casing 29 is rotationally driven by the driving force from the engine 1.

ケーシング２９の内部には一対の）１ブ部材５１゜５３
がワッシャ５５を介して相対回転自在に配置されている
。ケーシング２９と各７１１部材５１゜５３との間には
それぞれ多板クラッチ５７．５９（差動制限手段）が配
置されている。各クラ・ソチ５７．５９の間にはケーシ
ング２９の内周に固定された受圧リング６０が配置され
ている。左の／％ブ部材５１には左の後車軸２１がスプ
ライン連結され、右のハブ部材５３には右の後車軸２３
がスプライン連結されている。Inside the casing 29, there are a pair of 1-piece members 51 and 53.
are arranged so as to be relatively rotatable via a washer 55. Multi-plate clutches 57 and 59 (differential limiting means) are arranged between the casing 29 and each of the 711 members 51 and 53, respectively. A pressure receiving ring 60 fixed to the inner periphery of the casing 29 is arranged between each of the Kura Sochis 57 and 59. The left rear axle 21 is spline connected to the left hub member 51, and the right rear axle 23 is connected to the right hub member 53.
are connected by splines.

従って、エンジン１からの駆動力は多板クラ・ノチ５７
を介して左の後輪２５を駆動し、多板クラッチ５９を介
して右の後輪２７を駆動する。各多板クラッチ５７．５
９の締結力を変えれば各後輪２５．２７へのトルク配分
割合を調節できる。又、各多板クラッチ５７．５９の締
結力を大きく（滑りを小さく）すると後輪間の差動制限
力が大きくなり、締結力を小さく　（滑りを大きく）す
るとこの差動制限力が小さくなる。多板クラッチ５７゜
５９を開放すると後輪側は切離されて車両は前輪駆動状
態になる。こうして、動力伝達機構６１が構成されてい
る。Therefore, the driving force from the engine 1 is the multi-plate crankshaft 57.
The left rear wheel 25 is driven through a multi-disc clutch 59, and the right rear wheel 27 is driven through a multi-disc clutch 59. Each multi-plate clutch 57.5
By changing the fastening force 9, the ratio of torque distribution to each rear wheel 25.27 can be adjusted. Also, increasing the engagement force (reducing slippage) of each multi-plate clutch 57, 59 will increase the differential limiting force between the rear wheels, and decreasing the engagement force (increasing slippage) will decrease this differential limiting force. . When the multi-disc clutches 57 and 59 are released, the rear wheels are disengaged and the vehicle enters a front-wheel drive state. In this way, the power transmission mechanism 61 is configured.

デフキャーリヤ３５には一対のシリンダ６３，６５が設
けられ、これらにはピストン６７．６９が０リング７０
．７１を介して液密に摺動自在に係合し、一対の油圧ア
クチュエータ７３．７５を構成している。各ピストン６
７．６９は、それぞれニードルベアリング７７．７７、
押圧リング７９゜７９、ブツシュロッド８１．８１、押
圧リング８３，８３からなる押圧系を介して各多板クラ
ッチ５７．５９を受圧リング６０との間で押圧し締結す
る。ブツシュロッド８１はケーシング２９を貫通し、ス
プリングピン８４により各押圧リング７９．８３と一体
に連結されている。The differential carrier 35 is provided with a pair of cylinders 63, 65, each of which has a piston 67, 69 attached to an O-ring 70.
．． The hydraulic actuators 73 and 75 are slidably engaged in a liquid-tight manner via the hydraulic actuators 71 and 71, respectively. each piston 6
7.69 is a needle bearing 77.77, respectively
Each multi-disc clutch 57, 59 is pressed and engaged with the pressure receiving ring 60 through a pressing system consisting of a pressure ring 79.79, bushing rods 81, 81, and pressure rings 83, 83. A bushing rod 81 passes through the casing 29 and is integrally connected to each pressure ring 79, 83 by a spring pin 84.

各油圧アクチュエータ７３．７５には油圧源８５から制
御弁装置８７を介して各油圧ボート８９゜９１に油圧が
供給される。コントローラ９３は路面条件や車両の操舵
条件に応じて制御弁装置８７を介して油圧アクチュエー
タ７３．７５を操作し、上記のように、多板クラッチ５
７．５９の開閉操作を行う。Hydraulic pressure is supplied to each hydraulic actuator 73 , 75 from a hydraulic source 85 via a control valve device 87 to each hydraulic boat 89 , 91 . The controller 93 operates the hydraulic actuators 73, 75 via the control valve device 87 according to the road surface conditions and the steering conditions of the vehicle, and operates the multi-disc clutch 5 as described above.
7. Perform the opening and closing operations in 59.

こうして、リヤデフ１９が構成されている。In this way, the rear differential 19 is configured.

次に、車両が第２図のようなμスプリット路を走行する
場合にコントローラ９３が行う制御プログラムを第３図
のフローチャートにより説明する。Next, a control program executed by the controller 93 when the vehicle travels on a μ-split road as shown in FIG. 2 will be explained with reference to a flowchart in FIG. 3.

先ず、第２図の車両の状態を説明する。First, the state of the vehicle shown in FIG. 2 will be explained.

車両の左の前輪１１及び後輪２５はμスプリット路の高
〃側（摩擦用９５）に乗っており、右の前輪１３及び後
輪２７は低μ側（摩擦用９７）に乗っている。ここで、
リヤデフ１９の多板クラッチ５７．５９の締結力が等し
いと路面μの差により左後輪２５の実伝達トルク９９（
実際に路面に伝達しているトルク）が右後輪２７の実伝
達トルク１０１を大きく上回り、車体に大きく有害なヨ
ーモーメント１０３が生じる。なお、フロントデフ５は
差動フリーの状態になっており左右の前輪１１．１３の
実伝達トルク１０５．１０７は等しく、従って前輪側で
はヨーモーメントは生じないとする。The left front wheel 11 and rear wheel 25 of the vehicle ride on the high side (friction 95) of the μ-split road, and the right front wheel 13 and rear wheel 27 ride on the low μ side (friction 97). here,
If the engagement forces of the multi-plate clutches 57 and 59 of the rear differential 19 are equal, the actual transmitted torque of the left rear wheel 25 will be 99 (
The torque actually transmitted to the road surface greatly exceeds the actual transmitted torque 101 of the right rear wheel 27, and a large and harmful yaw moment 103 is generated in the vehicle body. It is assumed that the front differential 5 is in a differential free state and the actual transmitted torques 105, 107 of the left and right front wheels 11, 13 are equal, so that no yaw moment occurs on the front wheels.

次に、第３図の制御プログラムの説明をする。Next, the control program shown in FIG. 3 will be explained.

エンジン１が起動すると制御がスタートする。Control starts when engine 1 starts.

ステップＳ１では、左右の後車軸２１．２３に取り付け
られたトルクセンサからの信号により各後輪の実伝達ト
ルク（Ｔ　ＤＬ、　Ｔ　ＤＲ）が算出される。In step S1, the actual transmission torque (T DL, T DR) of each rear wheel is calculated based on the signals from the torque sensors attached to the left and right rear axles 21.23.

ステップＳ２では、各実伝達トルクの差△Ｔが算出され
る。In step S2, the difference ΔT between the actual transmission torques is calculated.

ステップＳ３では、トルク差ΔＴが設定値ＴＡ以下であ
るか否かの比較が行われる。すなわち、車体重心回りの
慣性質量やホイールベースあるいはサスペンションのセ
ツティングなどにより車体が直進性を保つ機能により有
害なヨーモーメントが発生しない範囲でかなりのトルク
差△Ｔが許容される。コントローラ９３にはこの許容さ
れるトルク差△Ｔの上限値が上記の設定値ＴＡとして入
力されている。トルク差へＴが許容値以下ならばプログ
ラムはスタートに戻り、設定値を超していればステップ
Ｓ４へ進む。In step S3, a comparison is made to see if the torque difference ΔT is less than or equal to the set value TA. That is, a considerable torque difference ΔT is allowed within a range in which no harmful yaw moment is generated due to the function of maintaining the straightness of the vehicle due to the inertial mass around the center of gravity of the vehicle, the wheel base, or the settings of the suspension. The upper limit value of this permissible torque difference ΔT is input to the controller 93 as the above set value TA. If the torque difference T is less than the allowable value, the program returns to the start, and if it exceeds the set value, the program proceeds to step S4.

ステップＳ４では、実伝達トルクの大きい側（左後部２
５）の油圧アクチュエータ７３を操作し多板クラッチ５
７の締結力を緩め（トルク容量Ｔｃを低下させ大きい側
の実伝達トルクを、小さい側の実伝達トルクと設定値Ｔ
Ａとの輪まで下げ、トルク差へＴを設定値まで低下させ
、スタートに戻る。In step S4, the side where the actual transmission torque is larger (left rear 2
5) by operating the hydraulic actuator 73 to open the multi-disc clutch 5.
Loosen the fastening force of 7 (lower the torque capacity Tc and change the actual transmission torque on the larger side to the actual transmission torque on the smaller side and the set value T
Lower it to the ring with A, reduce T to the set value due to the torque difference, and return to the start.

従って、左後輪２５の実伝達トルク９９は実伝達トルク
１０９まで下げられその結果ヨーモーメント１０３はヨ
ーモーメント１１１まで小さくなり、車体に有害な旋回
を生じさせない。又、低下後の実伝達トルク１０９は実
伝達トルク９９より設定値ＴＡだけ大きいから、車体の
走行安定性を保ちながらそれだけ大きな動力（走行性）
を保持できる。Therefore, the actual transmitted torque 99 of the left rear wheel 25 is reduced to the actual transmitted torque 109, and as a result, the yaw moment 103 is reduced to yaw moment 111, and no harmful turning occurs in the vehicle body. In addition, since the actual transmission torque 109 after the reduction is larger than the actual transmission torque 99 by the set value TA, that much more power (driving performance) can be obtained while maintaining the running stability of the vehicle body.
can be held.

次に、リヤデフ１９の機能を第４図の車両の動力性能に
即して説明する。Next, the function of the rear differential 19 will be explained based on the power performance of the vehicle shown in FIG.

エンジン１の駆動力はトランスミッション３からフロン
トデフ５を介して左右の前輪１１．１３に分割出力され
、トランスファ１５を介してプロペラシャフト１７を回
転させる。The driving force of the engine 1 is dividedly outputted from the transmission 3 to the left and right front wheels 11.13 via the front differential 5, and rotates the propeller shaft 17 via the transfer 15.

このとき、リヤデフ１９が開放すると、後輪２５．２７
側が切離され車両は前輪駆動状態になり、燃費が向上す
る。At this time, when the rear differential 19 opens, the rear wheel 25.27
The sides are separated and the vehicle becomes front-wheel drive, improving fuel efficiency.

多板クラッチ５７．５９を締結すると車両は４ＷＤ走行
状態となる。この状態で例えば悪路などで前輪が空転し
ても後輪の駆動力により走行を継続でき、走破性が向上
する。又、多板クラッチ５７．５９間の差動制限力によ
り後輪間の差動が制限されて、車両の直進安定性が向上
する。各クラッチ５７．５９により後輪の駆動力を各別
に調節すれば車体にヨーモーメントを与え旋回性を向上
させることができる。各クラッチ５７．５９締結力を緩
めれば円滑な旋回が行えると共に車庫入れなどの際のタ
イトコーナーブレーキング現象が防止される。When the multi-plate clutches 57 and 59 are engaged, the vehicle enters a 4WD driving state. In this state, even if the front wheels spin due to rough roads, for example, the driving force from the rear wheels will allow the vehicle to continue running, improving drivability. Further, the differential force between the multi-disc clutches 57 and 59 limits the differential between the rear wheels, improving the straight-line stability of the vehicle. By individually adjusting the driving force of the rear wheels using each clutch 57, 59, it is possible to impart a yaw moment to the vehicle body and improve turning performance. By loosening the engagement force of each clutch 57, 59, smooth turning can be achieved and the phenomenon of tight corner braking when parking the vehicle can be prevented.

又、上記のように、μスプリット路で走行安定性を保ち
ながら大きな駆動力が得られる。Furthermore, as described above, a large driving force can be obtained while maintaining running stability on a μ-split road.

なお、動力伝達機構は例えば多板クラッチで差動制限を
行う差動歯車機構でもよい。Note that the power transmission mechanism may be, for example, a differential gear mechanism that performs differential restriction using a multi-plate clutch.

［発明の効果］ この発明の動力伝達装置は、左右の駆動輪に対する駆動
力の配分割合いを調節できる装置において、車体に有害
なヨーモーメントが発生しない範囲で左右のトルク差を
最も大きく調節するように構成したから、例えばμスプ
リット路で車両の走行安定性を保ちながら大きな駆動力
が得られる。[Effects of the Invention] The power transmission device of the present invention is a device that can adjust the distribution ratio of driving force to the left and right drive wheels, and can adjust the torque difference between the left and right wheels to the largest extent within a range that does not cause harmful yaw moments to the vehicle body. With this configuration, a large driving force can be obtained while maintaining the running stability of the vehicle, for example, on a μ-split road.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第１図は一実施例の断面図、第２図はμスプリット路に
おける第４図の車両の状態を示す概念図、第３図はコン
トローラによる制御プログラムを示すフローチャート、
第４図はこの実施例を用いた車両の動力系を示すスケル
トン機構図、第５図は従来装置を用いた車両のμスプリ
ット路での状態を示す概略図である。 ５７．５９・・・多板クラッチ（差動制限手段）６１・
・・動力伝達機構 ９３・・・コントローラ 代理人　弁理士　三　好　　秀　和 第４図 第５ 図FIG. 1 is a sectional view of one embodiment, FIG. 2 is a conceptual diagram showing the state of the vehicle in FIG. 4 on a μ-split road, and FIG. 3 is a flowchart showing a control program by a controller.
FIG. 4 is a skeleton mechanism diagram showing the power system of a vehicle using this embodiment, and FIG. 5 is a schematic diagram showing the state of a vehicle using the conventional device on a μ-split road. 57.59...Multi-plate clutch (differential limiting means) 61.
...Power transmission mechanism 93... Controller representative Patent attorney Hidekazu Miyoshi Figure 4 Figure 5

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] エンジンからのトルクを左右の駆動輪に分割出力すると
共に差動制限手段により各出力のトルク配分割合いを調
節できる動力伝達機構と、各出力のトルク差が車体のヨ
ーモーメントの許容値に相当する設定値を超すと差動制
限手段を介して前記トルク差をこの設定値まで下げるコ
ントローラとを備えたことを特徴とする動力伝達装置。A power transmission mechanism that divides and outputs the torque from the engine to the left and right drive wheels and can adjust the torque distribution ratio of each output using a differential limiting means, and the torque difference between each output corresponds to the allowable value of the vehicle body's yaw moment. A power transmission device comprising: a controller that reduces the torque difference to the set value via differential limiting means when the torque difference exceeds the set value.