JPH0718481B2 - 車両の駆動トルク配分装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、車両の駆動系に使用され左右の車輪に伝達さ
れる駆動トルクの配分を積極的に制御する駆動トルク配
分装置の改良に関する。

（従来の技術） 従来、左右の車輪に伝達される駆動トルクの配分を積極
的に制御する駆動トルク配分装置として、特開昭62-944
23号公報に示されるものが知られる。この従来例は、終
減速機と左右の車輪との間にそれぞれ左右の油圧クラッ
チを設け、左右の油圧クラッチ供給される油圧を個別に
制御することにより左右の車輪に伝達されるトルクを積
極的に制御するものとなっている。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上記従来例のものは、左右の油圧クラッ
チを独立して制御する必要から、２系統の独立した油圧
制御系を必要とし、構造が複雑になると共に、油圧クラ
ッチが破損すると操向不能になる虞がある欠点があっ
た。

（発明の構成） 本発明は上記の点に鑑みて創案されたもので、エンジン
側からの駆動力を受ける入力部材と左右の車輪にそれぞ
れ連結された左右の出力部材とを有する差動装置と、上
記３つの部材の内の２つの部材の間に設けられ回転出力
により上記２つの部材を相対的に回転せしめるよう構成
された可逆式の油圧モータと、油圧源と上記油圧モータ
との間に設けられ上記油圧モータに供給される油圧の方
向を制御することにより上記油圧モータの回転方向を制
御する制御バルブと、同制御バルブの作動を制御する制
御手段とを備えたことを特徴とする車両の駆動トルク配
分装置である。

（作用） 本発明によれば、差動装置の入力部材と左右の出力部材
の内の２つの部材の間に、回転出力により上記２つの部
材を相対的に回転せしめる可逆式の油圧モータを設け、
この油圧モータの回転方向を制御バルブにより制御する
ものとなっているので、差動装置の作用によるトルク配
分を油圧モータの回転により補正することが可能とな
り、油圧モータの作動を制御することにより左右の車輪
に伝達されるトルクの配分を積極的に制御することがで
きるものである。

そして、差動装置の作用を油圧モータにより強制的に補
正するものであるので、油圧モータが故障した場合でも
走行が不能になることはないものである。

また、油圧モータは可逆式のものであるため使用個数が
１つですみ、制御系も１系統となるので比較的構造が簡
単になるものである。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を添付図面に基づいて詳細に説
明する。

第１図において、差動装置１は、リングギヤ２を有する
デフケース３と、デフケース３に設けられたピニオンギ
ヤ４に噛み合って左右の出力軸5,6にそれぞれ連結され
た左右のサイドギヤ7,8とを有して構成されており、デ
フケース３のリングギヤ２は、シャフト９に設けられた
ドライブピニオン10に噛み合っている。シャフト９は図
示しないエンジン側からの駆動力を受けるものとなって
おり、このため、シャフト９からリングギヤ２に伝達さ
れる駆動力によりデフケース３が回転し、ピニオンギヤ
４を介して左右のサイドギヤ7,8（出力軸5,6）に駆動ト
ルクが分配されて分配された駆動トルクが左右の車輪に
伝達されるものとなっている。なお、ここでリングギヤ
２及びデフケース３が入力部材を、また左右の出力軸5,
6およびサイドギヤ7,8が左右の出力部材をなすものとな
っている。

デフケース３と左方の出力軸５との間には、油圧モータ
11が設けられており、この油圧モータ11は回転方向が逆
転可能な可逆式のものが使用され、その回転出力により
デフケース３と左方の出力軸５とを相対回転させるもの
となっている。

油圧モータ11は、ベーンポンプ式のものが使用されてお
り、第２図に示すように、ロータ12の内周側が出力軸５
に連結されるとともに、ロータ12を内方に収容して内周
部がカムリング状に形成されたケーシング13の内周側が
デフケース３の内周側に連結されている。油圧モータ11
は、ロータ12の外周面14に周方向に等間隔に多数の孔部
15が形成されていて、これら多数の孔部15のそれぞれに
は、ベーン16が図示しないスプリングを介して嵌装され
ている。このため各ベーン16はスプリングの付勢力によ
りケーシング13のカムリング状の内周部に摺接するもの
となっている。

油圧モータ11のロータ12とケーシング13との間には周方
向に等間隔に３つの圧力室17が形成されており、各圧力
室19の周方向端部には、ケーシング13に穿設されたポー
ト18,19がそれぞれ開口している。そして、これら各ポ
ート18は油路20により並列に接続され、また各ポート19
は油路21により並列に接続されるものとなっている。こ
のため、油圧モータ11は、油路20に高油圧が導入される
と高圧油がポート18から流入してロータ12がケーシング
13に対して第２図中時計周り方向に回転し、また油路21
に高油圧が導入されると高圧油がポート19から流入して
ロータ12がケーシング13に対して第２図中反時計周り方
向に回転するものとなっている。なお、各油路20,21は
第１図に示すように差動装置１のケーシング29に接続さ
れ、このケーシング29とデフケース３との間に形成され
た環状の油路30,31,およびデフケース３に穿設された連
通路32,33を介して各ポート18,19に連通するものとなっ
ている。

一方、油圧源をなす油圧ポンプ22は、第１図に示すよう
に前述のシャフト９により駆動されてリザーバ23内のオ
イルを吸入して吐出するものとなっている。そして、シ
ャフト９はトランスミッションの出力軸にの回転に比例
して回転するため、この油圧ポンプ22は車速に応じて回
転し吐出するオイルの流量が車速に比例するものとなっ
ている。油圧ポンプ22の吐出口に連通された供給油路24
およびリザーバ23に連通されたリターン油路25と、前述
の油路20,21との間には、油圧モータ11に作用する油圧
状態を制御する電磁式の制御バルブ26が設けられてい
る。また、第２図に示すように供給油路24とリターン油
路25とに接続されたバイパス油路27には、油圧ポンプ22
から制御バルブ26側に供給されるオイルの流量の上限を
規定する流量制御バルブ28が設けられている。

制御バルブ26は、絞り制御型のスプール弁により構成さ
れ、その左右のソレノイドコイル37,36に選択的に供給
される電流により作動方向が切り変わるものとなってお
り、その作動方向により高油圧が供給される油路（すな
わち油圧モータ11の回転方向）が切換えられ、供給され
る電流の大きさにより決まるそのストローク量により出
力される油圧の大きさ（すなわち油圧モータ11の回転
数）が変化するものとなってる。なお、ソレノイドコイ
ル37,36の何れにも通電されないときには制御バルブ26
は中立スプリングにより中立位置に保持され、制御バル
ブ26が中立位置にある時には、油路20,21は等圧状態と
なるので油圧モータ11は回転しないものとなっている。

そして、制御バルブ26の作動はコントローラ34から左右
のソレノイドコイル37,36に出力される駆動電流により
制御されるものとなっており、コントローラ34はステア
リングホイールの操舵角速度を検出する操舵角速度セン
サ35の検出出力に基づいて出力する駆動電流を制御する
ものとなっている。

コントローラ34内で行われる制御動作を第３図に基づい
て説明すると、先ずステップS1で操舵角速度センサ35か
ら検出される操舵角速度が読み込まれ、続いてステッ
プS2で第４図に示す−ｉマップから出力すべき電流値
ｉが読み込まれ、その後ステップS3にて読み込まれた電
流値ｉにしたがった駆動電流出力を制御バルブ26に供給
するものとなっている。なお、ステップS3の経過後はス
テップS1に戻りその後の処理を繰り返すものとなってい
る。

ここで、第４図から明らかなように、操舵角速度の中
立付近には不感帯が設けてあり、また操舵角速度が不
感帯を越えた時に出力される電流値ｉは、制御バルブ26
の起動力を考慮して一定値以上から開始され、操舵角速
度の増大に比例して出力される電流値ｉが増大するも
のとなっている。

続いて、上記のような構成を有する本実施例の作用を説
明する。

ステアリングホイールが保舵状態にある場合やゆっくり
と操舵された場合のように、操舵角速度センサ35から検
出される操舵角速度が第４図に示した不感帯領域にあ
る場合には、コントローラ34から駆動電流は出力されな
いので制御バルブ26は中立位置に保持される。このた
め、油圧モータ11の各ポート18,19は等圧状態になり油
圧モータ11が油圧により回転することはない。したがっ
て、この状態では差動装置１の作用のみによる差動作用
を発揮し、一般的な車両と同様のトルク配分行われるこ
とになる。

また、ステアリングホイールが比較的早く操舵されて操
舵角速度センサ35から検出される操舵角速度が第４図
に示した不感帯領域を外れる場合には操舵角速度に応
じた駆動電流値ｉがコントローラ34から制御バルブ26の
ソレノイドコイルに供給される。いま、ステアリングホ
イールが右方向に操舵される場合を考えると、操舵角速
度に応じた電流ｉが右側のソレノイドコイル37に供給
され、制御バルブ26は第２図中左方に変位し、制御バル
ブ26により発生する油圧が油路21を介して各ポート19か
ら各圧力室17に作用することになり、各ポート19から導
入される高油圧により、油圧モータ11のロータ12がケー
シング13に対して第２図中に矢印で示したように反時計
周り方向に相対回転する。そして、第２図においては図
中の左方が車両の前方となっているので、油圧モータ11
の回転はロータ12を介して左方の駆動軸５の駆動力を増
大する方向に作用し、この反力がケーシング13を介して
デフケース３に作用する。

ここで、油圧モータ11の回転トルクをΔＴとすると、第
５図に示すように、左方の駆動軸５に伝達されるトルク
がΔＴだけ増大し、この反力−ΔＴがデフケース３に作
用することになる。このとき、デフケース３に伝達され
る反力−ΔＴに比べて、エンジン側から入力される駆動
トルクは十分大きいのでデフケース３は減速されること
はなく、デフケース３に伝達される反力−ΔＴは、ピニ
オンギヤ４を介して左右のサイドギヤ7,8にそれぞれ−
ΔT/2づつ伝達されることになる。左方のサイドギヤ７
は駆動軸５に連結されているので、駆動軸５においては
油圧モータ11から直接伝達される駆動トルクの増大分Δ
Ｔからサイドギヤ７から伝達される駆動トルクの減少分
−ΔT/2が差し引かれ、油圧モータ11の回転により駆動
軸５に伝達されるトルクはΔT/2だけ増大する。また、
右方の駆動軸６においては、右方のサイドギヤ８に連結
されているのでサイドギヤ８から伝達される駆動トルク
の減少分−ΔT/2により、油圧モータ11の回転により駆
動軸６に伝達されるトルクはΔT/2だけ減少する。

このため、ステアリングホイールを右方向に素早く操舵
した場合には、第６図に示すように旋回外輪側となる右
後輪の駆動力がΔＦだけ増大する一方、旋回内輪側とな
る左後輪の駆動力がΔＦだけ減少することになる（ΔＦ
の制動力を受けることになる）。従って、このように負
荷される力ΔＦにより付加的なヨーモーメントΔＭ（Δ
Ｆ×トレッド）が発生し、車両の回頭性が向上すること
になる。

また、油圧モータ11はステアリングホイールの操舵角速
度に応じて回転することになるので、旋回初期に上記の
ヨーモーメントを発生した後、保舵状態になると油圧モ
ータ11の回転出力は停止することになり、差動装置１だ
けの作用により従来通り車両の安定した旋回が保証され
る。

さらに、操舵状態からステアリングホイールを素早く切
り戻す場合には、操舵角速度が反転することから上記の
場合とは逆方向のヨーモーメントが発生し、旋回状態か
ら直進状態への復帰応答性が向上する。

また、制御バルブ26により発生する油圧は、操舵角速度
と車速に応じて変化するため、油圧モータ11の回転出力
も操舵角速度と車速に応じたものとなり、広い範囲の車
両走行状態で適正に車両の回頭性が向上することにな
る。

上記実施例によれば、差動装置１に油圧モータ11を設け
て油圧モータ11の回転を制御することにより差動装置の
作用を強制的に補正して左右の車輪へ伝達されるトルク
を制御可能としたものであるため、仮に油圧モータが故
障した場合でも差動装置１の存在により走行が不能にな
ることはなく安全性に優れる効果を奏する。

また、油圧モータ11は可逆式のものであるため使用個数
が１つですみ、制御系も１系統となるので、従来のよう
に左右のクラッチを制御するものに比べて構造が比較的
簡単になる利点である。

さらに、操舵角速度に応じて油圧モータ11を回転させ、
操舵角速度の方向とは逆側の車輪に伝達される駆動トル
クを増大させるものとしたので、車両の回頭性を不具合
なく向上させることができ、車両の旋回フィーリングが
向上する効果を奏する。なお、本発明は上記実施例に何
ら限定されるものではなく、油圧モータの作動を他の制
御ロジックにより制御するものとしたり、油圧モータと
して他の型式のものを使用したり、油圧モータを左右の
出力軸の間に設けるものとしてもよく、本発明の要旨を
逸脱しない範囲内で種々の変形実施が可能であることは
言うまでもない。

（発明の効果） 以上、実施例とともに具体的に説明したように、本発明
によれば、可逆式の油圧モータと差動装置とを組み合わ
せて使用して、油圧モータの回転を制御することによ
り、比較的簡単な構造で左右の車輪に伝達される駆動ト
ルクの配分を制御することができ、しかも安全性に優れ
制御系を簡素化することができる車両の駆動トルク配分
装置を提供する効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す概略構成図、第２図は
第１図のＡ−Ａ矢視図を含む概略構成図、第３図はコン
トローラ34内で実行される制御動作を示すフローチャー
ト図、第４図は操舵角速度と出力電流値ｉの関係を示
す−ｉマップ図、第５図は油圧モータによるトルク配
分作用を示す作用説明図、第６図は車両の挙動に対する
作用を説明する作用説明図である。 １……差動装置,3……デフケース,5,6……出力軸,11…
…油圧モータ,22……油圧ポンプ,26……制御バルブ,34
……コントローラ,35……操舵角速度センサ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】エンジン側からの駆動力を受ける入力部材
   と左右の車輪にそれぞれ連結された左右の出力部材とを
   有する差動装置と、上記３つの部材の内の２つの部材の
   間に設けられ回転出力により上記２つの部材を相対的に
   回転せしめるよう構成された可逆式の油圧モータと、油
   圧源と上記油圧モータとの間に設けられ上記油圧モータ
   に供給される油圧の方向を制御することにより上記油圧
   モータの回転方向を制御する制御バルブと、同制御バル
   ブの作動を制御する制御手段とを備えたことを特徴とす
   る車両の駆動トルク配分装置