JPS61132420A - 自動車の走行安定装置 - Google Patents

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、自動車に装備されている差動制限装置を利用
した走行安定装置に関するものである。

〈従来の技術〉 自動車の走行安定性（直進性）を高くするためには、旋
回性能を代表する一つの特性であるＵＳ−Ｏ３特性（操
安特性）をアンダステア（ＵＳ）に設定する必要性があ
るが、操縦性を高くするためには適度なオーバステア（
Ｏ５）とすることが好ましいことはよく知られている。

又、自動車の片方の駆動輪が泥滓地又は雪道等の悪路で
はまり込んだ場合は、この片方の駆動輪の抵抗（伝達ト
ルク）が小さくなり、差動機構による差動作用で反対側
の駆動輪にも同じような小さなトルクしか伝達されなく
なってしまうために自動車全体としての駆動トルクが小
さくなって脱出困難となる。このような不都合を解消す
るために、差動機構の内部にクラッチ機構を設け、この
クラッチ機構を作動させることによって差動作用を制限
して駆動力を向」二させるようにしだ差動制限装置が従
来から種々提案されて実用化されている。

即ら、従来の差動制限装置としては、例えば昭和５７年
＋　ＩＪ１２Ｅｉ　１１に社団法人自動車技術会から発
行された「新編自動車工学便欄」の第５編１−３１頁か
ら１−３２頁にかけて記載されているようにソーントン
パワーロックで代表されるトルク比例式の差動制限装置
、ポルグワーナスピンレジスタントで代表される予圧式
の差動制限装置、グリーンン式ディファレンシャルで代
表されるトルク比例予圧式の差動制限装置、ノースピン
ディファレンシャルで代表される機械式の差動制限装置
及びＺＦ式デフロック等の各種差動制限装置があり、斯
る差動制限装置を自動車に搭載することにより、差動機
構による差動作用を制限して駆動力を増大させるように
していた。

従って、このような差動制限装置によれば、急旋回時に
発生する内側駆動輪のスリップによる速度損失や凹凸道
での片輪スリップによるハンドル取られ等を防１１ニで
きると共に、悪路あるいは不整地での脱出性能（踏破性
能）が高くなるという利点がある。

〈発明が解決しようとする問題点〉 しかしながら、このような従来の差動制限装置はいずれ
も悪路あるいは不整地での脱出性能を向１ニさせる目的
をもって装着されているのであり、操縦性および走行安
定性に重大な影響を及ぼすＵＳ−Ｏ５特性を改善する機
能がなかった。

つまり、自動車のｕｓ−ｏｓ特性を決定するに際して、
操縦性を重視するどきはＵＳ−Ｏ３特性を適度なオーバ
ステアとすることが要求され、走行の安定性を重視する
ときはアンダステアとすることが要求されることは前記
のとおりであるが、従来の差動制限装置では片方の駆動
輪にスリップが発生したときにのみ差動制限装置が機能
するために、例えば操縦性を重視して適度なオーバステ
アに設定した自動車を高速で走行させた場合は、！１１
速が増加するにつれて旋回蒔の巻き込み傾向がより強く
なって操縦性が悪化し、あるいは、横風などによる横方
向への力を受けた場合は安定性が損なわれて蛇行し易く
なるというように操縦性と走行安定性とを同時に満足さ
せることは不可能であるとされていた。

本発明は、このような実状に鑑みてなされたものであり
、差動機構による差動作用を制限することによってＵＳ
−Ｏ３特性が変化することに着ｌ］し、車速及びステア
リング切れ角に応じて差動作用の制限度合を可変制御す
ることにより、自動車の操縦性と安定性とをともに満足
させることを］］的としている。

〈問題点を解決するための手段〉 このために本発明では、駆動輪にそれぞれ結合された一
対のサイドギヤとこれらサイドギヤを収容したデフケー
スとの間にそれぞれ摩擦クラッチを介在させた差動制限
装置を備えた自動車において、車速及びステアリング切
れ角に基づいて自動車の走行状態を検出することにより
、車速が−１−昇するにともない、しかも、ステアリン
グ切れ角が増大するにともなって前記デフケースとサイ
ドギヤとの間の摩擦ｌ・ルクな増大させるよう前記摩擦
クラッチを制御するコントローラを設けたことを特徴と
している。

〈作用〉 これにより、低速走行時での操縦性を重視して適度なオ
ーバステアに設定した自動車のＵＳ−Ｏ８特性を車速の
１−昇にともなって、しかも、ステアリング切れ角が大
きくなるにつれて次第にアンダステア方向に変化させ、
以って、高速走行時の安定性をも向」二させるようにし
ている。

〈実施例） 以下に本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。

自動車の駆動輪（図示省略）にそれぞれ駆動軸（図示省
略）を介して結合された左右一対のサイドギヤ１を収容
したデフケース２に装着したピニオンシャフト３には、
前記両サイドギヤ１を連動させるピニオン４を軸着する
ことにより、差動機構を構成している。又、前記サイド
ギヤｌのボス部に回り止め係合させたフリクションプレ
ート５とデフケース２に回り止め係合させたクラッチプ
レー１・６とを交互に重ね合わせて多板式の摩擦クラッ
チ７を構成している。そして、前記デフケース２の内部
に図中左右方向に所定の範囲だけ移動ｎｆ能に収容した
ブレンジャケース８を前記左右のサイトギヤ１とデフケ
ース２との間に介装された左右の摩擦クラッチ７の間に
挟み込むと共に、デフケース２の左側ボス部の外周面に
図中左右移動可能に挿着したプレッシャプレート９の先
端を図中左側に位置する摩擦クラッチ７に当接させるこ
とにより、このプレッシャプレート９を図中左右方向に
移動させればフリクションプレート５とクラッチプレー
１・６との間の摺動抵抗が変化してサイドギヤｌとデフ
ケース２との間の摩擦トルクが変化し、これによってサ
イドギヤｌとピニオン４とによる差動作用を制限できる
ようにしている。

１０はデフケース２に固定したリングギヤである。

一方、ステアリング切れ角を検出するステアリングセン
サ１１と、自動車の走行速度、つまり、車速を検出する
車速センサ１２と、自動車のインストルメントパネルに
設けた手動スイッチＩ３からの出力信号がそれぞれ制御
信号として供給されるコントローラ１４を設け、このコ
ントローラ１４によって制御されるコントロールバルブ
１５を介してエアタンク１６とエアシリンダ１７とを接
続している。

そして、エアシリンダ１７のピストンロッド１８の出没
作動にともなって支点１８を中心として揺動する１／バ
ー２０の先端を前記プレッシャプレート９の外面にスラ
ストベアリング２１を介して当接保持させることにより
、コントロールバルブ１５を介してエアシリンダ１７の
チャンバにエアを供給してピストンロッド１８を図中左
側に移動させると、レバー２０が支点１９を中心として
図中時計廻りの方向に揺動し、スラストベアリング２１
を介してプレッシャプレート９を図中右側に移動させる
ため、サイトギヤｌとデフケース２どの間の摩擦トルク
が大きくなるように構成している。

に記の構成において、自動車のＵＳ−Ｏ３特性は操縦性
を重視して適度なオーバステアに設定されており、通常
は手動スイッチ１３をオフしている。又、ステアリング
切れ角および車速がそれぞれステアリングセンサ１１、
車速センサ１２を介してコントローラ１４に供給されて
いる。

−力、コントローラー４は、摩擦クラッチ７によるサイ
トギヤ１とデフケース２どの間の痒擦トルクを、ステア
リング切れ角が増加するにともない、しかも、車速が増
加するにつれて摩擦トルクを増加させるように予めプロ
グラムされている。

因に、一般にはサイドギヤ１とデフケース２との間の摩
擦トルクをステアリング切れ角と車速の２乗との積に略
比例させるというように、車速を重視して摩擦トルクを
決定するようにすればよいが、自動車の操縦性をより重
視するときは比例定数を小さくし、逆に走行の安定性を
より重視するときは比例定数を大きくすればよい。

このために、例えば市街地走行のように車速が所定値よ
り低い直進状態での走行時にはコントローラー４からコ
ントロールバルブ１５に制御信号が供給されず、エアシ
リンダー７のピストンロッド１８は図示しないリターン
スプリングによって図中右側に大きく突出移動されてレ
バー２０によるスラストベアリング２１の押圧を回避す
る。このため、プレッシャプレート９による押圧がなさ
れず、フリクシ町ンプレ−１・５とクラッチプレート６
とが円滑に滑るために、摩擦クラッチ７が切断状態にな
る。すると、サイドギヤｌとデフケース２どの間の摩擦
トルクが充分に小さくなり、差動機構による差動作用を
阻害する力が発生しないのでＵＳ−Ｏ５特性が変更され
ず、所期の操縦性が確保される。

又、車速が高くなると、コントローラ１４からコントロ
ールバルブ１５に制御信号が供給されるのでエアタンク
１６からエアシリンダ１７にエアが供給される。すると
、エアシリンダ１７のピストンロッド１８が図中左側に
移動するので支点１８を中心としてレバー２０が図中時
計廻りの方向に回動し、スラストヘアリング２１を介し
てプレッシャプレート９を図中右側に抑圧移動させる。

このようにしてプレッシャプレート９が図中右側に押圧
されると、これにともなってフリクションプレート５と
クラッチプレー１・６とが強く接触して摩擦クラッチ７
が接続状態になるためにサイドギヤｌとデフケース２と
の間の摩擦トルクが大きくなり、差動機構による作動作
用を阻害する力が大きくなって自動車のＵＳ−Ｏ８特性
がアンダステア側に補正されるため高速走行時の安定性
が高・くなるのである。

又、上記のようなアンダステア側への補正の度合は、ス
テアリング切れ角が大きくなるにつれてより強化される
ために、自動車のＵＳ−Ｏ３特性を適度なオーバステア
にしていようとも旋回時にはアンダステアに変化するの
で旋回制御性が改善される。

尚、手動スイッチ１３をオンすると、車速あるいはステ
アリング切れ角に関係なくコントローラ１４からコント
ロールバルブ１５に制御信号が供給されてエアシリンダ
１７のピストンロッド１８を強制的に図中左側に移動さ
せる。すると、前記したようにサイドギヤ１とデフケー
ス２との間の摩擦トルクが太きくなって差動作用を制限
するため、悪路あるいは不整地での踏破性が改善される
。

上記実施例では、手動スイッチ１３をオン・オフ操作す
ることによって差動作用を制限するか否かを選択するよ
うにしているが、左右の駆動輪（サイドギヤ）の回転数
をそれぞれ検出１、これらの回転数の差（スリップ率）
が所定値より大きくなったときに摩擦クラッチ機構７を
接続状態にして差動装置による差動作用を制限するよう
にしてもよいことは詳述するまでもない。　　又、摩擦
クラッチ７の共体構造は実施例に示した多板クラッチに
限定されるものではなく、コーンクラッチなどのような
他の形式の摩擦クラッチを採用してもよく、しかも、エ
アシリンダに代えて他のアクチュエータを採用すること
もできる。

更に、実施例では手動スイッチを設け、この手動スイッ
チをオン・オフさせることによって悪路あるいは不整地
での踏破性を向上させるようにしているが、必ずしも手
動スイッチを設ける必要はない。

〈発明の効果〉 以上説明したように本発明によれば、自動車のＵＳ−Ｏ
３特性を適度なオーバステアに設定して低速走行時の操
縦性を高くしようとも、車速が高くなるにともない、し
かも、ステアリング切れ角が大Ｓくなるにつれてサイド
ギヤとデフケースとの間の摩擦トルクが大きくなってＵ
Ｓ−Ｏ３特性がアンダステア側に変化するために、高速
走行時における走行安定性を高くすることができるとい
うように、自動車の操縦性と安定性とをともに高くする
ことができる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明に係る自動車の走行安定装置の一実施例を示
す断面図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 駆動輪に結合された一対のサイドギヤと該サイドギヤを
   収容したデフケースとの間にそれぞれ摩擦クラッチを介
   在させた差動制限装置を備えた自動車において、車速を
   検出する車速センサ及びステアリング切れ角を検出する
   ステアリングセンサを設けると共に、これら車速センサ
   及びステアリングセンサの出力信号を介して自動車の走
   行状態を検出して車速が上昇するにともない、かつ、ス
   テアリング切れ角が増大するにともなって前記デフケー
   スとサイドギヤとの間の摩擦トルクを増大させるよう前
   記摩擦クラッチを制御するコントローラを設けたことを
   特徴とする自動車の走行安定装置。