JP2002087104A - Limited slip differential for vehicle - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a limited slip differential for a vehicle which can surely stabilize an attitude of the vehicle when it is decelerated, by adequately controlling a running characteristic of the vehicle in accordance with a deceleration condition. SOLUTION: Forward/backward acceleration Gx of a vehicle is increased to a negative side, as degrees of deceleration increase, deceleration corresponding forced torque Tb of a center differential gear is set to be increased. In this way, distribution of braking force in a rear wheel side relating to a front wheel side is reduced, side force of a rear wheel is ensured by changing a running characteristic of the vehicle in a direction making a lock difficult of the rear wheel, to prevent a phenomenon of the rear wheel side right/left deflecting with the front wheel side serving as the center at deceleration time.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、車両の前後輪間の
差動を制限する車両用差動制限装置に関するものであ
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vehicle differential limiting device for limiting a differential between front and rear wheels of a vehicle.

【０００２】[0002]

【関連する背景技術】周知のように、車両の円滑な旋回
を可能とするために、左右の駆動輪はディファレンシャ
ル装置により差動を許容されているが、何れか一方の駆
動輪にスリップが発生した場合には、他方の駆動輪に駆
動力が伝達されなくなることから、左右輪間の差動を制
限する差動制限装置が備えられる場合がある。この種の
差動制限装置としては、摩擦板やビスカスカップリング
によりディファレンシャル装置に拘束トルクを作用させ
て差動を制限する機械式のものが広く実施されている
が、近年、油圧式の多板クラッチにより拘束トルクを任
意に調整し得るようにしたものが提案されている。2. Description of the Related Art As is well known, left and right driving wheels are allowed to be differentially driven by a differential device in order to enable a smooth turning of a vehicle, but slippage occurs in one of the driving wheels. In such a case, since the driving force is not transmitted to the other driving wheel, a differential limiting device that limits the differential between the left and right wheels may be provided. As this type of differential limiting device, a mechanical type that limits a differential by applying a restraining torque to a differential device by a friction plate or a viscous coupling has been widely implemented. There has been proposed a clutch in which the restraining torque can be arbitrarily adjusted by a clutch.

【０００３】この種の差動制限装置では、拘束トルクを
調整することにより車両の走行特性（例えば、回頭性や
走行安定性等）を任意に変更可能であることから、種々
のパラメータに基づいて拘束トルクを制御して走行特性
を向上することが試みられている。その一例としては、
例えば特公平６−１５３０１号公報に記載のように、減
速時の前後加速度（負側）が大きいほど左右駆動輪の拘
束トルクを増加方向に制御して、この減速時の車両姿勢
の安定化を図ったものがある。In this type of differential limiting device, the running characteristics (for example, turning performance and running stability) of the vehicle can be arbitrarily changed by adjusting the restraining torque. Attempts have been made to improve the running characteristics by controlling the restraining torque. One example is
For example, as described in Japanese Patent Publication No. 6-15301, as the longitudinal acceleration (negative side) at the time of deceleration is larger, the restraining torque of the left and right drive wheels is controlled in an increasing direction to stabilize the vehicle attitude during this deceleration. There is something we have planned.

【０００４】この拘束トルクの制御は、以下の趣旨に基
づくものである。差動制限装置により発生した拘束トル
クは、常に左右の駆動輪の回転速度を接近させる方向に
作用する。減速時に車両の姿勢が乱れると、旋回時と同
様に何れか一方の駆動輪の回転速度が増加し、他方の駆
動輪の回転速度が減少して、左右の駆動輪間に回転差が
発生する。このときの回転差が拘束トルクにより減少さ
れると、増加した側の駆動輪の回転速度が減少され、減
少した側の駆動輪の回転速度が増加されることから、結
果として車両のＺ軸を中心とした旋回を妨げるモーメン
トが発生して、車両姿勢の乱れが収束されるのである。The control of the restraining torque is based on the following purpose. The restraining torque generated by the differential limiting device always acts in a direction in which the rotational speeds of the left and right drive wheels approach each other. If the posture of the vehicle is disturbed at the time of deceleration, the rotational speed of one of the drive wheels increases, and the rotational speed of the other drive wheel decreases, as in the case of turning, and a rotational difference occurs between the left and right drive wheels. . If the rotation difference at this time is reduced by the restraining torque, the rotation speed of the increased drive wheel is decreased, and the rotation speed of the decreased drive wheel is increased. As a result, the Z axis of the vehicle is reduced. A moment that hinders turning around the center is generated, and the disturbance of the vehicle attitude is converged.

【０００５】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た旋回を妨げるモーメントは、左右の駆動輪間に回転差
が発生したとき、換言すれば車両の姿勢が乱れたときに
始めて作用するものであるため、車両姿勢を安定化する
機能としては十分なものとは言えなかった。又、上記し
た車両姿勢の安定化の原理は、左右の駆動輪がグリップ
していることを前提とするものであり、急減速により大
きな拘束トルクが設定されて駆動輪のグリップを上回る
と、駆動輪と路面とのスリップ率の増加に伴って摩擦係
数がピークを越えて急減することから、逆に旋回を促進
するモーメントが発生して車両姿勢を更に乱す要因とな
ってしまう。However, the above-mentioned moment that hinders turning is only activated when a rotation difference occurs between the left and right drive wheels, in other words, when the attitude of the vehicle is disturbed. However, the function of stabilizing the vehicle attitude was not sufficient. The principle of stabilizing the vehicle attitude described above is based on the premise that the left and right driving wheels are gripping. If a large restraint torque is set by rapid deceleration and the driving wheels exceed the grip, the driving is performed. Since the coefficient of friction suddenly decreases beyond the peak with the increase in the slip ratio between the wheels and the road surface, a moment that promotes turning is generated, which may further disturb the vehicle attitude.

【０００６】本発明の目的は、減速状態に応じて車両の
走行特性を適切に制御し、もって、減速時の車両姿勢を
確実に安定化することができる車両用差動制限装置を提
供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a vehicle differential limiting device capable of appropriately controlling the running characteristics of a vehicle in accordance with a deceleration state and thereby stably stabilizing the vehicle attitude during deceleration. It is in.

【０００７】[0007]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１の発明では、エンジンからの駆動力を前後
輪に差動を許容して分配する差動手段と、差動手段に拘
束トルクを作用させて差動を制限可能な差動制限手段
と、車両の減速度合に基づいて差動制限手段の拘束トル
クを制御する制御手段とを備えた。In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, there is provided a differential means for distributing a driving force from an engine to front and rear wheels while allowing a differential, and restraining the differential means. There is provided differential limiting means capable of limiting the differential by applying torque, and control means for controlling the restraining torque of the differential limiting means based on the degree of deceleration of the vehicle.

【０００８】従って、差動手段に作用する拘束トルクが
差動制限手段により制御され、この拘束トルクの変化に
より、前後輪へのトルク配分と共に制動力配分が変化す
る。ここで、前輪側の制動力配分が増加し、後輪側の制
動力配分が減少するように拘束トルクを変化させた場
合、車両の走行特性は後輪ロックが発生し難い方向に変
化して、後輪ロックの抑制により横方向へのグリップ
（サイドフォース）が確保されることになる。よって、
減速時に前輪側を中心として後輪側が左右に振れること
がなくなり、これによる車両姿勢の乱れが防止される。[0008] Therefore, the restraining torque acting on the differential means is controlled by the differential limiting means, and the change in the restraining torque changes the torque distribution to the front and rear wheels and the braking force distribution. Here, when the restraining torque is changed so that the braking force distribution on the front wheel side increases and the braking force distribution on the rear wheel side decreases, the traveling characteristics of the vehicle change in a direction in which rear wheel lock is unlikely to occur. In addition, a lateral grip (side force) is secured by suppressing the rear wheel lock. Therefore,
At the time of deceleration, the rear wheel side does not swing right and left around the front wheel side, thereby preventing the vehicle posture from being disturbed.

【０００９】そして、この防止作用は、車両の姿勢が乱
れる以前の正常な直進時においても奏され、しかも、仮
に急制動により前後輪のグリップを消失した場合でも、
この制動力配分に基づく走行特性は何ら変わることなく
奏される。又、請求項２の発明では、制御手段を、車両
の減速度合が大きいほど拘束トルクを増加させるように
構成した。従って、減速度合が大きくて車両姿勢が乱れ
る可能性が高いほど、拘束トルクが増加されて前輪側に
対する後輪側の制動力配分が減少し、結果として後輪ロ
ックし難い方向に車両の走行特性が変化して、車両姿勢
の乱れが防止される。[0009] This prevention effect is exerted even when the vehicle is traveling straight ahead before the posture of the vehicle is disturbed, and even if the grip of the front and rear wheels is lost due to sudden braking.
The running characteristics based on this braking force distribution are achieved without any change. In the invention according to claim 2, the control means is configured to increase the restraining torque as the degree of deceleration of the vehicle increases. Therefore, as the deceleration is larger and the vehicle posture is more likely to be disturbed, the restraining torque is increased, and the distribution of the braking force on the rear wheel side to the front wheel side is reduced. Is changed, and disturbance of the vehicle attitude is prevented.

【００１０】更に、請求項３の発明では、制御手段を、
路面の摩擦係数が低いほど減速度合に基づく拘束トルク
を減少させるように構成した。従って、低μ路面ほどブ
レーキ時の前輪荷重が減少して４輪同時ロックを発生し
易くなるが、これに応じて拘束トルクが減少することか
ら、４輪同時ロックを防止した上で可能な限り高い拘束
トルクを作用させることが可能となる。その結果、４輪
同時ロックの防止により良好なブレーキコントロール性
を確保し、且つ、最大限の拘束トルクを作用させて十分
な制動力が得られる。Further, according to the invention of claim 3, the control means includes:
The configuration is such that the lower the coefficient of friction of the road surface, the smaller the restraining torque based on the deceleration rate. Therefore, the lower the road surface, the lower the front wheel load during braking and the more likely it is to cause simultaneous locking of the four wheels. However, the restraint torque decreases accordingly. High constraint torque can be applied. As a result, good brake controllability is secured by preventing simultaneous locking of the four wheels, and a sufficient braking force is obtained by applying the maximum restraining torque.

【００１１】[0011]

【発明の実施の形態】以下、本発明をセンタディファレ
ンシャル（以下、センタデフという）の差動を制限する
差動制限装置に具体化した一実施形態を説明する。図１
は本実施形態の車両用作動制限装置を示す全体構成図、
図２はセンタデフ及びフロントデフの詳細を示す部分拡
大図である。これらの図に示すように、差動手段として
のセンタデフ１はフロントディファレンシャル（以下、
フロントデフという）２と共に車両の前輪３Ｆの車軸上
に配設され、エンジン４の回転が手動式の変速機５を介
してセンタデフ１の外周のリングギア６に入力されるよ
うになっている。センタデフ１はピニオンギア７に一対
のサイドギア８ａ，８ｂを噛合させた一般的な構成であ
り、エンジン４によりリングギア６が回転駆動されると
一体でピニオンギア７が回転し、左右のサイドギア８
ａ，８ｂに回転差を許容しながら５０：５０の比率でト
ルクが配分される。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment in which the present invention is embodied in a differential limiting device for limiting a differential of a center differential (hereinafter, referred to as a center differential) will be described. FIG.
Is an overall configuration diagram showing the vehicle operation restriction device of the present embodiment,
FIG. 2 is a partially enlarged view showing details of a center differential and a front differential. As shown in these figures, a center differential 1 as a differential means is a front differential (hereinafter, referred to as a front differential).
It is disposed on the axle of the front wheel 3F of the vehicle together with a front differential 2 so that the rotation of the engine 4 is input to a ring gear 6 on the outer periphery of the center differential 1 via a manual transmission 5. The center differential 1 has a general configuration in which a pair of side gears 8a and 8b are meshed with a pinion gear 7. When the ring gear 6 is rotationally driven by the engine 4, the pinion gear 7 rotates integrally, and the left and right side gears 8 rotate.
The torque is distributed at a ratio of 50:50 while allowing a rotation difference between a and 8b.

【００１２】センタデフ１の一方のサイドギア８ａはフ
ロントデフ２のアウタケーシング９に連結され、アウタ
ケーシング９の外周に設けられたリングギア１０がピニ
オンギア１１及びプロペラシャフト１２を介してリアデ
ィファレンシャル（以下、リアデフという）１３に接続
されている。一方のサイドギア８ａと共にアウタケーシ
ング９が回転すると、その回転はリングギア１０、ピニ
オンギア１１、プロペラシャフト１２を経てリアデフ１
３に伝達され、ドライブシャフト１４を介して左右の後
輪３Ｒが回転駆動されると共に、リアデフ１３に内蔵さ
れた図示しない差動機構により左右の回転差が許容され
る。One side gear 8a of the center differential 1 is connected to an outer casing 9 of the front differential 2, and a ring gear 10 provided on the outer periphery of the outer casing 9 is connected to a rear differential (hereinafter, referred to as a rear differential) via a pinion gear 11 and a propeller shaft 12. 13 (referred to as a rear differential). When the outer casing 9 rotates together with one of the side gears 8a, the rotation is transmitted via the ring gear 10, the pinion gear 11, and the propeller shaft 12 to the rear differential 1.
3, and the right and left rear wheels 3R are rotationally driven via the drive shaft 14, and a differential mechanism (not shown) incorporated in the rear differential 13 allows a left and right rotational difference.

【００１３】センタデフ１の他方のサイドギア８ｂは、
前記アウタケーシング９に内装されたインナケーシング
１５に接続され、このインナケーシング１５内に支持さ
れた一対のプラネタリギア１６は、左右のドライブシャ
フト１７の内端に形成されたサンギア１８にそれぞれ噛
合している。他方のサイドギア８ｂと共にインナケーシ
ング１５が回転すると、その回転はプラネタリギア１
６、サンギア１８を経てドライブシャフト１７に伝達さ
れて左右の前輪３Ｆが回転駆動されると共に、プラネタ
リギア１６の自転に伴って左右の回転差が許容される。The other side gear 8b of the center differential 1 is
A pair of planetary gears 16 connected to an inner casing 15 housed in the outer casing 9 and supported in the inner casing 15 mesh with sun gears 18 formed at inner ends of left and right drive shafts 17, respectively. I have. When the inner casing 15 rotates together with the other side gear 8b, the rotation is
6, transmitted to the drive shaft 17 via the sun gear 18, the left and right front wheels 3F are driven to rotate, and the rotation difference between the left and right is allowed as the planetary gear 16 rotates.

【００１４】フロントデフ２のアウタケーシング９とイ
ンナケーシング１５との間には，差動制限手段としての
油圧多板クラッチ１９が設けられ、この油圧多板クラッ
チ１９の係合状態に応じて拘束トルクが発生して、両ケ
ーシング９，１５の相対回転が規制される。油圧多板ク
ラッチ１９の完全開放時（拘束トルク０）には、両ケー
シング９，１５が回転規制されることなくフリー状態に
保持されて、上記のように５０：５０の比率で前輪３Ｆ
側と後輪３Ｒ側へのトルク配分が行われ、一方、油圧多
板クラッチ１９の完全係合時（拘束トルク最大）には、
両ケーシング９，１５が回転規制されてロック状態に保
持され、このときには前後輪３Ｆ，３Ｒの接地荷重に応
じた比率でトルク配分が行われる。そして、このような
拘束トルクの調整に応じて、後述のように車両の走行特
性が変化する。油圧多板クラッチ１９は油圧ユニット２
０から作動油の供給を受けて作動し、その作動油の供給
状態がソレノイドバルブ２１で制御されることにより油
圧多板クラッチ１９の係合状態が調整されて、任意の拘
束トルクが実現される。A hydraulic multi-plate clutch 19 is provided between the outer casing 9 and the inner casing 15 of the front differential 2 as a differential limiting means. Occurs, and the relative rotation of the casings 9 and 15 is regulated. When the hydraulic multi-disc clutch 19 is completely disengaged (restraint torque 0), the casings 9 and 15 are held in a free state without being restricted in rotation, and the front wheels 3F are arranged at a ratio of 50:50 as described above.
When the hydraulic multi-plate clutch 19 is fully engaged (maximum restraining torque), torque is distributed to the rear wheel 3R and the rear wheel 3R.
The rotation of both casings 9, 15 is held in a locked state, and at this time, torque is distributed at a ratio according to the ground load of the front and rear wheels 3F, 3R. Then, according to the adjustment of the restraint torque, the running characteristics of the vehicle change as described later. The hydraulic multi-plate clutch 19 is used for the hydraulic unit 2
When the hydraulic oil is supplied from 0, the hydraulic oil is operated, and the supply state of the hydraulic oil is controlled by the solenoid valve 21, whereby the engagement state of the hydraulic multi-plate clutch 19 is adjusted, and an arbitrary restraining torque is realized. .

【００１５】一方、車両の室内には、制御手段としての
４ＷＤ用ＥＣＵ（電子制御ユニット）３１が図示しない
エンジン・変速機用ＥＣＵやＡＢＳ用ＥＣＵ等と共に設
置されており、この４ＷＤ用ＥＣＵ３１は他のＥＣＵと
同様に、図示しない入出力装置、制御プログラムや制御
マップ等の記憶に供される記憶装置（ＲＯＭ，ＲＡＭ
等）、中央処理装置（ＣＰＵ）、タイマカウンタ等を備
えている。４ＷＤ用ＥＣＵ３１の入力側には、車両に作
用する前後方向の加速度Ｇxを検出する前後加速度セン
サ３３、ステアリング操舵角θsを検出する操舵角セン
サ３７、及び、運転者が高μ路面（例えば、舗装路）、
中μ路面（例えば、未舗装路）、低μ路面（例えば、凍
結路）の３種の路面状況を選択するためのモード切換ス
イッチ３８が接続されている。又、４ＷＤ用ＥＣＵ３１
の出力側には、前記ソレノイドバルブ２１が接続されて
いる。On the other hand, a 4WD ECU (Electronic Control Unit) 31 as a control means is installed in the cabin of the vehicle together with an engine / transmission ECU, an ABS ECU and the like (not shown). Similarly to the ECU of the first embodiment, an input / output device (not shown) and a storage device (ROM, RAM
Etc.), a central processing unit (CPU), a timer counter and the like. On the input side of the 4WD ECU 31, a longitudinal acceleration sensor 33 for detecting a longitudinal acceleration Gx acting on the vehicle, a steering angle sensor 37 for detecting a steering angle θs, and a driver having a high μ road surface (for example, pavement) Road),
A mode changeover switch 38 for selecting three kinds of road surface conditions, that is, a medium μ road surface (for example, an unpaved road) and a low μ road surface (for example, a frozen road) is connected. 4WD ECU 31
The solenoid valve 21 is connected to the output side of the solenoid valve.

【００１６】次に、以上のように構成された車両用差動
制限装置のＥＣＵ３１が実行するセンタデフ１の差動制
限制御、特に差動制限制御に適用する拘束トルクの設定
手順を説明する。図３はＥＣＵが実行する拘束トルクの
設定手順を系統的に示したブロック図である。図に示す
ように、この拘束トルク設定手順は、車両の運転状態に
応じて異なるパラメータからそれぞれ拘束トルクを算出
する前後差回転拘束トルク設定部４１、前後Ｇ比例拘束
トルク設定部４２、加速対応拘束トルク設定部４３、及
び減速対応拘束トルク設定部４４と、それらの各設定部
４１〜４４で設定された拘束トルクＴv，Ｔx，Ｔa，Ｔb
から最終的な拘束トルクＴfinalを設定する最終拘束ト
ルク設定部４５とから構成されている。Next, a description will be given of a procedure for setting the limiting torque applied to the differential limiting control of the center differential 1, particularly the differential limiting control, which is executed by the ECU 31 of the vehicle differential limiting device configured as described above. FIG. 3 is a block diagram systematically showing the procedure for setting the restraining torque executed by the ECU. As shown in the figure, the constraint torque setting procedure includes a front / rear difference rotation constraint torque setting unit 41, a front / rear G proportional constraint torque setting unit 42 for calculating a constraint torque from different parameters according to the driving state of the vehicle, The torque setting unit 43 and the deceleration-response constraint torque setting unit 44, and the constraint torques Tv, Tx, Ta, and Tb set by the setting units 41 to 44, respectively.
And a final restraint torque setting section 45 for setting a final restraint torque Tfinal.

【００１７】各拘束トルク設定部４１〜４４による拘束
トルクＴv，Ｔx，Ｔa，Ｔbの設定は、それぞれ以下の趣
旨に基づくものである。前後差回転拘束トルク設定部４
１は、旋回時に運転者の意志に沿った車両の挙動を実現
することを目的とし、前後輪の回転差に基づいて前後差
回転拘束トルクＴvを算出している。前後Ｇ比例拘束ト
ルク設定部４２は、低μ路面等において前後輪の回転差
に基づく前後差回転拘束トルクＴvに生じるハンチング
の防止を目的とし、前後差回転拘束トルクＴvの代替と
して車両の前後加速度Ｇxに基づいて前後Ｇ拘束トルク
Ｔxを算出している。加速対応拘束トルク設定部４３
は、停車状態からの急発進時等のように伝達トルクが急
増することが予測される場合に、後輪３Ｒの初期スリッ
プを防止することを目的とし、車両の加速状態に基づい
て加速対応拘束トルクＴaを算出している。減速対応拘
束トルク設定部４４は、急減速時において車両姿勢の安
定性を確保することを目的とし、車両の減速状態に基づ
いて減速対応拘束トルクＴbを算出している。The setting of the constraint torques Tv, Tx, Ta, Tb by the constraint torque setting sections 41 to 44 is based on the following purport. Front / rear difference rotation restraint torque setting unit 4
1 is for realizing the behavior of the vehicle according to the driver's intention at the time of turning, and calculates the front / rear difference rotation restricting torque Tv based on the rotation difference between the front and rear wheels. The front-rear G proportional constraint torque setting unit 42 aims to prevent hunting generated in the front-rear difference rotation constraint torque Tv based on the rotation difference between the front and rear wheels on a low μ road surface or the like. The longitudinal G restraining torque Tx is calculated based on Gx. Acceleration-response restraint torque setting unit 43
The purpose of the present invention is to prevent an initial slip of the rear wheel 3R when the transmission torque is expected to increase suddenly, such as when the vehicle suddenly starts from a stopped state, and to set an acceleration response based on the acceleration state of the vehicle. The torque Ta is calculated. The deceleration-response constraint torque setting unit 44 calculates the deceleration-response constraint torque Tb based on the deceleration state of the vehicle for the purpose of ensuring the stability of the vehicle attitude during sudden deceleration.

【００１８】以上の各拘束トルクＴv，Ｔx，Ｔa，Ｔbが
最終拘束トルク設定部４５に入力され、最終拘束トルク
設定部４５の最大値選択部１０１では、前後差回転拘束
トルクＴvと前後Ｇ比例拘束トルクＴxとの大きい側が選
択される。４輪スリップに伴い前後差回転拘束トルクＴ
vに制御ハンチングが発生した場合には、前後Ｇ比例拘
束トルクＴxが適宜選択されることになり、結果として
最大値選択部１０１の出力値が安定化されてハンチング
の影響が抑制される。The above constraint torques Tv, Tx, Ta, and Tb are input to the final constraint torque setting unit 45, and the maximum value selection unit 101 of the final constraint torque setting unit 45 determines the front-rear difference rotation constraint torque Tv and the longitudinal G proportionality. The side with the larger constraint torque Tx is selected. Front-rear difference rotation restraint torque T due to four-wheel slip
When control hunting occurs in v, the front-rear G proportional constraint torque Tx is appropriately selected, and as a result, the output value of the maximum value selection unit 101 is stabilized, and the effect of hunting is suppressed.

【００１９】選択された拘束トルクＴv，Ｔxは、加算処
理部１０２において加速対応拘束トルクＴa及び減速対
応拘束トルクＴbと加算されて、最終拘束トルクＴfinal
とされる。この最終拘束トルクＴfinalはリミッタ１０
３に入力されて、センタデフ１の油圧多板クラッチ１９
で実現可能な最大拘束トルクに制限され、その後に加算
処理部１０４に入力される。又、加算処理部１０４には
ハイパスフィルタ１０５を通過した最終拘束トルクＴfi
nalも入力され、双方が加算された後に再びリミッタ１
０６により最大拘束トルクに制限され、最終拘束トルク
Ｔfinalとして出力される。ハイパスフィルタ１０５で
は、最終拘束トルクＴfinalの急変時にサージ的な上乗
せを行うことにより、この最終拘束トルクＴfinalに基
づいてソレノイドバルブ２１が駆動制御される際の応答
遅れを低減している。The selected constraint torques Tv and Tx are added to an acceleration-response constraint torque Ta and a deceleration-response constraint torque Tb in an addition processing unit 102 to obtain a final constraint torque Tfinal.
It is said. This final restraining torque Tfinal is the limiter 10
3 and the hydraulic multi-plate clutch 19 of the center differential 1
Is limited to the maximum restraint torque that can be realized by Further, the addition processing unit 104 has a final constraint torque Tfi that has passed through the high-pass filter 105.
nal is also input, and after adding both, limiter 1 again
06, it is limited to the maximum constraint torque, and is output as the final constraint torque Tfinal. The high-pass filter 105 performs a surge-like addition when the final constraint torque Tfinal changes suddenly, thereby reducing a response delay when the solenoid valve 21 is driven and controlled based on the final constraint torque Tfinal.

【００２０】このようにして設定された最終拘束トルク
Ｔfinalに基づいて、センタデフ１の実際の拘束トルク
が制御される。即ち、最終拘束トルクＴfinalに対応す
るデューティ率が図示しないマップから設定され、その
デューティ率に基づいてソレノイドバルブ２１が作動し
て、油圧ユニット２０から油圧多板クラッチ１９に供給
される作動油を制御し、その結果、油圧多板クラッチ１
９の係合状態が調整されて、拘束トルクが上記最終拘束
トルクＴfinalに制御される。The actual restraining torque of the center differential 1 is controlled based on the final restraining torque Tfinal set as described above. That is, the duty ratio corresponding to the final constraint torque Tfinal is set from a map (not shown), and the solenoid valve 21 is operated based on the duty ratio to control the hydraulic oil supplied from the hydraulic unit 20 to the hydraulic multi-plate clutch 19. As a result, the hydraulic multi-plate clutch 1
9 is adjusted, and the restraining torque is controlled to the final restraining torque Tfinal.

【００２１】一方、図４は減速対応拘束トルク設定部の
拘束トルクの詳細な設定手順を示すブロック図であり、
以下、この図に従って減速対応拘束トルク設定部４４の
設定処理を説明する。減速対応拘束トルク設定部４４の
拘束トルク算出部９１には、前後加速度センサ３３にて
検出された前後加速度Ｇxとモード切換スイッチ３８の
操作状況とが入力され、予め設定された３種のマップか
ら路面状況に対応するマップが選択される。選択された
マップに基づいて前後加速度Ｇxから減速対応拘束トル
クＴbが算出される。On the other hand, FIG. 4 is a block diagram showing a detailed setting procedure of the restraining torque of the restraining torque setting unit for deceleration.
Hereinafter, the setting process of the deceleration-response constraint torque setting unit 44 will be described with reference to FIG. The longitudinal acceleration Gx detected by the longitudinal acceleration sensor 33 and the operation status of the mode changeover switch 38 are input to the restraining torque calculating unit 91 of the deceleration-response restraining torque setting unit 44, and the three kinds of preset maps are used. The map corresponding to the road condition is selected. Based on the selected map, the restraining torque Tb corresponding to deceleration is calculated from the longitudinal acceleration Gx.

【００２２】図に示すように、何れのマップにおいて
も、前後加速度Ｇxが負側（減速側）に増加して減速度
合が大きくなるほど、減速対応拘束トルクＴbが増加設
定される。又、各マップは、同一の前後加速度Ｇxにお
いて、低μ路面のマップほど小さな減速対応拘束トルク
Ｔbが算出されるように設定されている。又、Ｋ2算出部
９２には、操舵角センサ３７にて検出された操舵角θ
s、モード切換スイッチ３８の操作状況、及び推定車体
速算出部５４にて算出された推定車体速ＶBが入力され
る。推定車体速ＶBとは所定時間ｔ後の車体速ＶBを表
し、例えば、２番目に小さい車輪速を現在の車体速と見
なし（最小値は故障中の可能性があるため除外）、その
値を前後加速度Ｇx（以降の車体速の変化を意味する）
で補正することにより算出される。Ｋ2算出部９２で
は、予め設定された３種のマップから路面状況に対応す
るマップが選択され、そのマップに基づいて、操舵角θ
s及び推定車体速ＶBから補正係数Ｋ2が算出される。算
出された補正係数Ｋ2はＣ／Ｓ補正部９３を経て乗算処
理部９４に入力され、乗算処理部９４では、減速対応拘
束トルクＴbに補正係数Ｋ2が乗算される。図示はしない
が、補正係数Ｋ2は０〜１．０の範囲内で設定され、例
えば操舵角θsの増加に伴って減少設定され、これによ
り減速対応拘束トルクＴbが減少補正されて回頭性の確
保が図られる。As shown in the drawings, in any of the maps, the deceleration-response constraint torque Tb is set to increase as the longitudinal acceleration Gx increases to the negative side (deceleration side) and the degree of deceleration increases. In addition, each map is set such that, for the same longitudinal acceleration Gx, a smaller deceleration-response constraint torque Tb is calculated for a map with a lower μ road surface. In addition, the K2 calculator 92 includes the steering angle θ detected by the steering angle sensor 37.
s, the operation state of the mode changeover switch 38, and the estimated vehicle speed VB calculated by the estimated vehicle speed calculator 54 are input. The estimated vehicle speed VB indicates the vehicle speed VB after a predetermined time t. For example, the second lowest wheel speed is regarded as the current vehicle speed (the minimum value is excluded because there is a possibility of failure, and the value is calculated as Longitudinal acceleration Gx (meaning subsequent changes in vehicle speed)
It is calculated by correcting with. In the K2 calculation unit 92, a map corresponding to the road surface condition is selected from three types of preset maps, and the steering angle θ is determined based on the map.
A correction coefficient K2 is calculated from s and the estimated vehicle speed VB. The calculated correction coefficient K2 is input to the multiplication processing unit 94 via the C / S correction unit 93, and the multiplication processing unit 94 multiplies the deceleration-response constraint torque Tb by the correction coefficient K2. Although not shown, the correction coefficient K2 is set in the range of 0 to 1.0, and is set to decrease with an increase in the steering angle θs, for example. Is achieved.

【００２３】又、Ｃ／Ｓ補正部９３では、現在の操舵状
況がカウンタステアであるか否かが判定される。このカ
ウンタステアの判定は、例えば操舵角θsから推定した
操舵方向と横加速度センサ等で検出した車両の横加速度
とに基づいて行われ、両者が一致している場合に非カウ
ンタステア（ＣＳＨ＝０）と判定され、一致していない
場合にカウンタステア（ＣＳＨ＝１）と判定される。前
記Ｃ／Ｓ補正部９３では、Ｃ／Ｓ判定部６０の判定結果
がカウンタステア（ＣＳＨ＝１）であるときのみ、補正
係数Ｋ2を１に置換する。よって、操舵角θsに基づいて
設定される補正係数Ｋ2がカウンタステアによって不適
切となったときには、これに基づく補正が禁止される。The C / S correction unit 93 determines whether the current steering state is countersteering. The determination of the countersteer is made based on, for example, the steering direction estimated from the steering angle θs and the lateral acceleration of the vehicle detected by the lateral acceleration sensor or the like. ), And if they do not match, it is determined that counter steer (CSH = 1). The C / S corrector 93 replaces the correction coefficient K2 with 1 only when the result of the determination by the C / S determiner 60 is counter steer (CSH = 1). Therefore, when the correction coefficient K2 set based on the steering angle θs becomes inappropriate due to countersteering, correction based on this is prohibited.

【００２４】一方、操舵角センサ３７からの操舵角θs
は微分処理部９５で時間微分されて操舵角速度Ｄθsに
変換され、この操舵角速度Ｄθsは前記モード切換スイ
ッチ３８の操作状況と共にＫ3算出部９６に入力され
る。Ｋ3算出部９６では、予め設定された３種のマップ
から路面状況に対応するマップが選択され、そのマップ
に基づいて操舵角速度Ｄθsから補正係数Ｋ3が算出され
る。算出された補正係数Ｋ3はフィルタ９７及びＣ／Ｓ
補正部９８を経て乗算処理部９９に入力され、乗算処理
部９９では、減速対応拘束トルクＴbに補正係数Ｋ3が乗
算され、乗算後の減速対応拘束トルクＴbが、上記した
最終拘束トルク設定部４５に出力されて最終拘束トルク
Ｔfinalの算出に適用される。On the other hand, the steering angle θs from the steering angle sensor 37
Is differentiated with respect to time by a differentiation processing unit 95 and is converted into a steering angular velocity Dθs. The steering angular velocity Dθs is input to the K3 calculation unit 96 together with the operation state of the mode changeover switch 38. In the K3 calculating section 96, a map corresponding to the road surface condition is selected from three kinds of preset maps, and a correction coefficient K3 is calculated from the steering angular velocity Dθs based on the map. The calculated correction coefficient K3 is determined by the filter 97 and the C / S
After being input to the multiplication processing unit 99 via the correction unit 98, the multiplication processing unit 99 multiplies the deceleration-response constraint torque Tb by the correction coefficient K3, and outputs the deceleration-response constraint torque Tb after the multiplication to the final constraint torque setting unit 45 described above. And applied to the calculation of the final constraint torque Tfinal.

【００２５】補正係数Ｋ3は０〜１．０の範囲内で設定
されるが、何れのマップにおいても、操舵角速度Ｄθs
が所定値以上の領域では、操舵角速度Ｄθsの増加に伴
って補正係数Ｋ3が減少設定される。これにより急操舵
に伴って操舵角速度Ｄθsが増加すると、補正係数Ｋ3が
減少側に設定されて減速対応拘束トルクＴbを減少補正
し、その結果、回頭性の確保が図られる。又、低μ路面
のマップほど、より高い操舵角速度Ｄθsまで補正係数
Ｋ3が最大値（１．０）に維持されるように設定され、
結果として急操舵による減速対応拘束トルクＴbの減少
が抑制されて、走行安定性が確保される。尚、この例で
は操舵の方向（切込み側と切戻し側）に拘わらず同一の
マップを適用したが、操舵方向に応じて異なる特性のマ
ップを適用してもよい。The correction coefficient K3 is set in the range of 0 to 1.0. In any of the maps, the steering angular velocity Dθs
Is greater than or equal to a predetermined value, the correction coefficient K3 is set to decrease as the steering angular velocity Dθs increases. As a result, when the steering angular velocity Dθs increases with rapid steering, the correction coefficient K3 is set to the decreasing side, and the deceleration-response restraining torque Tb is corrected to decrease, and as a result, the turning performance is ensured. Also, the correction coefficient K3 is set to be maintained at the maximum value (1.0) up to a higher steering angular velocity Dθs as the map of the road surface becomes lower.
As a result, a decrease in the deceleration-response restraining torque Tb due to sudden steering is suppressed, and traveling stability is ensured. In this example, the same map is applied irrespective of the steering direction (cut side and return side), but a map having different characteristics may be applied according to the steering direction.

【００２６】Ｃ／Ｓ補正部９８では、このように設定さ
れた補正係数Ｋ3をカウンタステア（ＣＳＨ＝１）であ
るときのみ１に置換する。よって、操舵角速度Ｄθsに
基づいて設定される補正係数Ｋ3がカウンタステアによ
って不適切となったときには、これに基づく補正が禁止
される。以上のように減速対応拘束トルクＴbは、拘束
トルク算出部９１での設定値をベースとして補正係数Ｋ
1，Ｋ3により補正して求められる。そして、拘束トルク
算出部９１では、減速度合の増加に伴って減速対応拘束
トルクＴbを増加設定し、更に低μ路面のマップほど小
さな減速対応拘束トルクＴbを算出している。これは、
以下の趣旨に基づくものである。The C / S correction section 98 replaces the correction coefficient K3 set in this way with 1 only when counter steer (CSH = 1). Therefore, when the correction coefficient K3 set based on the steering angular velocity Dθs becomes inappropriate due to counter steering, the correction based on this is prohibited. As described above, the deceleration-response constraint torque Tb is based on the correction coefficient K based on the set value in the constraint torque calculation unit 91.
It is obtained by correcting with 1, K3. Then, the restraining torque calculating unit 91 sets the deceleration corresponding restraining torque Tb to increase as the deceleration ratio increases, and further calculates the deceleration corresponding restraining torque Tb as the map of the low μ road surface becomes smaller. this is,
It is based on the following purpose.

【００２７】減速時に車両姿勢が乱れる要因の一つとし
て後輪ロックが挙げれら、後輪３Ｒがロックして路面と
の摩擦係数が急減すると横方向へのグリップ（サイドフ
ォース）も消失することになり、結果として前輪側を中
心として後輪側が左右に振れて、車両姿勢が乱れること
になる。ここで、減速時においてセンタデフ１の拘束ト
ルクを増加させると、前後輪３Ｆ，３Ｒへのトルク配分
と共に制動力配分が動的な荷重配分に接近することにな
り、前輪荷重の増加に伴って前輪側の制動力配分が増加
し、逆に後輪荷重の減少に伴って後輪側の制動力配分が
減少する。One of the factors that cause the vehicle attitude to be disturbed during deceleration is rear wheel lock. If the rear wheel 3R locks and the coefficient of friction with the road surface decreases sharply, lateral grip (side force) also disappears. As a result, the rear wheel swings right and left around the front wheel, and the vehicle attitude is disturbed. Here, when the restraining torque of the center differential 1 is increased at the time of deceleration, the braking force distribution approaches the dynamic load distribution together with the torque distribution to the front and rear wheels 3F, 3R, and the front wheels increase with the front wheel load. The braking force distribution on the rear wheel side increases, and conversely, as the rear wheel load decreases, the braking force distribution on the rear wheel side decreases.

【００２８】つまり、後輪ロックが発生し難い方向に車
両の走行特性が変化することになり、後輪ロックの抑制
によりサイドフォースが確保され、これにより車両姿勢
の乱れが防止される。上記のように減速対応拘束トルク
Ｔbは、減速度合が大きくて車両姿勢が乱れる可能性が
高いほど増加されることから、より後輪ロックし難い方
向に走行特性が変化して、車両姿勢の安定化が確実に達
成される。That is, the running characteristics of the vehicle change in the direction in which the rear wheel lock is unlikely to occur, and the side force is secured by suppressing the rear wheel lock, thereby preventing the vehicle posture from being disturbed. As described above, the deceleration-response constraint torque Tb is increased as the deceleration is large and the possibility of the vehicle attitude being disturbed is increased. Therefore, the running characteristics change in a direction in which the rear wheels are more difficult to lock, and the vehicle attitude is stabilized. Is surely achieved.

【００２９】そして、この防止作用は、既に説明した従
来技術のように、車両の姿勢が乱れたときに始めて作用
するものとは異なり、姿勢が乱れる以前の正常な直進時
においても奏される。しかも、従来技術のように駆動輪
のグリップを前提としたものではなく、仮に急制動によ
り前後輪３Ｆ，３Ｒのグリップを消失した場合でも、上
記した制動力配分に基づく走行特性は何ら変わることな
く奏される。よって、本実施形態の車両用差動制限装置
によれば、減速時において確実に車両姿勢を安定化する
ことができる。Unlike the prior art which has been described above, this preventing action is not performed only when the posture of the vehicle is disturbed, but is also exerted during normal straight traveling before the posture is disturbed. Moreover, the driving characteristics are not premised on the grip of the driving wheels as in the prior art, and even if the grips of the front and rear wheels 3F and 3R are lost due to sudden braking, the running characteristics based on the above-described distribution of the braking force do not change at all. Is played. Therefore, according to the vehicle differential limiting device of the present embodiment, the vehicle posture can be reliably stabilized during deceleration.

【００３０】又、上記のように拘束トルクの増加により
センタデフ１を直結状態に近づけることは、急制動時の
前後輪３Ｆ，３Ｒのロック状態を４輪同時ロックに接近
させることを意味し、前後輪３Ｆ，３Ｒのグリップ力を
有効に利用して十分な制動力が得られるという利点があ
る。但し、完全な４輪同時ロックでは運転者がロック限
界を把握し難くなることから、拘束トルクは４輪同時ロ
ックを防止した上で可能な限り高い値に設定することが
望ましい。そして、４輪同時ロックし易いか否かは路面
状況に影響され、低μ路面ほどブレーキ時の前輪荷重が
減少するため、４輪同時ロックを発生し易くなる。その
結果、上記のように低μの路面ほど減速対応拘束トルク
Ｔbを減少設定しているのである。以上の設定により路
面状況に拘わらず、４輪同時ロックの防止により良好な
ブレーキコントロール性を確保した上で、最大限の拘束
トルクを作用させて十分な制動力を得ることができる。Further, bringing the center differential 1 closer to the directly connected state by increasing the restraining torque as described above means that the locked state of the front and rear wheels 3F and 3R at the time of sudden braking approaches the simultaneous locking of the four wheels. There is an advantage that a sufficient braking force can be obtained by effectively utilizing the grip force of the wheels 3F and 3R. However, since it is difficult for the driver to grasp the lock limit in the simultaneous four-wheel lock, it is desirable to set the restraining torque to a value as high as possible after preventing the four-wheel simultaneous lock. Whether the simultaneous locking of the four wheels is easy is affected by the road surface condition, and the lower the μ road surface, the lower the front wheel load during braking, the more likely the simultaneous locking of the four wheels occurs. As a result, as described above, the deceleration-response constraint torque Tb is set to decrease as the road surface becomes lower μ. With the above setting, regardless of the road surface condition, sufficient brake controllability is ensured by preventing simultaneous locking of the four wheels, and sufficient braking force can be obtained by applying the maximum restraining torque.

【００３１】以上で実施形態の説明を終えるが、本発明
の態様はこの実施形態に限定されるものではない。例え
ば、上記実施形態では、前後差回転拘束トルクＴv、前
後Ｇ比例拘束トルクＴx、加速対応拘束トルクＴa、減速
対応拘束トルクＴbをそれぞれ算出して最終的な拘束ト
ルクＴfinalを設定したが、何れかの拘束トルクを省略
したり、別のパラメータから算出された拘束トルクを追
加したりしてもよい。Although the embodiment has been described above, aspects of the present invention are not limited to this embodiment. For example, in the above-described embodiment, the front-rear difference rotation constraint torque Tv, the front-rear G proportional constraint torque Tx, the acceleration-response constraint torque Ta, and the deceleration-response constraint torque Tb are calculated to set the final constraint torque Tfinal. May be omitted, or a constraint torque calculated from another parameter may be added.

【００３２】又、上記実施形態では、マップの切換によ
り路面状況（摩擦係数）に応じた減速対応拘束トルクＴ
bを算出しているが、必ずしもこの処理を実行する必要
はない。よって、この処理を省略して上記した前後加速
度Ｇxに基づく減速対応拘束トルクＴbの算出のみを実行
するようにしてもよい。更に、上記実施形態では、路面
状況を運転者に判断させて、その判断結果をモード切換
スイッチ３８からの入力として拘束トルクの制御に取り
込んだが、路面状況をセンサにより検出するようにして
もよい。例えば、センタデフ１の拘束トルクを増減させ
て前後輪３Ｆ，３Ｒへのトルク配分を変化させると、そ
のトルク配分に応じて前後輪３Ｆ，３Ｒのスリップ量が
変化するが、このときのスリップ量の変化度合は路面の
摩擦係数が低いほど顕著なものとなる。そこで、拘束ト
ルクの増減量に対するスリップ変化量に基づいて路面状
況を判定することができる。Further, in the above-described embodiment, the deceleration-response constraint torque T corresponding to the road surface condition (coefficient of friction) is changed by switching the map.
Although b is calculated, it is not always necessary to execute this processing. Therefore, this processing may be omitted and only the calculation of the deceleration-response constraint torque Tb based on the above-described longitudinal acceleration Gx may be executed. Further, in the above embodiment, the driver is made to judge the road surface condition, and the result of the judgment is taken into the control of the restraining torque as an input from the mode changeover switch 38. However, the road surface condition may be detected by a sensor. For example, if the torque distribution to the front and rear wheels 3F and 3R is changed by increasing or decreasing the constraint torque of the center differential 1, the slip amount of the front and rear wheels 3F and 3R changes according to the torque distribution. The degree of change becomes more remarkable as the coefficient of friction of the road surface is lower. Thus, the road surface condition can be determined based on the slip change amount with respect to the increase / decrease amount of the constraint torque.

【００３３】[0033]

【発明の効果】以上説明したように請求項１及び請求項
２の発明の車両用差動制限装置によれば、減速状態に応
じて車両の走行特性を適切に制御し、もって、減速時の
車両姿勢を確実に安定化することができる。又、請求項
３の発明の車両用差動制限装置によれば請求項１及び請
求項２に加えて、４輪同時ロックを防止して良好なブレ
ーキコントロール性を確保した上で、最大限の拘束トル
クを作用させて十分な制動力を得ることができる。As described above, according to the vehicle differential limiting device according to the first and second aspects of the present invention, the running characteristics of the vehicle are appropriately controlled in accordance with the deceleration state, and the The vehicle attitude can be reliably stabilized. According to the vehicle differential limiting device of the third aspect of the invention, in addition to the first and second aspects, the simultaneous locking of the four wheels is prevented to ensure good brake controllability. A sufficient braking force can be obtained by applying the restraining torque.

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

【図１】実施形態の車両用作動制限装置を示す全体構成
図である。FIG. 1 is an overall configuration diagram showing a vehicle operation restriction device according to an embodiment.

【図２】センタデフ及びフロントデフの詳細を示す部分
拡大図である。FIG. 2 is a partially enlarged view showing details of a center differential and a front differential.

【図３】ＥＣＵが実行する拘束トルクの設定手順を系統
的に示したブロック図である。FIG. 3 is a block diagram systematically showing a procedure for setting a constraint torque executed by an ECU.

【図４】減速対応拘束トルク設定部の拘束トルクの詳細
な設定手順を示すブロック図である。FIG. 4 is a block diagram illustrating a detailed setting procedure of a restraining torque of a restraining torque setting unit for deceleration.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１ センタデフ（差動手段） ３Ｆ 前輪 ３Ｒ 後輪 ４ エンジン １９ 油圧多板クラッチ（差動制限手段） ３１ ＥＣＵ（制御手段） Reference Signs List 1 center differential (differential means) 3F front wheel 3R rear wheel 4 engine 19 hydraulic multiple disc clutch (differential limiting means) 31 ECU (control means)

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 エンジンからの駆動力を前後輪に差動を
許容して分配する差動手段と、 上記差動手段に拘束トルクを作用させて差動を制限可能
な差動制限手段と、 車両の減速度合に基づいて上記差動制限手段の拘束トル
クを制御する制御手段とを備えたことを特徴とする車両
用差動制限装置。1. Differential means for distributing a driving force from an engine to front and rear wheels while allowing a differential, and differential limiting means capable of limiting a differential by applying a restraining torque to the differential means. Control means for controlling the restraining torque of the differential limiting means based on the degree of deceleration of the vehicle. 【請求項２】 上記制御手段が、車両の減速度合が大き
いほど上記拘束トルクを増加させることを特徴とする請
求項１に記載の車両用差動制限装置。2. The vehicle differential limiting device according to claim 1, wherein the control means increases the restraining torque as the degree of deceleration of the vehicle increases. 【請求項３】 上記制御手段が、路面の摩擦係数が低い
ほど上記減速度合に基づく拘束トルクを減少させること
を特徴とする請求項２に記載の車両用差動制限装置。3. The vehicle differential limiting device according to claim 2, wherein the control means reduces the restraining torque based on the degree of deceleration as the friction coefficient of the road surface decreases.