JP4209075B2

JP4209075B2 - Differential limiting device for vehicle

Info

Publication number: JP4209075B2
Application number: JP2000280480A
Authority: JP
Inventors: 薫澤瀬; 祐一後田
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 2000-09-14
Filing date: 2000-09-14
Publication date: 2009-01-14
Anticipated expiration: 2020-09-14
Also published as: JP2002087105A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両の前後輪間や左右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。
【０００２】
【関連する背景技術】
近年広く実用化されているフルタイム４輪駆動車では、車両の旋回時に発生する前後輪間の回転差をセンタデフにより許容して、所謂タイトコーナブレーキング現象を防止している。この種のセンタデフには油圧多板クラッチからなる差動制限装置が備えられる場合があり、油圧多板クラッチによりセンタデフに拘束トルクを作用させて差動状態を制限し、これにより前後輪のトルク配分を調整して走行特性（例えば、回頭性や走行安定性等）を任意に変更可能としている。
【０００３】
車両の運転状態に応じた最適な走行特性を達成させるべく、拘束トルクは種々のパラメータに基づいて設定される。例えば、自動変速機付き車両用の差動制限装置として、加速が開始されて車両の駆動力が急増したときには、トラクション性能を確保して車両の安定化を図るべきとの観点の基に、アクセル開度の増加に伴って拘束トルクを増加設定することによりスリップを抑制するようにしたものがある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記した差動制限装置は、手動変速機付き車両にも適用可能であるが、この場合には以下に述べる問題が発生する。即ち、周知のように自動変速機のシフトアップはアクセルオン状態で行われるが、手動変速機ではシフトアップ毎に運転者によりアクセルがオフ操作される。よって、その度にアクセル開度に基づいて拘束トルクが減少側に制御されることになり、何れかの車輪の瞬間的なスリップにより車両の挙動が急激に変化し、その結果、車両の走行状態が不安定になるという不具合がある。
【０００５】
本発明の目的は、手動変速機のシフトアップに伴うアクセルのオフ操作に影響されることなく拘束トルクを制御し、もって、良好な走行安定性を実現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。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明では、エンジンからの駆動力を手動変速機を介して入力し、この駆動力を各駆動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、アクセル開度相関値の増加に応じて差動制限手段の拘束トルクを増加側に制御する制御手段とを有し、フィルタにより制御手段の応答性を、拘束トルクの増加側に対して減少側を低く設定した。
【０００７】
従って、例えば加速時には、スリップ防止による車両の安定化を目的として、アクセル開度相関値（例えばアクセル開度自体、或いはアクセル開度に応じて調整されるエンジンのスロットル開度等）の増加に伴って差動制限手段の拘束トルクが増加側に制御される。このときの拘束トルクは、加速開始に遅れることなく高い応答性をもって迅速に増加し、スリップ防止が確実になされる。そして、手動変速機でのシフトアップに伴ってアクセルがオフ操作されると、アクセル開度相関値の減少に伴って拘束トルクは減少側に制御されるが、このときには低い応答性により拘束トルクが緩慢に減少するため、結果としてシフトアップ時のごく短いアクセルオフ期間中には実質的に拘束トルクがほとんど減少せず、瞬間的なスリップが防止されて車両の急激な挙動変化が抑制される。
【０００８】
【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８ａ，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。
【０００９】
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１３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。
【００１０】
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１６、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。
【００１１】
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２０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。
【００１２】
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、エンジン４のスロットル開度ＴＰＳを検出するスロットルセンサ３６、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。
【００１３】
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。
【００１４】
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４１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。
【００１５】
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Ｔv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。
【００１６】
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１０３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Ｔfinalも入力され、双方が加算された後に再びリミッタ１０６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。
【００１７】
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１９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。
【００１８】
一方、図４は加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、この図に従って加速対応拘束トルク設定部４３の設定処理を説明する。
加速対応拘束トルク設定部４３の拘束トルク算出部８１には、スロットルセンサ３６にて検出されたスロットル開度ＴＰＳ、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。拘束トルク算出部８１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スロットル開度ＴＰＳ及び推定車体速ＶBから加速対応拘束トルクＴaが算出される。この加速対応拘束トルクＴaがフィルタ８２を経て上記した最終拘束トルクＴfinal設定部に出力されて、最終拘束トルクＴfinalの算出に適用される。
【００１９】
図示はしないが、例えば加速対応拘束トルクＴaは、スロットル開度ＴＰＳの増加に伴って増加設定され、且つ、推定車体速ＶBの増加に伴って減少設定される。この特性により、停車状態からスロットル開度ＴＰＳを大として急発進する場合等には、加速対応拘束トルクＴaが増加設定されることになり、初期スリップが抑制されて車両の安定化が図られる。
【００２０】
尚、各マップは、同一のスロットル開度ＴＰＳ及び推定車体速ＶBにおいて、低μ路面のマップほど大きな加速対応拘束トルクＴaが算出されるように特性設定されており、その結果、高μ路面では回頭性を重視し、低μ路面では走行安定性を重視した加速対応拘束トルクＴaの設定がなされる。
そして、前記フィルタ９７の特性は増加側が８Ｈｚに、減少側が０．５Ｈｚに設定されて、減少側の応答性が増加側の応答性に比較して大幅に低められている。このため、加速時のアクセルオン操作によりスロットル開度ＴＰＳが増加して、フィルタ８２に入力される加速対応拘束トルクＴaが増加側に変化したときには、フィルタ８２は高い応答性をもって迅速に出力を増加させることから、加速開始に遅れることなくセンタデフ１の拘束トルクが増加されることになる。一方、その後のシフトアップに伴うアクセルオフ操作でスロットル開度ＴＰＳが減少したときには、入力される加速対応拘束トルクＴaが減少しても、フィルタ８２の応答性が低いことから出力は緩慢にしか減少せず、結果としてシフトアップ時のごく短いアクセルオフ期間中には実際の拘束トルクはほとんど減少しない。
【００２１】
つまり、アクセルオン操作時には速やかにセンタデフ１の拘束トルクを増加させて、直ちにスリップ防止作用により良好な走行安定性が実現される。そして、シフトアップに伴ってアクセルがオフ操作されたときには、拘束トルクがほとんど減少しないことから車輪３Ｆ，３Ｒの瞬間的なスリップが未然に防止され、スリップによる車両の急激な挙動変化が抑制される。その結果、本実施形態の車両用差動制限装置によれば、シフトアップに伴うアクセルのオフ操作に影響されることなく拘束トルクを制御し、もって、良好な走行安定性を実現することができる。
【００２２】
尚、言うまでもないが、加速対応拘束トルクＴaをどの程度緩やかに減少させるかは、油圧ユニット２０の応答性や車両の基本的な走行特性等によって異なることから、前記フィルタ８２の特性は、これらの諸条件を考慮した上で任意に変更可能である。
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、前輪及び後輪間の差動を許容するセンタデフ用の差動制限装置として具体化したが、例えば左右輪間の差動を許容するフロントデフやリアデフ用の差動制限装置に具体化してもよい。
【００２３】
又、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。
更に、上記実施形態では、拘束トルク算出部８１の出力側にフィルタ８２を設け、加速対応拘束トルクＴaの増減状態をフィルタ８２により変更することで、シフトアップ時の加速対応拘束トルクＴaの減少を緩やかにしたが、例えば図４に二点鎖線で示すように、フィルタ８２の位置をスロットルセンサ３６の出力側に変更して、スロットル開度ＴＰＳの増減状態をフィルタ８２により変更してもよい。この場合のフィルタ８２の特性は、上記した場合と同様に、増加側の応答性より減少側の応答性を低めるように設定する。これにより、シフトアップ時に伴うアクセルオフ操作時には、スロットル開度ＴＰＳの減少がフィルタ８２により緩やかにされるため、拘束トルクの減少が抑制されてスリップによる車両の挙動変化を防止可能となる。
【００２５】
又、上記実施形態では、スロットル開度ＴＰＳと推定車体速ＶBに基づいて加速対応拘束トルクＴaを算出したが、例えばスロットル開度ＴＰＳに代えてアクセル開度を適用してもよいし、推定車体速ＶBを省略したり、逆に他のパラメータを加えたりしてもよい。
【００２６】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の車両用差動制限装置によれば、手動変速機のシフトアップに伴うアクセルのオフ操作に影響されることなく拘束トルクを制御し、もって、良好な走行安定性を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【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。
【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。
【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。
【図４】加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。
【符号の説明】
１センタデフ（差動手段）
３Ｆ前輪（駆動輪）
３Ｒ後輪（駆動輪）
４エンジン
１９油圧多板クラッチ（差動制限手段）
３１ＥＣＵ（制御手段）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a differential limiting device for a vehicle that limits differential between front and rear wheels and between left and right wheels of a vehicle.
[0002]
[Related background]
In a full-time four-wheel drive vehicle that has been widely put into practical use in recent years, a so-called tight corner braking phenomenon is prevented by allowing a center differential to cause a rotation difference between front and rear wheels that occurs when the vehicle turns. This type of center differential may be equipped with a differential limiting device consisting of a hydraulic multi-plate clutch. The hydraulic multi-plate clutch applies a restraining torque to the center differential to limit the differential state, thereby distributing torque between the front and rear wheels. To adjust the running characteristics (for example, turning ability and running stability) arbitrarily.
[0003]
In order to achieve optimum running characteristics according to the driving state of the vehicle, the restraining torque is set based on various parameters. For example, as a differential limiting device for a vehicle with an automatic transmission, when acceleration is started and the driving force of the vehicle rapidly increases, the accelerator is based on the viewpoint that the traction performance should be secured and the vehicle should be stabilized. There is one in which slip is suppressed by increasing the restraining torque as the opening degree increases.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
The differential limiting device described above can also be applied to a vehicle with a manual transmission, but in this case, the following problems occur. That is, as is well known, the shift-up of the automatic transmission is performed in the accelerator-on state, but in the manual transmission, the accelerator is turned off by the driver at every shift-up. Therefore, the restraint torque is controlled to decrease on the basis of the accelerator opening each time, and the behavior of the vehicle changes suddenly due to an instantaneous slip of one of the wheels. There is a problem that becomes unstable.
[0005]
An object of the present invention is to provide a vehicle differential limiting device capable of controlling a restraining torque without being affected by an accelerator-off operation associated with a shift-up of a manual transmission, and thereby realizing a good running stability. It is to provide.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, in the present invention, a differential means for inputting a driving force from an engine via a manual transmission and distributing the driving force to each driving wheel while allowing a differential, and a differential means A differential limiting means capable of limiting the differential by applying a restraining torque to the motor, and a control means for controlling the restricting torque of the differential limiting means to the increasing side in accordance with an increase in the accelerator opening correlation value. the response of more control means data and set low decrease side with respect to the increase side of the restraining torque.
[0007]
Therefore, for example, during acceleration, the accelerator opening correlation value (for example, the accelerator opening itself or the engine throttle opening adjusted according to the accelerator opening) is increased for the purpose of stabilizing the vehicle by preventing slippage. Thus, the restraining torque of the differential limiting means is controlled to increase. The restraining torque at this time increases rapidly with high responsiveness without delaying the start of acceleration, and slip prevention is ensured. When the accelerator is turned off along with the shift up in the manual transmission, the restraint torque is controlled to decrease as the accelerator opening correlation value decreases. At this time, the restraint torque is reduced due to low responsiveness. As a result, it slowly decreases, and as a result, the restraining torque is hardly reduced during a very short accelerator-off period at the time of upshifting, and an instantaneous slip is prevented and a sudden change in behavior of the vehicle is suppressed.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment in which the present invention is embodied in a differential limiting device for limiting the differential of a center differential (hereinafter referred to as a center differential) will be described.
FIG. 1 is an overall configuration diagram showing a vehicle operation limiting device of this embodiment, and 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 disposed on an axle of a front wheel 3F of a vehicle together with a front differential (hereinafter referred to as front differential) 2, and the rotation of the engine 4 is a manual transmission 5 Is input to the ring gear 6 on the outer periphery of the center differential 1. The center differential 1 has a general configuration in which a pair of side gears 8a and 8b are engaged 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 8a, 8a, Torque is distributed at a ratio of 50:50 while allowing a rotation difference to 8b.
[0009]
One side gear 8a of the center differential 1 is connected to the outer casing 9 of the front differential 2, and a ring gear 10 provided on the outer periphery of the outer casing 9 is rear differential (hereinafter referred to as rear differential) via a pinion gear 11 and a propeller shaft 12. 13 is connected. When the outer casing 9 rotates together with the one side gear 8a, the rotation is transmitted to the rear differential 13 through the ring gear 10, the pinion gear 11, and the propeller shaft 12, and the left and right rear wheels 3R are driven to rotate through the drive shaft 14. At the same time, a left-right rotational difference is allowed by a differential mechanism (not shown) built in the rear differential 13.
[0010]
The other side gear 8 b of the center differential 1 is connected to an inner casing 15 housed in the outer casing 9, and a pair of planetary gears 16 supported in the inner casing 15 are formed at the inner ends of the left and right drive shafts 17. Are engaged with the sun gears 18 respectively. When the inner casing 15 rotates together with the other side gear 8b, the rotation is transmitted to the drive shaft 17 via the planetary gear 16 and the sun gear 18, and the left and right front wheels 3F are driven to rotate, and the planetary gear 16 rotates as the left and right are rotated. A rotation difference of is allowed.
[0011]
A hydraulic multi-plate clutch 19 as a differential limiting means is provided between the outer casing 9 and the inner casing 15 of the front differential 2, and a restraining torque is generated according to the engaged state of the hydraulic multi-plate clutch 19. Thus, the relative rotation of the casings 9 and 15 is restricted. When the hydraulic multi-plate clutch 19 is fully released (restraint torque is 0), the casings 9 and 15 are held in a free state without being restricted in rotation. Torque is distributed to the rear wheel 3R side. On the other hand, when the hydraulic multi-plate clutch 19 is completely engaged (restraint torque is maximum), the casings 9 and 15 are restricted in rotation and held in a locked state. Torque distribution is performed at a ratio according to the ground contact load of the front and rear wheels 3F, 3R. Then, according to such adjustment of the restraining torque, the running characteristics of the vehicle change as will be described later. The hydraulic multi-plate clutch 19 operates by receiving hydraulic oil supplied from the hydraulic unit 20, and the engagement state of the hydraulic multi-plate clutch 19 is adjusted by controlling the supply state of the hydraulic oil by the solenoid valve 21. Arbitrary restraint torque is realized.
[0012]
On the other hand, a 4WD ECU (electronic control unit) 31 as a control means is installed in the interior of the vehicle together with an unillustrated engine / transmission ECU, ABS ECU, etc., and this 4WD ECU 31 is connected to other ECUs. Similarly, an input / output device (not shown), a storage device (ROM, RAM, etc.) used for storing control programs and control maps, a central processing unit (CPU), a timer counter, and the like are provided. On the input side of the 4WD ECU 31, there are a throttle sensor 36 for detecting the throttle opening TPS of the engine 4, and the driver has a high μ road surface (for example, a paved road), a medium μ road surface (for example, an unpaved road), a low A mode changeover switch 38 for selecting three kinds of road surface conditions on the μ road surface (for example, frozen road) is connected. The solenoid valve 21 is connected to the output side of the 4WD ECU 31.
[0013]
Next, a description will be given of the setting procedure of the restraint torque applied to the differential limiting control of the center differential 1, particularly the differential limiting control, executed by the ECU 31 of the vehicle differential limiting device configured as described above.
FIG. 3 is a block diagram systematically showing the setting procedure of the restraining torque executed by the ECU. As shown in the figure, this restricting torque setting procedure includes a front-rear differential rotation restricting torque setting unit 41, a front-rear G proportional restricting torque setting unit 42, an acceleration corresponding restriction that calculate the restricting torque from different parameters according to the driving state of the vehicle. The final restraint torque setting for setting the final restraint torque Tfinal from the restraint torques Tv, Tx, Ta, and Tb set by the torque setting unit 43, the deceleration-corresponding restraint torque setting unit 44, and the respective setters 41 to 44. Part 45.
[0014]
The setting of the restraining torques Tv, Tx, Ta, and Tb by the restraining torque setting units 41 to 44 is based on the following points. The front / rear difference rotational restraint torque setting unit 41 calculates the front / rear difference rotational restraint torque Tv based on the rotational difference between the front and rear wheels for the purpose of realizing the behavior of the vehicle in accordance with the driver's will during turning. The front / rear G proportional restraint torque setting unit 42 is intended to prevent hunting that occurs in the front / rear difference rotational restraint torque Tv based on the rotational difference between the front and rear wheels on a low μ road surface or the like. The front-rear G restraining torque Tx is calculated based on Gx. The acceleration-corresponding restraint torque setting unit 43 is provided for the purpose of preventing the initial slip of the rear wheel 3R when the transmission torque is expected to increase suddenly, such as when suddenly starting from a stopped state. Based on the state, the acceleration corresponding restraint torque Ta is calculated. The deceleration-corresponding restraint torque setting unit 44 calculates a deceleration-responding restraint torque Tb based on the deceleration state of the vehicle for the purpose of ensuring the stability of the vehicle posture during sudden deceleration.
[0015]
Each of the above-mentioned restraint torques Tv, Tx, Ta, Tb is input to the final restraint torque setting unit 45, and the maximum value selection unit 101 of the final restraint torque setting unit 45 performs the front-rear differential rotation restraint torque Tv and the front-rear G proportional restraint torque Tx. The larger side is selected. When control hunting occurs in the front / rear differential rotation restraint torque Tv due to the four-wheel slip, the front / rear G proportional restraint torque Tx is appropriately selected, and as a result, the output value of the maximum value selection unit 101 is stabilized. This suppresses the influence of hunting.
[0016]
The selected restraint torques Tv and Tx are added to the acceleration restraint torque Ta and the deceleration restraint torque Tb in the addition processing unit 102 to obtain the final restraint torque Tfinal. This final restraining torque Tfinal is input to the limiter 103, limited to the maximum restraining torque that can be realized by the hydraulic multi-plate clutch 19 of the center differential 1, and then input to the addition processing unit 104. Further, the final restraining torque Tfinal that has passed through the high-pass filter 105 is also input to the addition processing unit 104, and after both are added, the limiter 106 limits the maximum restraining torque again and outputs it as the final restraining torque Tfinal. The high-pass filter 105 reduces the response delay when the solenoid valve 21 is driven and controlled based on the final restraining torque Tfinal by performing a surge addition when the final restraining torque Tfinal suddenly changes.
[0017]
Based on the final constraint torque Tfinal set in this way, the actual constraint torque of the center differential 1 is controlled. That is, the duty ratio corresponding to the final restraining 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 engagement state of the hydraulic multi-plate clutch 19 is adjusted, and the restraint torque is controlled to the final restraint torque Tfinal.
[0018]
On the other hand, FIG. 4 is a block diagram showing a detailed procedure for setting the restraint torque of the acceleration-corresponding restraint torque setting unit. Hereinafter, the setting process of the acceleration-responding restraint torque setting unit 43 will be described with reference to FIG.
In the restraint torque calculation unit 81 of the acceleration corresponding restraint torque setting unit 43, the throttle opening degree TPS detected by the throttle sensor 36, the operation state of the mode changeover switch 38, and the estimated vehicle speed calculation unit 54 The vehicle speed VB is input. The estimated vehicle speed VB represents the vehicle speed VB after a predetermined time t. For example, the second smallest 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 It is calculated by correcting with the longitudinal acceleration Gx (meaning the subsequent change in vehicle speed). In the restraint torque calculation unit 81, a map corresponding to the road surface condition is selected from three preset maps, and the acceleration corresponding restraint torque Ta is calculated from the throttle opening TPS and the estimated vehicle body speed VB based on the map. . The acceleration corresponding restraint torque Ta is output to the above-described final restraint torque Tfinal setting unit via the filter 82 and applied to the calculation of the final restraint torque Tfinal.
[0019]
Although not shown, for example, the acceleration corresponding restraint torque Ta is set to increase as the throttle opening degree TPS increases, and is set to decrease as the estimated vehicle body speed VB increases. Due to this characteristic, when the vehicle starts suddenly with a large throttle opening TPS from a stopped state, the acceleration-corresponding restraint torque Ta is set to be increased, so that the initial slip is suppressed and the vehicle is stabilized.
[0020]
Each map is characteristically set so that a larger acceleration-corresponding restraint torque Ta is calculated for a low μ road surface map at the same throttle opening TPS and estimated vehicle speed VB. Acceleration restraint torque Ta is set with emphasis on turning ability and on low μ road surfaces with emphasis on running stability.
The characteristics of the filter 97 are set such that the increase side is set to 8 Hz and the decrease side is set to 0.5 Hz, and the response on the decrease side is greatly reduced compared to the response on the increase side. For this reason, when the throttle opening TPS increases due to the accelerator-on operation during acceleration and the acceleration-corresponding restraint torque Ta input to the filter 82 changes to the increase side, the filter 82 quickly increases the output with high responsiveness. Therefore, the restraining torque of the center differential 1 is increased without delay from the start of acceleration. On the other hand, when the throttle opening TPS decreases due to the accelerator-off operation associated with the subsequent shift-up, the output decreases only slowly due to the low response of the filter 82 even if the input acceleration-corresponding restraint torque Ta decreases. As a result, the actual restraining torque hardly decreases during the very short accelerator-off period at the time of upshifting.
[0021]
That is, when the accelerator is turned on, the restraining torque of the center differential 1 is immediately increased, and good running stability is immediately realized by the anti-slip action. When the accelerator is turned off with the upshift, the restraint torque is hardly reduced, so that the instantaneous slipping of the wheels 3F and 3R is prevented in advance, and the sudden behavior change of the vehicle due to the slip is suppressed. . As a result, according to the vehicle differential limiting device of the present embodiment, it is possible to control the restraint torque without being affected by the accelerator off operation that accompanies the upshifting, thereby achieving good running stability. .
[0022]
Needless to say, how gently the acceleration-restraining restraint torque Ta is reduced depends on the response of the hydraulic unit 20, the basic running characteristics of the vehicle, and the like. It can be arbitrarily changed in consideration of various conditions.
This is the end of the description of the embodiment, but the aspect of the present invention is not limited to this embodiment. For example, in the above embodiment, the differential limiting device for the center differential that allows the differential between the front wheels and the rear wheels is embodied, but for example, the differential limit for the front differential and the rear differential that allows the differential between the left and right wheels. It may be embodied in a device.
[0023]
In the above embodiment, the front-rear differential rotation restraint torque Tv, the front-rear G proportional restraint torque Tx, the acceleration restraint torque Ta, and the deceleration restraint torque Tb are calculated to set the final restraint torque Tfinal. The constraint torque may be omitted, or a constraint torque calculated from another parameter may be added.
Further, in the above embodiment, the filter 82 is provided on the output side of the restraint torque calculation unit 81, and the increase / decrease state of the acceleration support restraint torque Ta is changed by the filter 82, thereby reducing the acceleration support restraint torque Ta at the time of upshifting. However, as shown by a two-dot chain line in FIG. 4, for example, the position of the filter 82 may be changed to the output side of the throttle sensor 36, and the increase / decrease state of the throttle opening TPS may be changed by the filter 82. The characteristic of the filter 82 in this case is set so that the response on the decrease side is lower than the response on the increase side, as in the case described above. As a result, when the accelerator is turned off accompanying the upshift, the decrease in the throttle opening TPS is moderated by the filter 82, so that the decrease in the restraining torque is suppressed and the change in the vehicle behavior due to the slip can be prevented.
[0025]
In the above embodiment, the acceleration-corresponding restraint torque Ta is calculated based on the throttle opening TPS and the estimated vehicle speed VB. For example, the accelerator opening may be applied instead of the throttle opening TPS, or the estimated vehicle body The speed VB may be omitted, or other parameters may be added.
[0026]
【The invention's effect】
As described above, according to the vehicle differential limiting device of the present invention, the restraint torque is controlled without being affected by the accelerator-off operation associated with the shift-up of the manual transmission, thereby providing good running stability. Can be realized.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall configuration diagram illustrating a vehicle operation restriction device according to an embodiment.
FIG. 2 is a partially enlarged view showing details of a center differential and a front differential.
FIG. 3 is a block diagram systematically showing a setting procedure of restraint torque executed by an ECU.
FIG. 4 is a block diagram showing a detailed procedure for setting a restraint torque in an acceleration-corresponding restraint torque setting unit.
[Explanation of symbols]
1 Center differential (differential means)
3F front wheel (drive wheel)
3R rear wheel (drive wheel)
4 Engine 19 Hydraulic multi-plate clutch (Differential limiting means)
31 ECU (control means)

Claims

エンジンからの駆動力を手動変速機を介して入力し、該駆動力を各駆動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、
アクセル開度相関値の増加に応じて上記差動制限手段の拘束トルクを増加側に制御する制御手段とを有し、
フィルタにより上記制御手段の応答性を、拘束トルクの増加側に対して減少側を低く設定したことを特徴とする車両用差動制限装置。Differential means for inputting a driving force from the engine via a manual transmission and distributing the driving force to each driving wheel while allowing a differential;
Differential limiting means capable of limiting the differential by applying a restraining torque to the differential means;
Control means for controlling the restraining torque of the differential limiting means to the increase side according to an increase in the accelerator opening correlation value,
The response of more the control means to filter, vehicular differential limiting apparatus being characterized in that set low decrease side with respect to the increase side of the restraining torque.