JP2008232215A - Differential device with differential limiting mechanism - Google Patents

Differential device with differential limiting mechanism Download PDF

Info

Publication number
JP2008232215A
JP2008232215A JP2007070499A JP2007070499A JP2008232215A JP 2008232215 A JP2008232215 A JP 2008232215A JP 2007070499 A JP2007070499 A JP 2007070499A JP 2007070499 A JP2007070499 A JP 2007070499A JP 2008232215 A JP2008232215 A JP 2008232215A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
differential
time
turning
drive
actuator
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2007070499A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Naoki Osawa
直樹 大澤
Yutaka Tashiro
豊 田代
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Honda Motor Co Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Honda Motor Co Ltd filed Critical Honda Motor Co Ltd
Priority to JP2007070499A priority Critical patent/JP2008232215A/en
Publication of JP2008232215A publication Critical patent/JP2008232215A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress turbulence of vehicular behavior by generating a differential limiting force for a differential mechanism without delay while a vehicle is turning. <P>SOLUTION: When travelling around a corner, a control device for controlling a differential limiting action of the differential mechanism estimates a time Tc to "intersect" when a rotation speed of an inside turning driving wheel exceeds a rotation speed of an outside turning driving wheel from rotation speed difference and rotation acceleration difference of the inside and outside turning driving wheels and outputs a drive instruction to an electric motor of the differential mechanism at the time point when this prediction time Tc becomes equal to or shorter than a predetermined value. Thus, it is possible to output the drive instruction at an earlier time point (time t2') compared with a case that the drive instruction is output to the electric motor at the time point (time t2) when it "intersects" actually. Hence, it is possible to prevent transmission of the driving torque to the outside turning driving wheel and to prevent a travelling locus of the vehicle from swelling to outside by limiting differential action of the differential mechanism before developing an idling inclination as ground contact load of the inside turning driving wheel is reduced at the time of turning around the corner and by transmitting driving torque to the outside turning driving wheel. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、内燃機関の出力を左右の駆動輪へ駆動力として分配する差動機構と、前記差動機構の差動動作を制限する差動制限機構としての摩擦多板クラッチと、摩擦多板クラッチに係合力を付与するアクチュエータと、アクチュエータを駆動する駆動源と、駆動源に駆動指令を出力する制御装置とを備える差動制限機構付き差動装置に関する。   The present invention relates to a differential mechanism that distributes the output of an internal combustion engine as a driving force to left and right drive wheels, a friction multi-plate clutch as a differential limiting mechanism that limits the differential operation of the differential mechanism, and a friction multi-plate The present invention relates to a differential device with a differential limiting mechanism that includes an actuator that applies an engagement force to a clutch, a drive source that drives the actuator, and a control device that outputs a drive command to the drive source.

差動制限機構付き差動装置は、左右の駆動輪の一方が空転した場合でも、差動装置の差動動作を制限することで左右の駆動輪の他方にも駆動力を伝達できるため、悪路や雪路で車両がスタックした場合の脱出性能を向上させることができる。この種の差動制限機構付き差動装置として、油圧でアクチュエータを作動させて差動制限力を発生させるもの(下記特許文献1参照)や、電動モータでアクチュエータを作動させて差動制限力を発生させるもの(下記特許文献2参照)が提案されている。
特公平7−21304号公報 特開2005−249080号公報
Since the differential device with a differential limiting mechanism can transmit driving force to the other of the left and right drive wheels by limiting the differential operation of the differential device even when one of the left and right drive wheels is idle, It is possible to improve the escape performance when a vehicle is stacked on a road or a snowy road. As this kind of differential device with a differential limiting mechanism, a differential limiting force is generated by operating an actuator with hydraulic pressure (see Patent Document 1 below), or a differential limiting force is generated by operating an actuator with an electric motor. The thing to generate (refer the following patent document 2) is proposed.
Japanese Patent Publication No. 7-21304 JP 2005-249080 A

ところで、車両の旋回走行中は車体に作用する遠心力の影響で旋回外側駆動輪の接地荷重が増加して旋回内側駆動輪の接地荷重が減少する傾向があり、特に車両が加速しながら旋回する場合には、接地荷重が減少する旋回内側駆動輪の路面に対するスリップ(空転)が大きくなり、車両の走行軌跡が外側に膨らむ場合がある。   By the way, when the vehicle is turning, the ground load on the outer driving wheel tends to increase due to the centrifugal force acting on the vehicle body, and the ground load on the inner driving wheel tends to decrease. In particular, the vehicle turns while accelerating. In this case, slip (idling) of the turning inner drive wheel with reduced grounding load with respect to the road surface may increase, and the traveling locus of the vehicle may swell outward.

このような場合に差動装置が差動制限機構を備えていれば、「内側駆動輪速度>外側駆動輪速度」の状態になった時点で差動制限機構を作動させることで、旋回内側駆動輪の空転を抑制して旋回外側駆動輪に駆動力を伝達し、旋回を補助する方向のヨーモーメントを発生させて車両の走行軌跡が外側に膨らむのを防止することができる。   In such a case, if the differential device has a differential limiting mechanism, the differential limiting mechanism is activated when the state of “inner driving wheel speed> outer driving wheel speed” is reached, so that the turning inner drive It is possible to prevent the running trajectory of the vehicle from bulging outward by suppressing the idling of the wheel and transmitting the driving force to the turning outer driving wheel and generating a yaw moment in a direction assisting the turning.

しかしながら、車輪速センサで検出した車輪速度の移動平均処理を行うための演算に伴う「内側駆動輪速度>外側駆動輪速度」状態の検出遅れや、「内側駆動輪速度>外側駆動輪速度」状態が検出された後のアクチュエータの作動遅れに伴う差動制限力の発生遅れにより、車両の走行軌跡が外側に膨らむのを確実に防止できない可能性がある。   However, the detection delay of the “inner driving wheel speed> outer driving wheel speed” state or the “inner driving wheel speed> outer driving wheel speed” state accompanying the calculation for performing the moving average processing of the wheel speed detected by the wheel speed sensor There is a possibility that the traveling locus of the vehicle cannot be reliably prevented from bulging outward due to the delay in the generation of the differential limiting force due to the actuation delay of the actuator after the detection of.

本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、車両の旋回時に差動機構に差動制限力を遅滞なく発生させて車両挙動の乱れを抑制することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to suppress a disturbance in vehicle behavior by generating a differential limiting force in a differential mechanism without delay when the vehicle turns.

上記目的を達成するために、請求項1に記載された発明によれば、内燃機関の出力を左右の駆動輪へ駆動力として分配する差動機構と、前記差動機構の差動動作を制限する差動制限機構としての摩擦多板クラッチと、摩擦多板クラッチに係合力を付与するアクチュエータと、アクチュエータを駆動する駆動源と、駆動源に駆動指令を出力する制御装置とを備える差動制限機構付き差動装置において、前記制御装置は、旋回走行時において、左右の駆動輪の回転速度差と、左右の駆動輪の回転加速度差とから、旋回内側駆動輪の回転速度が旋回外側駆動輪の回転速度を上回るまでの時間を予想し、この予想時間が所定値以下になった時点で駆動源に駆動指令を出力することを特徴とする差動制限機構付き差動装置が提案される。   In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, a differential mechanism that distributes the output of the internal combustion engine as a driving force to the left and right drive wheels, and the differential operation of the differential mechanism are limited. Differential limiting mechanism comprising: a friction multi-plate clutch as a differential limiting mechanism; an actuator that applies an engagement force to the friction multi-plate clutch; a drive source that drives the actuator; and a control device that outputs a drive command to the drive source In the mechanism-equipped differential device, the control device determines the rotational speed of the turning inner drive wheel from the difference between the rotational speeds of the left and right drive wheels and the rotational acceleration difference of the left and right drive wheels during turning. A differential device with a differential limiting mechanism is proposed, in which a time until the rotation speed is exceeded is predicted, and a drive command is output to the drive source when the predicted time becomes a predetermined value or less.

尚、実施の形態の電動モータ79は本発明の駆動源に対応し、実施の形態の電子制御ユニットUは本発明の制御装置に対応し、実施の形態の交差予想時間Tcは本発明の予想時間に対応する。   The electric motor 79 of the embodiment corresponds to the drive source of the present invention, the electronic control unit U of the embodiment corresponds to the control device of the present invention, and the expected crossing time Tc of the embodiment is the prediction of the present invention. Corresponds to time.

請求項1の構成によれば、差動機構の差動動作を制限する摩擦多板クラッチの係合力を制御する制御装置が、旋回走行時において、旋回内・外側駆動輪の回転速度差および回転加速度差から旋回内側駆動輪の回転速度が旋回外側駆動輪の回転速度を上回るまでの時間を予想し、この予想時間が所定値以下になった時点でアクチュエータの駆動源に駆動指令を出力するので、実際に旋回内側駆動輪の回転速度が旋回外側駆動輪の回転速度を上回った時点でアクチュエータの駆動源に駆動指令を出力する場合に比べて、摩擦多板クラッチを早期に係合させることができる。これにより、旋回走行時に旋回内側駆動輪の接地荷重が減少して空転傾向になる前に差動機構の差動動作を制限し、旋回外側駆動輪に駆動力を伝達して車両の走行軌跡が外側に膨らむのを防止することができる。   According to the first aspect of the present invention, the control device for controlling the engagement force of the friction multi-plate clutch that restricts the differential operation of the differential mechanism is configured so that the rotational speed difference and the rotation of the inner and outer driving wheels during turning are determined. Since the time until the rotational speed of the inner driving wheel exceeds the rotational speed of the outer driving wheel from the difference in acceleration is predicted, a drive command is output to the actuator drive source when this predicted time falls below a predetermined value. Compared with the case where the drive command is output to the drive source of the actuator when the rotational speed of the turning inner drive wheel actually exceeds the rotation speed of the turning outer drive wheel, the friction multi-plate clutch can be engaged earlier. it can. As a result, the differential operation of the differential mechanism is limited before the ground load on the turning inner drive wheel decreases and tends to run idle during turning, and the driving force is transmitted to the turning outer drive wheel to It is possible to prevent swelling outward.

以下、本発明の実施の形態を添付の図面に基づいて説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

図1〜図13は本発明の実施の形態を示すもので、図1は自動車用内燃機関の後面図、図2は差動機構およびアクチュエータの拡大断面図、図3は差動機構の構造を示す図2の3部拡大図、図4はアクチュエータの構造を示す図3の4部拡大図、図5は摩擦多板クラッチの構造を示す図3の5部拡大図、図6は図3の6−6線断面図、図7は図3の7−7線断面図、図8は図4の8−8線断面図、図9は電動モータの制御系のブロック図、図10は電子制御ユニットの処理内容を説明するフローチャート、図11は駆動輪の回転速度の移動平均の説明図、図12は旋回時の駆動力配分の作用を説明するタイムチャート(従来例)、図13は旋回時の駆動力配分の作用を説明するタイムチャート(実施の形態)である。   1 to 13 show an embodiment of the present invention. FIG. 1 is a rear view of an internal combustion engine for an automobile, FIG. 2 is an enlarged sectional view of a differential mechanism and an actuator, and FIG. 2 is an enlarged view of part 4 of FIG. 3 showing the structure of the actuator, FIG. 5 is an enlarged view of part 5 of FIG. 3 showing the structure of the friction multi-plate clutch, and FIG. 6 is a sectional view taken along line 7-7 in FIG. 3, FIG. 8 is a sectional view taken along line 8-8 in FIG. 4, FIG. 9 is a block diagram of a control system of the electric motor, and FIG. 10 is electronic control. 11 is a flowchart for explaining the processing contents of the unit, FIG. 11 is a diagram for explaining the moving average of the rotational speed of the drive wheels, FIG. 12 is a time chart for explaining the action of driving force distribution during turning (conventional example), and FIG. It is a time chart (embodiment) explaining the effect | action of this driving force distribution.

図1に示すように、フロントエンジン・フロントドライブの自動車の車体前部に横置きに搭載された内燃機関Eは、その左側面に変速機Tが一体に結合され、変速機Tの後面に差動機構Dが設けられる。車体中心線から左方向にずれて配置された差動機構Dから右方向にハーフシャフト11(インターミディエイトシャフト)が延びており、ハーフシャフト11に右駆動輪(図示せず)を駆動する右車軸12が接続され、また差動機構Dから左方向に延びる左車軸13を介して左駆動輪(図示せず)が駆動される。ハーフシャフト11の右端はエンジンブロック22に固定したステー10に支持される。   As shown in FIG. 1, an internal combustion engine E mounted horizontally on the front body of a front engine / front drive automobile has a transmission T integrally coupled to a left side surface thereof, and a difference between the rear surface of the transmission T and the rear surface thereof. A moving mechanism D is provided. A half shaft 11 (intermediate shaft) extends rightward from a differential mechanism D arranged to be shifted leftward from the vehicle body center line, and a right axle that drives a right drive wheel (not shown) to the halfshaft 11. 12 is connected, and a left drive wheel (not shown) is driven via a left axle 13 extending in the left direction from the differential mechanism D. The right end of the half shaft 11 is supported by a stay 10 fixed to the engine block 22.

図2を併せて参照すると明らかなように、差動機構Dを収納するハウジング14は、変速機Tのケーシングと一体に形成されたハウジング本体15と、ハウジング本体15の左端開口部を覆うように複数本のボルト16…で固定されたカバープレート17とを備える。差動機構Dの右側に離間して取り付けられたアクチュエータAは、差動機構Dのハウジング本体15の右端開口部に嵌合するアクチュエータケース18と、アクチュエータケース18の右端開口部を覆うように複数本のボルト19…で固定されたアクチュエータカバー20とを備えており、アクチュエータケース18を貫通する複数本のボルト21…でエンジンブロック22に固定される。差動機構DおよびアクチュエータAは差動装置を構成する。   As is clear from FIG. 2, the housing 14 that houses the differential mechanism D covers the housing body 15 that is formed integrally with the casing of the transmission T and the left end opening of the housing body 15. And a cover plate 17 fixed by a plurality of bolts 16. A plurality of actuators A, which are separately attached to the right side of the differential mechanism D, are an actuator case 18 that fits into the right end opening of the housing body 15 of the differential mechanism D, and a plurality of actuators A so as to cover the right end opening of the actuator case 18. The actuator cover 20 is fixed by a plurality of bolts 19... And is fixed to the engine block 22 by a plurality of bolts 21 penetrating the actuator case 18. The differential mechanism D and the actuator A constitute a differential device.

ハウジング14の内部に収納された差動機構Dは、ハウジング本体15にローラベアリング23で支持された右側の第1ケース24と、カバープレート17にローラベアリング25で支持された左側の第2ケース26とを複数本のボルト27…で結合したディファレンシャルケース28を備えており、第1ケース24の外周に変速機Tにより駆動されるアクスルドライブギヤ29が複数本のボルト30で固定される。   The differential mechanism D housed in the housing 14 includes a first case 24 on the right side supported by the roller body 23 on the housing body 15 and a second case 26 on the left side supported by the roller bearing 25 on the cover plate 17. Are connected by a plurality of bolts 27, and an axle drive gear 29 driven by the transmission T is fixed to the outer periphery of the first case 24 by a plurality of bolts 30.

次に、図3および図5〜図7を参照して差動機構Dの構造を説明する。   Next, the structure of the differential mechanism D will be described with reference to FIGS. 3 and 5 to 7.

ハウジング14内に収納される差動機構Dは、十字状に交差するように一体化された4本のピニオンシャフト31…を備える。円形断面を有するピニオンシャフト31…は端部に面取31a…が形成されており、その面取31a…が第1ケース24の内周面に形成された4本の支持溝24a…に嵌合する。4本のピニオンシャフト31…には4個のピニオン32…が回転自在に支持される。ピニオン32…と第1ケース24の内周面との間にスペーサ33…が配置されており、これらのスペーサ33…によってピニオン32…の径方向の位置が規制される。   The differential mechanism D housed in the housing 14 includes four pinion shafts 31 integrated so as to intersect in a cross shape. The pinion shafts 31 having a circular cross section are formed with chamfers 31a at their ends, and the chamfers 31a are fitted into four support grooves 24a formed on the inner peripheral surface of the first case 24. To do. Four pinions 32 are rotatably supported on the four pinion shafts 31. Spacers 33 are arranged between the pinions 32 and the inner peripheral surface of the first case 24, and the radial positions of the pinions 32 are regulated by these spacers 33.

第1ケース24の内部に挿入されたハーフシャフト11の外周は、右側のサイドギヤ34Rにスプライン結合されてスナップリング35で抜け止めされる。また第2ケース26を貫通して第1ケース24の内部に挿入された左車軸13の右端は、クラッチインナー37にスプライン結合されてスナップリング38で抜け止めされる。クラッチインナー37の右側面に左側のサイドギヤ34Lが一体に形成される。左右のサイドギヤ34L,34Rは4個のピニオン32…に噛み合っている。   The outer periphery of the half shaft 11 inserted into the first case 24 is splined to the right side gear 34 </ b> R and is prevented from coming off by a snap ring 35. Further, the right end of the left axle 13 inserted through the second case 26 and inserted into the first case 24 is splined to the clutch inner 37 and is prevented from coming off by a snap ring 38. A left side gear 34 </ b> L is integrally formed on the right side surface of the clutch inner 37. The left and right side gears 34L and 34R mesh with the four pinions 32.

クラッチインナー37の外周に対向するように第1ケース24の内周にクラッチアウター40が一体に形成されており、クラッチアウター40の内周面に複数枚(実施の形態では5枚)のクラッチプレート41…の外周部がスプライン嵌合するとともに、クラッチインナー37の外周面に複数枚(実施の形態では6枚)のクラッチディスク42…の内周部がスプライン嵌合する。クラッチディスク42…の両面に貼り付けた摩擦材43…がクラッチプレート41…に接触するように、クラッチプレート41…およびクラッチディスク42…は交互に配置される。   A clutch outer 40 is integrally formed on the inner periphery of the first case 24 so as to face the outer periphery of the clutch inner 37, and a plurality of clutch plates (five in the embodiment) are provided on the inner peripheral surface of the clutch outer 40. 41 ... are spline-fitted to the outer peripheral portion of the clutch inner 37, and the inner peripheral portions of a plurality of (6 in the embodiment) clutch discs 42 are spline-fitted to the outer peripheral surface of the clutch inner 37. The clutch plates 41 and the clutch disks 42 are alternately arranged so that the friction materials 43 attached to both surfaces of the clutch disks 42 contact the clutch plates 41.

クラッチアウター40の内周面にプレッシャプレート44の外周部がスプライン嵌合し、このプレッシャプレート44の左側面は最右端に位置するクラッチディスク42の右側面に当接可能に対向する。プレッシャプレート44の右側面に対向する第1ケース24の内面に、径方向に延びる複数個(実施の形態では4個)の梃子レバー収納凹部24bが形成されており、各々の梃子レバー収納凹部24bの径方向外端に梃子レバー45の径方向外端の支点45aが揺動自在に係合する。   The outer peripheral portion of the pressure plate 44 is spline-fitted to the inner peripheral surface of the clutch outer 40, and the left side surface of the pressure plate 44 is opposed to the right side surface of the clutch disk 42 located at the rightmost end. A plurality (four in the embodiment) of lever lever storage recesses 24b extending in the radial direction are formed on the inner surface of the first case 24 facing the right side surface of the pressure plate 44, and each lever lever storage recess 24b is formed. A fulcrum 45a at the radially outer end of the lever lever 45 is slidably engaged with the radially outer end.

アクチュエータケース18の内部において、ハーフシャフト11の外周にニードルベアリング46(図1参照)を介して第1中空軸47が相対回転自在かつ軸方向移動自在に嵌合する。第1ケース24の内部において、第1中空軸47の左端に第2中空軸48の右端が相対回転不能に凹凸係合し、更に第2中空軸48の左端に第3中空軸49の右端が相対回転不能に凹凸係合する。第2中空軸48の左端側に第1ケース24の内周面に沿うように拡径した拡径部48aが形成されており、第3中空軸49の直径は拡径部48aの最大直径に一致している。   Inside the actuator case 18, the first hollow shaft 47 is fitted to the outer periphery of the half shaft 11 via a needle bearing 46 (see FIG. 1) so as to be relatively rotatable and axially movable. Inside the first case 24, the right end of the second hollow shaft 48 is engaged with the left end of the first hollow shaft 47 so that the right end of the second hollow shaft 48 is not rotatable relative to the left end, and the right end of the third hollow shaft 49 is connected to the left end of the second hollow shaft 48. Engages with concaves and convexes so that relative rotation is impossible. A diameter-expanded portion 48a having a diameter increased along the inner peripheral surface of the first case 24 is formed on the left end side of the second hollow shaft 48, and the diameter of the third hollow shaft 49 is set to the maximum diameter of the diameter-expanded portion 48a. Match.

第2中空軸48の拡径部48aに複数個(実施の形態では6個)の貫通孔48bが形成されており、第1ケース24の内面から突出する4個の延出部24c…が貫通孔48bを緩く貫通して拡径部48aの内側に突出する。各々の延出部24cの先端は摩擦ワッシャ50を介して右側のサイドギヤ34Rの背面に当接する。尚、左側のサイドギヤ34Lの背面、つまりクラッチインナー37の左側面は、摩擦ワッシャ51を介して第2ケース26の内面に当接する。   A plurality (six in the embodiment) of through holes 48b are formed in the enlarged diameter portion 48a of the second hollow shaft 48, and the four extended portions 24c projecting from the inner surface of the first case 24 are penetrated. It penetrates the hole 48b loosely and protrudes to the inside of the enlarged diameter portion 48a. The tip of each extending portion 24c comes into contact with the back surface of the right side gear 34R via the friction washer 50. The back surface of the left side gear 34 </ b> L, that is, the left side surface of the clutch inner 37 abuts against the inner surface of the second case 26 via the friction washer 51.

第3中空軸49には、その左端側に開口するU字状の切欠49a…が90°間隔で4個形成されている。これらの切欠49a…によって4本のピニオンシャフト31…と、その外周に嵌合するスペーサ33…との干渉を回避しながら、第3中空軸49は軸方向に移動することができる。そして第3中空軸49の左端に、梃子レバー45の径方向内端に設けられた力点45bを押圧する押圧部49bが形成される。そして梃子レバー45の中間部に、プレッシャプレート44の右側面に当接する作用点45cが設けられる。   The third hollow shaft 49 is formed with four U-shaped notches 49a that open to the left end side at 90 ° intervals. The third hollow shaft 49 can move in the axial direction while avoiding interference between the four pinion shafts 31 and the spacers 33 fitted to the outer periphery thereof by the notches 49a. And the press part 49b which presses the power point 45b provided in the radial direction inner end of the lever lever 45 is formed in the left end of the 3rd hollow shaft 49. As shown in FIG. An action point 45 c that abuts against the right side surface of the pressure plate 44 is provided at an intermediate portion of the lever lever 45.

このようにして、クラッチインナー37、クラッチアウター40、クラッチプレート41…、クラッチディスク42…、プレッシャプレート44および梃子レバー45…により、左車軸13をディファレンシャルケース28に締結するための摩擦多板クラッチ52が構成される。   In this way, the friction multi-plate clutch 52 for fastening the left axle 13 to the differential case 28 by the clutch inner 37, the clutch outer 40, the clutch plate 41, the clutch disk 42, the pressure plate 44, and the lever lever 45. Is configured.

次に、図2、図4および図8に基づいて、第1〜第3中空軸47,48,49を介して摩擦多板クラッチ52を係合させるアクチュエータAの構造を説明する。   Next, the structure of the actuator A that engages the friction multi-plate clutch 52 through the first to third hollow shafts 47, 48, and 49 will be described with reference to FIGS.

アクチュエータケース18およびアクチュエータカバー20の内部に延びる第1中空軸47の右端にフランジ部材61が摺動自在に嵌合しており、第1中空軸47にクリップ62で係止したスプリングシート63とフランジ部材61の背面との間にコイルスプリング64が圧縮状態で配置される。   A flange member 61 is slidably fitted to the right end of the first hollow shaft 47 extending inside the actuator case 18 and the actuator cover 20, and a spring seat 63 and a flange locked to the first hollow shaft 47 by a clip 62. A coil spring 64 is disposed in a compressed state between the back surface of the member 61.

フランジ部材61およびアクチュエータカバー20の内壁面20a間のハーフシャフト11上に、第1カムプレート67および第2カムプレート68がそれぞれニードルベアリング69,70を介して回転自在、かつ軸方向移動自在に支持される。第1カムプレート67はスラストベアリング85を介してフランジ部材61に当接し、第2カムプレート68はスラストベアリング86を介してアクチュエータカバー20の内壁面20aに当接する。第1、第2カムプレート67,68の対向面に傾斜したカム溝67a…,68a…が形成されており、相対向するカム溝67a…,68a…にそれぞれボール71…が収納される。第1、第2カムプレート67,68およびボール71…はボールカム機構72を構成する。   On the half shaft 11 between the flange member 61 and the inner wall surface 20a of the actuator cover 20, a first cam plate 67 and a second cam plate 68 are supported via needle bearings 69 and 70 so as to be rotatable and axially movable. Is done. The first cam plate 67 contacts the flange member 61 via the thrust bearing 85, and the second cam plate 68 contacts the inner wall surface 20 a of the actuator cover 20 via the thrust bearing 86. Inclined cam grooves 67a..., 68a... Are formed on the opposing surfaces of the first and second cam plates 67 and 68, and the balls 71 are accommodated in the cam grooves 67a. The first and second cam plates 67 and 68 and the balls 71 constitute a ball cam mechanism 72.

アクチュエータケース18に、第1軸73がボールベアリング74およびニードルベアリング75を介して支持され、また第2軸76がボールベアリング77,78を介して支持される。アクチュエータケース18に支持した電動モータ79の出力軸79aに直列に接続された第1軸73に設けられた第1ギヤ80が、第2軸76に設けられた第2、第3ギヤ81,82のうちの第2ギヤ81に噛合する。また第1、第2カムプレート67,68の外周にそれぞれ第4、第5ギヤ83,84が形成されており、第4ギヤ83が第2軸76の第2ギヤ81に噛合するとともに、第5ギヤ84が第2軸76の第3ギヤ82に噛合する。第2ギヤ81および第4ギヤ83間のギヤ比と、第3ギヤ82および第5ギヤ84間のギヤ比は僅かに異なっている。   A first shaft 73 is supported on the actuator case 18 via a ball bearing 74 and a needle bearing 75, and a second shaft 76 is supported via ball bearings 77 and 78. The first gear 80 provided on the first shaft 73 connected in series to the output shaft 79 a of the electric motor 79 supported on the actuator case 18 is the second and third gears 81 and 82 provided on the second shaft 76. Mesh with the second gear 81. In addition, fourth and fifth gears 83 and 84 are formed on the outer circumferences of the first and second cam plates 67 and 68, respectively. The fourth gear 83 meshes with the second gear 81 of the second shaft 76, and The fifth gear 84 meshes with the third gear 82 of the second shaft 76. The gear ratio between the second gear 81 and the fourth gear 83 and the gear ratio between the third gear 82 and the fifth gear 84 are slightly different.

図9に示すように、アクチュエータAの電動モータ79の作動を制御する電子制御ユニットUは、規範ヨーレート演算部91と、減算手段92と、LSD(差動制限)作動判断部93と、差動制限トルクマップ94と、トルク/モータ回転角変換部95と、駆動トルク推定演算部96と、駆動トルク正負判定部97と、駆動輪速度状態判定部98とを備える。   As shown in FIG. 9, the electronic control unit U that controls the operation of the electric motor 79 of the actuator A includes a standard yaw rate calculation unit 91, a subtraction unit 92, an LSD (differential limit) operation determination unit 93, a differential A limit torque map 94, a torque / motor rotation angle conversion unit 95, a drive torque estimation calculation unit 96, a drive torque positive / negative determination unit 97, and a drive wheel speed state determination unit 98 are provided.

規範ヨーレート演算部91には車速および操舵角が入力され、減算手段92にはヨーレートが入力され、LSD作動判断部93はブレーキ作動信号、車速およびヨーレートが入力され、駆動トルク推定演算部96にはエンジン回転数、吸気負圧、トランスミッションのメインシャフト回転数およびトランスミッションのシフトポジションが入力され、駆動輪速度状態判定部98には各車輪速が入力される。   The vehicle speed and the steering angle are input to the reference yaw rate calculation unit 91, the yaw rate is input to the subtraction means 92, the brake operation signal, the vehicle speed and the yaw rate are input to the LSD operation determination unit 93, and the drive torque estimation calculation unit 96 The engine speed, intake negative pressure, transmission main shaft speed, and transmission shift position are input, and each wheel speed is input to the drive wheel speed state determination unit 98.

次に、上記構成を備えた本発明の実施の形態の作用について説明する。   Next, the operation of the embodiment of the present invention having the above configuration will be described.

差動機構Dは通常の差動機能に加えて差動制限機能を発揮するもので、その差動制限機能により発生する差動制限トルクはアクチュエータAの作動により発生する。   The differential mechanism D exhibits a differential limiting function in addition to the normal differential function, and the differential limiting torque generated by the differential limiting function is generated by the operation of the actuator A.

先ず、差動機構Dの通常の差動機能について説明する。   First, the normal differential function of the differential mechanism D will be described.

内燃機関Eの駆動力が変速機Tを介して差動機構Dのアクスルドライブギヤ29に入力されると、アクスルドライブギヤ29にボルト30…で結合されたディファレンシャルケース28が回転する。車両が直進状態にあるとき、4個のピニオン32…はピニオンシャフト31…に対して回転せず、ピニオン32…に噛み合う左側のサイドギヤ34Lと一体の左車軸13と、ピニオン32…に噛み合う右側のサイドギヤ34Rと一体のハーフシャフト11とは同速で回転し、左右の駆動輪に駆動力が均等に配分される。   When the driving force of the internal combustion engine E is input to the axle drive gear 29 of the differential mechanism D via the transmission T, the differential case 28 coupled to the axle drive gear 29 with bolts 30. When the vehicle is in a straight traveling state, the four pinions 32 are not rotated with respect to the pinion shafts 31 and are not rotated with respect to the pinions 32, but the left side gear 34L meshed with the pinions 32 and the right axle meshed with the left axle 13 and the pinions 32. The side gear 34R and the integral half shaft 11 rotate at the same speed, and the driving force is evenly distributed to the left and right driving wheels.

例えば、車両が左旋回状態にあるとき、左側の駆動輪に連なる左車軸13が減速されて右側の駆動輪に連なるハーフシャフト11が増速されるため、左右のサイドギヤ34L,34Rに差回転が発生するが、その差回転は左右のサイドギヤ34L,34Rに噛み合うピニオン32…の回転により吸収される。同様に、車両が右旋回状態にあるとき、左側の駆動輪に連なる左車軸13が増速されて右側の駆動輪に連なるハーフシャフト11が減速されるため、左右のサイドギヤ34L,34Rに差回転が発生するが、その差回転は左右のサイドギヤ34L,34Rに噛み合うピニオン32…の回転により吸収される。   For example, when the vehicle is in a left turn state, the left axle 13 connected to the left drive wheel is decelerated and the half shaft 11 connected to the right drive wheel is accelerated, so that a differential rotation occurs between the left and right side gears 34L and 34R. Although generated, the differential rotation is absorbed by the rotation of the pinions 32 meshed with the left and right side gears 34L, 34R. Similarly, when the vehicle is in a right turn state, the left axle 13 connected to the left drive wheel is accelerated and the half shaft 11 connected to the right drive wheel is decelerated, so that the difference between the left and right side gears 34L and 34R. Although rotation occurs, the differential rotation is absorbed by the rotation of the pinions 32 meshed with the left and right side gears 34L, 34R.

次に、アクチュエータAの作動により発生する差動制限機能について説明する。   Next, the differential limiting function generated by the operation of the actuator A will be described.

アクチュエータAの電動モータ79を駆動すると、その出力軸79aに結合した第1軸73の第1ギヤ80の回転が第2ギヤ81に伝達されて第2軸76が回転する。第2軸76が回転すると、第2ギヤ81および第4ギヤ83を介して第1カムプレート67が回転し、かつ第3ギヤ82および第5ギヤ84を介して第2カムプレート68が回転するが、第2ギヤ81および第4ギヤ83間のギヤ比と、第3ギヤ82および第5ギヤ84間のギヤ比とが僅かに異なっているため、ボールカム機構72の第1、第2カムプレート67,68が相対回転する。その結果、第1、第2カムプレート67,68のカム溝67a…,68a…の相対位置が、図8(A)の状態から図8(B)の状態に変化し、ボール71…によって第1、第2カムプレート67,68が相互に離反する方向に駆動される。   When the electric motor 79 of the actuator A is driven, the rotation of the first gear 80 of the first shaft 73 coupled to the output shaft 79a is transmitted to the second gear 81 and the second shaft 76 rotates. When the second shaft 76 rotates, the first cam plate 67 rotates through the second gear 81 and the fourth gear 83, and the second cam plate 68 rotates through the third gear 82 and the fifth gear 84. However, since the gear ratio between the second gear 81 and the fourth gear 83 and the gear ratio between the third gear 82 and the fifth gear 84 are slightly different, the first and second cam plates of the ball cam mechanism 72 are different. 67 and 68 rotate relative to each other. As a result, the relative positions of the cam grooves 67a of the first and second cam plates 67, 68 change from the state shown in FIG. 8A to the state shown in FIG. 1. The second cam plates 67 and 68 are driven in directions away from each other.

ボールカム機構72により発生する右向きの荷重を受けた第2カムプレート68は、アクチュエータカバー20によって右方向への移動を阻止される。従って、ボールカム機構72により発生する左向きの荷重、つまり摩擦多板クラッチ52を係合させる押力を受けた第1カムプレート67は左方向に移動し、スラストベアリング85およびフランジ部材61を介して第1中空軸47を左方向に押圧する。   The second cam plate 68 that has received a rightward load generated by the ball cam mechanism 72 is prevented from moving rightward by the actuator cover 20. Accordingly, the first cam plate 67 that has received the leftward load generated by the ball cam mechanism 72, that is, the pressing force for engaging the friction multi-plate clutch 52, moves to the left, and the first cam plate 67 passes through the thrust bearing 85 and the flange member 61. 1 Press the hollow shaft 47 in the left direction.

アクチュエータAによって第1中空軸47に左向きの押力が作用すると、第1中空軸47に結合された第2中空軸48および第3中空軸49が左方向に移動し、第3中空軸49の左端に設けた押圧部49b…が4個の梃子レバー45…の力点45b…を押圧する。その結果、各梃子レバー45は支点45aを中心に揺動し、その作用点45cがプレッシャプレート44を左方向に押圧することで、クラッチプレート41…およびクラッチディスク42…が相互に密着し、クラッチインナー37およびクラッチアウター40が一体に結合される。   When a leftward pressing force is applied to the first hollow shaft 47 by the actuator A, the second hollow shaft 48 and the third hollow shaft 49 coupled to the first hollow shaft 47 move to the left, and the third hollow shaft 49 The pressing portions 49b provided at the left end press the force points 45b of the four lever levers 45. As a result, the lever levers 45 swing around the fulcrum 45a, and the action point 45c presses the pressure plate 44 to the left, so that the clutch plates 41 and the clutch disks 42 are in close contact with each other, and the clutch The inner 37 and the clutch outer 40 are coupled together.

梃子レバー45の支点45aおよび力点45b間の距離L1は、支点45aおよび作用点45c間の距離L2よりも大きく設定されているため、梃子レバー45に入力される押力F1をL1/L2倍に倍力した押力F2でプレッシャプレート44を押圧することができ、これによりアクチュエータAの電動モータ79を小型化しても摩擦多板クラッチ52に充分な押力を加えることができる。   Since the distance L1 between the fulcrum 45a and the force point 45b of the lever lever 45 is set larger than the distance L2 between the fulcrum 45a and the action point 45c, the pressing force F1 input to the lever lever 45 is increased by L1 / L2. The pressure plate 44 can be pressed with the boosted pressing force F2, so that a sufficient pressing force can be applied to the friction multi-plate clutch 52 even if the electric motor 79 of the actuator A is downsized.

このようにして摩擦多板クラッチ52が係合すると、クラッチインナー37と一体の左車軸13がディファレンシャルケース28と一体化されることで、左車軸13とハーフシャフト11とが、つまり左車軸13と右車軸12とが相対回転不能に一体化され、差動機構Dの差動機能が制限されてぬかるみ等の軟弱地からの脱出を可能にしたり、高速直線走行時の安定性を高めたりすることができる。このとき、電動モータ79を駆動する電流を制御してアクチュエータAが発生する押力を変化させ、摩擦多板クラッチ52に所定のスリップを発生させることで、差動機構Dに任意の大きさの差動制限トルクを発揮させることができる。   When the friction multi-plate clutch 52 is engaged in this way, the left axle 13 integrated with the clutch inner 37 is integrated with the differential case 28, whereby the left axle 13 and the half shaft 11, that is, the left axle 13. The right axle 12 is integrated so as not to rotate relative to each other, and the differential function of the differential mechanism D is limited so that it can be escaped from soft ground such as muddy, or the stability during high-speed straight running is increased. Can do. At this time, by controlling the current driving the electric motor 79 to change the pressing force generated by the actuator A and causing the friction multi-plate clutch 52 to generate a predetermined slip, the differential mechanism D has an arbitrary magnitude. Differential limiting torque can be exhibited.

以上のように、アクチュエータAが発生した摩擦多板クラッチ52の押力を、内燃機関Eの駆動力が伝達されるハーフシャフト11を介さずに、そのハーフシャフト11の外周に軸方向移動可能かつ相対回転可能に配置された第1〜第3中空軸47,48,49を介して伝達するので、内燃機関Eの駆動力を伝達することでハーフシャフト11のスプライン結合部に作用する摩擦力でアクチュエータAが発生する押力が減じられることがなくなり、摩擦多板クラッチ52を安定良く係合させることが可能になる。   As described above, the pressing force of the frictional multi-plate clutch 52 generated by the actuator A can be axially moved to the outer periphery of the half shaft 11 without passing through the half shaft 11 to which the driving force of the internal combustion engine E is transmitted. Since it transmits via the 1st-3rd hollow shafts 47, 48, and 49 arrange | positioned so that relative rotation is possible, it is the frictional force which acts on the spline coupling part of the half shaft 11 by transmitting the driving force of the internal combustion engine E. The pressing force generated by the actuator A is not reduced, and the friction multi-plate clutch 52 can be stably engaged.

次に、差動機構DのアクチュエータAの電動モータ79の制御について説明する。   Next, control of the electric motor 79 of the actuator A of the differential mechanism D will be described.

図9のブロック図において、規範ヨーレート演算部91は車速および操舵角に基づいて車両に発生させるべき目標ヨーレートとなる規範ヨーレートを算出し、減算手段92において規範ヨーレートから実際のヨーレートを減算してヨーレート偏差を算出する。   In the block diagram of FIG. 9, the reference yaw rate calculation unit 91 calculates a reference yaw rate that is a target yaw rate to be generated in the vehicle based on the vehicle speed and the steering angle, and the subtraction unit 92 subtracts the actual yaw rate from the reference yaw rate. Calculate the deviation.

駆動トルク推定演算部96は、エンジン回転数、吸気負圧、トランスミッションのメインシャフト回転数およびトランスミッションのシフトポジションに基づいて駆動輪に伝達されるトータルの駆動トルクを算出し、駆動トルク正負判定部97は、前記駆動トルクの符号が正(エンジンブレーキ状態ではない)であるか否かを判定する。そして駆動トルクの符号が正であるとき、駆動輪速度状態判定部98は各車輪速に基づいて、旋回内側駆動輪の回転速度が旋回外側駆動輪の回転速度を上回るまでの推定時間が所定値以下になったか否かを判定する。   The drive torque estimation calculation unit 96 calculates the total drive torque transmitted to the drive wheels based on the engine speed, intake negative pressure, transmission main shaft speed, and transmission shift position, and the drive torque positive / negative determination unit 97. Determines whether the sign of the drive torque is positive (not in the engine brake state). When the sign of the drive torque is positive, the drive wheel speed state determination unit 98 determines the estimated time until the rotation speed of the turning inner drive wheel exceeds the rotation speed of the turning outer drive wheel based on each wheel speed at a predetermined value. It is determined whether or not the following has occurred.

以下、図10のフローチャートに基づいて、駆動輪速度状態判定部98の作用を詳細に説明する。このルーチンは10msecを周期として実行される。   Hereinafter, based on the flowchart of FIG. 10, the operation of the drive wheel speed state determination unit 98 will be described in detail. This routine is executed with a period of 10 msec.

先ずステップS1で左駆動輪の最新の回転速度WLおよび右駆動輪の最新の回転速度WRを読み込み、ステップS2で左右の駆動輪の最新の回転速度WL,WRの期間Td(例えば、駆動系の共振周期に相当する80msec)における移動平均を算出し、左駆動輪の平均回転速度をVLとし、右駆動輪の平均回転速度をVRとする。このように、センサで検出した生データである回転速度WL,WRを、駆動系の共振周期である80msecに亘って移動平均処理することで、左右の駆動輪の平均回転速度VL,VRは各8個のサンプルを含むことになり、生データである回転速度WL,WRの変動を平均して精度を高めることができる(図11参照)。   First, in step S1, the latest rotation speed WL of the left drive wheel and the latest rotation speed WR of the right drive wheel are read, and in step S2, the latest rotation speeds WL and WR of the left and right drive wheels Td (for example, the drive system) The moving average at 80 msec) corresponding to the resonance period is calculated, the average rotational speed of the left driving wheel is VL, and the average rotational speed of the right driving wheel is VR. Thus, the average rotational speeds VL and VR of the left and right drive wheels are obtained by subjecting the rotational speeds WL and WR, which are the raw data detected by the sensor, to moving average processing over the drive system resonance period of 80 msec. 8 samples are included, and fluctuations in the rotational speeds WL and WR, which are raw data, can be averaged to improve accuracy (see FIG. 11).

続くステップS3で左右の駆動輪の平均回転速度VL,VRの今回値VL(n),VR(n)と前回値VL(n−1),VR(n−1)との差分に処理周期10msecの周波数NF(100Hz)を乗算することで、左右の駆動輪の回転加速度AL,ARを算出する。   In the subsequent step S3, the processing period 10 msec is added to the difference between the current values VL (n) and VR (n) of the average rotational speeds VL and VR of the left and right drive wheels and the previous values VL (n−1) and VR (n−1). The rotational accelerations AL and AR of the left and right drive wheels are calculated by multiplying the frequency NF (100 Hz).

AL={VL(n)−VL(n−1)}×NF
AR={VR(n)−VR(n−1)}×NF
続くステップS4で実ヨーレートと規範ヨーレートとを比較し、実ヨーレート<規範ヨーレートの関係が成立していれば、すなわち車両がアンダーステアの状態にあり、旋回中の車両の走行軌跡が外側に膨らむ虞がある場合には、ステップS5で交差予想時間Tcを次式により算出する。
AL = {VL (n) −VL (n−1)} × NF
AR = {VR (n) −VR (n−1)} × NF
In subsequent step S4, the actual yaw rate is compared with the reference yaw rate, and if the relationship of actual yaw rate <reference yaw rate is established, that is, the vehicle is in an understeer state, and the traveling locus of the vehicle during turning may swell outward. If there is, the expected intersection time Tc is calculated by the following equation in step S5.

Tc=(VR−VL)/(AL−AR)
一般に、車両の旋回中には、移動距離の大きい旋回外側駆動輪の回転速度が、移動距離の小さい旋回内側駆動輪の回転速度よりも大きくなるが、旋回による遠心力で車体が旋回方向外側に傾くと、旋回内側駆動輪が路面から浮き上がって空転状態になり易いため、旋回内側駆動輪の回転速度が旋回外側駆動輪の回転速度よりも大きくなる逆転現象が発生する。このときの旋回内側駆動輪の回転速度のラインと旋回外側駆動輪の回転速度のラインとが交わることを「交差」と定義する(図12参照)。
Tc = (VR−VL) / (AL−AR)
In general, during the turning of the vehicle, the rotational speed of the outer driving wheel with the larger moving distance is higher than the rotational speed of the inner driving wheel with the smaller moving distance. If the vehicle is tilted, the turning inner drive wheel is likely to be lifted off the road surface to be in an idling state, so that a reverse phenomenon occurs in which the rotation speed of the turning inner drive wheel is higher than the rotation speed of the turning outer drive wheel. The intersection of the rotational speed line of the turning inner drive wheel and the rotational speed line of the turning outer drive wheel at this time is defined as “intersection” (see FIG. 12).

上記交差予想時間Tcを定義する式、Tc=(VR−VL)/(AL−AR)は、現在の旋回外側駆動輪および旋回内側駆動輪の回転加速度AL,ARが維持されたと仮定したときの、旋回外側駆動輪および旋回内側駆動輪の平均回転速度VL,VRの差がゼロになるまでの時間を表している。   The equation for defining the expected intersection time Tc, Tc = (VR−VL) / (AL−AR), is based on the assumption that the rotational accelerations AL and AR of the current turning outer drive wheel and the turning inner drive wheel are maintained. Represents the time until the difference between the average rotational speeds VL and VR of the turning outer drive wheel and the turning inner drive wheel becomes zero.

但し、以下の三つの条件の何れかを満たす場合には、交差予想時間Tcを算出せずに終了する。
・既に交差判定がセット済みの場合(処理負荷の軽減のため)
・AL,ARの少なくとも一方が負の場合(非加速中と判断されるため)
・AL=ARの場合(除算の分母が0になって演算エラーとなるのを回避するため)
続くステップS6で、
Ts+Td/2≧Tc
が成立したとき、ステップS7で差動制限動作を開始する条件の一つである交差判定をセットする。尚、上式において、Tsは電動モータ79に作動指令を出力してから実際にアクチュエータAの作動が開始するまでの遅れ時間である。またTd/2は移動平均処理を行う周期Tdの半分である。その理由は、図11において、時刻tに算出された移動平均(つまり平均回転速度VL,VR)は、時刻tよりもTd/2前の回転速度を表すと考えられるからである。
However, if any of the following three conditions is satisfied, the process ends without calculating the expected intersection time Tc.
・ When intersection determination has already been set (to reduce processing load)
・ When at least one of AL and AR is negative (because it is determined that acceleration is not in progress)
-When AL = AR (to avoid an operation error due to the denominator of division being 0)
In the following step S6,
Ts + Td / 2 ≧ Tc
Is established, an intersection determination which is one of the conditions for starting the differential limiting operation is set in step S7. In the above equation, Ts is a delay time from when the operation command is output to the electric motor 79 until the actuator A actually starts to operate. Td / 2 is half the period Td for performing the moving average process. The reason is that in FIG. 11, the moving average (that is, the average rotational speed VL, VR) calculated at time t is considered to represent the rotational speed Td / 2 before time t.

尚、前記ステップS4で実ヨーレートと規範ヨーレートとを比較し、実ヨーレート<規範ヨーレートの関係が成立しなければ、ステップS8で交差判定をクリアする。   In step S4, the actual yaw rate is compared with the standard yaw rate. If the relationship of actual yaw rate <standard yaw rate is not established, the intersection determination is cleared in step S8.

図9のブロック図に戻り、LSD作動判断部93は、
・車速が所定値(30km/h〜40km/h)以上
・車両が旋回中
・ブレーキがOFF
・駆動トルクの符号が正(エンジンブレーキ状態でない)
・交差判定をセット済み
の五つの条件が成立したときに差動制限動作を実行する判断をする。
Returning to the block diagram of FIG. 9, the LSD operation determination unit 93
・ Vehicle speed is more than specified value (30km / h ~ 40km / h) ・ Vehicle is turning ・ Brake is OFF
・ Sign of drive torque is positive (not in engine brake state)
-When the five conditions for which the intersection determination has been set are satisfied, a determination is made to execute the differential limiting operation.

上記「車速が所定値以上」の条件は、低車速時に差動制限動作を実行するとトルクステア現象が発生し易いからである。また上記「車両が旋回中」の条件は実ヨーレートが所定値以上であることで判断されるものであり、左右の車輪が摩擦係数の異なる路面(いわゆるスプリットμ路)等にある場合おいて左右の車輪に回転速度差が発生する現象を、旋回内側駆動輪が路面から浮き上がる現象から除外するためである。また上記「ブレーキOFF」の条件は、車両が加速状態にあってもブレーキペダルが踏まれた場合には差動制限動作を行わないというもので、差動制限動作と制動動作が干渉して車両挙動を乱すのを防止するためである。   The condition “the vehicle speed is equal to or higher than the predetermined value” is because a torque steer phenomenon is likely to occur when the differential limiting operation is executed at a low vehicle speed. The condition “the vehicle is turning” is determined by the actual yaw rate being equal to or greater than a predetermined value. When the left and right wheels are on road surfaces with different friction coefficients (so-called split μ roads), the left and right This is to exclude the phenomenon in which a difference in rotational speed occurs in the wheel from the phenomenon in which the turning inner drive wheel is lifted off the road surface. The condition of “brake off” is that the differential limiting operation is not performed when the brake pedal is depressed even when the vehicle is in an acceleration state. This is to prevent disturbing the behavior.

以上のようにしてLSD作動判断部93が差動制限動作の実行を判断すると、差動制限トルクマップ94でヨーレート偏差(規範ヨーレートに対する実ヨーレートの偏差)からアクチュエータAの作動により発生さるべき差動制限トルクを検索し、トルク/モータ回転角変換部95が前記差動制限トルクを電動モータ79の回転角に変換して該電動モータ79を駆動することで、前記差動制限トルクを発生させる。   When the LSD operation determination unit 93 determines the execution of the differential limiting operation as described above, the differential to be generated by the operation of the actuator A from the yaw rate deviation (deviation of the actual yaw rate with respect to the reference yaw rate) in the differential limiting torque map 94. The limit torque is searched, and the torque / motor rotation angle conversion unit 95 converts the differential limit torque into the rotation angle of the electric motor 79 and drives the electric motor 79 to generate the differential limit torque.

その結果、車両の旋回中に遠心力により旋回内側駆動輪が浮き上がり気味になって旋回外側駆動輪に駆動トルクが伝達され難くなり、車両の走行軌跡が外側に膨らみそうになった場合に、差動制限動作により旋回外側駆動輪に駆動トルクを伝達して旋回方向内向きのヨーモーメントを発生させ、車両の走行軌跡が外側に膨らむのを防止して車両挙動を安定させることができる。   As a result, when the vehicle is turning, the turning inner driving wheel is lifted by the centrifugal force, making it difficult for the driving torque to be transmitted to the turning outer driving wheel. The drive torque is transmitted to the turning outer drive wheel by the movement restricting operation to generate a yaw moment inward in the turning direction, and the vehicle trajectory can be prevented from expanding outward to stabilize the vehicle behavior.

このとき、旋回内側駆動輪の平均回転速度が旋回外側駆動輪の平均回転速度を上回った(交差した)ときに差動制限動作を開始するのではなく、前記交差が発生する時点を予想し、その予想した交差に先立って差動制限動作を開始することで、差動制限動作の開始に遅れが発生するのを防止して車両挙動を一層安定させることができる。   At this time, instead of starting the differential limiting operation when the average rotation speed of the turning inner drive wheel exceeds (intersects) the average rotation speed of the turning outer drive wheel, the time when the intersection occurs is predicted, By starting the differential limiting operation prior to the predicted intersection, it is possible to prevent a delay from occurring in the start of the differential limiting operation and further stabilize the vehicle behavior.

図12のタイムチャートは従来例に対応するもので、時刻t1以前の車両の定常旋回中には、旋回外側駆動輪の回転速度が旋回内側駆動輪の回転速度を上回っている。このとき旋回内側駆動輪の駆動トルクが旋回外側駆動輪の駆動トルクを僅かに上回っているのは、摩擦多板クラッチ52のプリセットトルクの影響である。時刻t1に定常旋回から加速旋回に移行すると、遠心力の影響で旋回内側駆動輪が路面から浮き上がり気味になり、時刻t2に旋回内側駆動輪の回転速度が旋回外側駆動輪の回転速度を上回る「交差」が発生すると、アクチュエータAの電動モータ79に駆動指令を出力して差動制限動作を実行する。しかしながら、電動モータ79に駆動指令を出力してから電動モータ79の実回転角が変化するまでには応答遅れがあるため、旋回外側駆動輪の駆動トルクが立ち上がるのが遅れ、時刻t2から時刻t3まで旋回内側駆動輪の回転速度が旋回外側駆動輪の回転速度を上回った状態が継続し、車両の走行軌跡が外側に膨らんでしまう問題がある。   The time chart of FIG. 12 corresponds to the conventional example, and during the steady turning of the vehicle before time t1, the rotational speed of the turning outer drive wheel exceeds the rotation speed of the turning inner drive wheel. At this time, the driving torque of the turning inner drive wheel slightly exceeds the driving torque of the turning outer drive wheel is due to the influence of the preset torque of the friction multi-plate clutch 52. When a transition is made from steady turning to acceleration turning at time t1, the turning inner drive wheel floats off the road surface due to the centrifugal force, and at time t2, the rotation speed of the turning inner drive wheel exceeds the rotation speed of the turning outer drive wheel. When the “crossing” occurs, a drive command is output to the electric motor 79 of the actuator A to execute the differential limiting operation. However, since there is a response delay after the drive command is output to the electric motor 79 until the actual rotation angle of the electric motor 79 changes, the drive torque of the turning outer drive wheel rises late, from time t2 to time t3. There is a problem that the state in which the rotational speed of the turning inner drive wheel exceeds the rotational speed of the turning outer drive wheel continues until the traveling locus of the vehicle swells outward.

図13のタイムチャートは実施の形態に対応するもので、時刻t2に旋回内側駆動輪の回転速度が旋回外側駆動輪の回転速度を上回る「交差」が実際に発生する以前の時刻t2′に、「交差」が発生することを予想してアクチュエータAの電動モータ79に駆動指令を出力して差動制限動作を実行する。その結果、電動モータ79に応答遅れがあっても、交差予想時間Tcで予想した「交差」に所定時間(Ts+Td/2)だけ先立ってアクチュエータAの電動モータ79に駆動指令を出力することができるので、電動モータ79に駆動指令を出力してから電動モータ79の実回転角が変化するまでの応答遅れを補償して旋回外側駆動輪の駆動トルクを速やかに立ち上げ、車両の走行軌跡が外側に膨らむのを確実に防止して車両挙動を安定させることができる。尚、図13における細線は、図12で説明した従来例の特性を示すものである。   The time chart of FIG. 13 corresponds to the embodiment, and at time t2 ′ before a “crossing” in which the rotational speed of the turning inner drive wheel exceeds the rotational speed of the turning outer drive wheel actually occurs at time t2. In anticipation of the occurrence of “crossing”, a drive command is output to the electric motor 79 of the actuator A to execute the differential limiting operation. As a result, even if there is a response delay in the electric motor 79, a drive command can be output to the electric motor 79 of the actuator A by a predetermined time (Ts + Td / 2) prior to the “intersection” predicted at the expected intersection time Tc. Therefore, the response torque from when the drive command is output to the electric motor 79 until the actual rotation angle of the electric motor 79 changes is compensated for, so that the drive torque of the driving wheel on the outside of the turn is quickly raised, and the traveling locus of the vehicle is outside. The vehicle behavior can be stabilized by reliably preventing the vehicle from inflating. The thin line in FIG. 13 indicates the characteristics of the conventional example described in FIG.

以上、本発明の実施の形態を詳述したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。   As mentioned above, although embodiment of this invention was explained in full detail, this invention can perform a various design change in the range which does not deviate from the summary.

例えば、差動機構DおよびアクチュエータAの構造は実施の形態に限定されるものではなく、任意の構造のものを採用することができる。   For example, the structures of the differential mechanism D and the actuator A are not limited to those in the embodiment, and any structures can be adopted.

自動車用内燃機関の後面図Rear view of automotive internal combustion engine 差動機構およびアクチュエータの拡大断面図Enlarged sectional view of differential mechanism and actuator 差動機構の構造を示す図2の3部拡大図FIG. 2 is an enlarged view of part 3 of the differential mechanism. アクチュエータの構造を示す図3の4部拡大図4 is an enlarged view of part 4 in FIG. 3 showing the structure of the actuator. 摩擦多板クラッチの構造を示す図3の5部拡大図FIG. 3 is an enlarged view of part 5 showing the structure of the friction multi-plate clutch 図3の6−6線断面図6-6 sectional view of FIG. 図3の7−7線断面図Sectional view along line 7-7 in FIG. 図4の8−8線断面図Sectional view taken along line 8-8 in FIG. 電動モータの制御系のブロック図Block diagram of electric motor control system 電子制御ユニットの処理内容を説明するフローチャートFlow chart explaining processing contents of electronic control unit 駆動輪の回転速度の移動平均の説明図Explanatory diagram of moving average of rotational speed of drive wheels 旋回時の駆動力配分の作用を説明するタイムチャート(従来例)Time chart explaining the effect of driving force distribution during turning (conventional example) 旋回時の駆動力配分の作用を説明するタイムチャート(実施の形態)Time chart for explaining the operation of driving force distribution during turning (embodiment)

符号の説明Explanation of symbols

52 摩擦多板クラッチ
79 電動モータ(駆動源)
A アクチュエータ
D 差動機構
E 内燃機関
Tc 交差予想時間(予想時間)
U 電子制御ユニット(制御装置)
52 Friction multi-plate clutch 79 Electric motor (drive source)
A Actuator D Differential mechanism E Internal combustion engine Tc Estimated crossing time (expected time)
U Electronic control unit (control device)

Claims (1)

内燃機関(E)の出力を左右の駆動輪へ駆動力として分配する差動機構(D)と、
前記差動機構(D)の差動動作を制限する差動制限機構としての摩擦多板クラッチ(52)と、
摩擦多板クラッチ(52)に係合力を付与するアクチュエータ(A)と、
アクチュエータ(A)を駆動する駆動源(79)と、
駆動源(79)に駆動指令を出力する制御装置(U)と、
を備える差動制限機構付き差動装置において、
前記制御装置(U)は、旋回走行時において、左右の駆動輪の回転速度差と、左右の駆動輪の回転加速度差とから、旋回内側駆動輪の回転速度が旋回外側駆動輪の回転速度を上回るまでの時間(Tc)を予想し、この予想時間(Tc)が所定値以下になった時点で駆動源(79)に駆動指令を出力することを特徴とする差動制限機構付き差動装置。
A differential mechanism (D) for distributing the output of the internal combustion engine (E) to the left and right drive wheels as a drive force;
A friction multi-plate clutch (52) as a differential limiting mechanism for limiting the differential operation of the differential mechanism (D);
An actuator (A) for applying an engagement force to the friction multi-plate clutch (52);
A drive source (79) for driving the actuator (A);
A control device (U) for outputting a drive command to the drive source (79);
In a differential device with a differential limiting mechanism comprising:
The control device (U) determines the rotation speed of the turning inner drive wheel from the rotation speed difference of the left and right drive wheels and the rotation acceleration difference of the left and right drive wheels during rotation. A differential device with a differential limiting mechanism, characterized by predicting a time (Tc) until the time is exceeded and outputting a drive command to the drive source (79) when the predicted time (Tc) becomes a predetermined value or less. .
JP2007070499A 2007-03-19 2007-03-19 Differential device with differential limiting mechanism Pending JP2008232215A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007070499A JP2008232215A (en) 2007-03-19 2007-03-19 Differential device with differential limiting mechanism

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007070499A JP2008232215A (en) 2007-03-19 2007-03-19 Differential device with differential limiting mechanism

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2008232215A true JP2008232215A (en) 2008-10-02

Family

ID=39905285

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007070499A Pending JP2008232215A (en) 2007-03-19 2007-03-19 Differential device with differential limiting mechanism

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2008232215A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010281361A (en) * 2009-06-03 2010-12-16 Honda Motor Co Ltd Differential gear with differential limiting mechanism
CN101975262A (en) * 2010-10-25 2011-02-16 张维国 Power difference-adjusting differential
CN114896828A (en) * 2022-07-14 2022-08-12 合肥磐石智能科技股份有限公司 Traveling crane electronic differential algorithm and demonstration device based on large-curvature fixed track

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010281361A (en) * 2009-06-03 2010-12-16 Honda Motor Co Ltd Differential gear with differential limiting mechanism
CN101975262A (en) * 2010-10-25 2011-02-16 张维国 Power difference-adjusting differential
CN114896828A (en) * 2022-07-14 2022-08-12 合肥磐石智能科技股份有限公司 Traveling crane electronic differential algorithm and demonstration device based on large-curvature fixed track

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH01101229A (en) Drive force distribution controller for four-wheel drive vehicle
JP2006292136A (en) Control device for automatic transmission
JP2006056384A (en) Method of controlling four-wheel drive vehicle
JP2003237550A (en) Parking device
JP2008232215A (en) Differential device with differential limiting mechanism
JPH0569010B2 (en)
JP2007145088A (en) Power transmission device
JP2010264783A (en) Power transmission device for drive motor
JP4670247B2 (en) Driving force transmission device
JP3306985B2 (en) Driving force control device for electric vehicles
JP4294465B2 (en) Power transmission control device
JP5123893B2 (en) Differential unit with differential limiting mechanism
JP4608394B2 (en) Method for setting initial stop position of electric motor in differential device with differential limiting mechanism
JP2008223835A (en) Initial stop position setting method of electric motor in differential gear with differential limiting mechanism
JP2007278316A (en) Initial stop position setting method for electric motor in differential device with differential limiting mechanism
JPH0628985B2 (en) Vehicle drive system clutch control device
JP2005249080A (en) Differential gear device with differential limiting mechanism
JP2010071448A (en) Driving device for vehicle
JP5057803B2 (en) Method for setting initial stop position of electric motor in differential device with differential limiting mechanism
JP2009196522A (en) Control device for vehicle
JP3823072B2 (en) Front and rear wheel drive vehicles
JP2008030533A (en) Vehicle control apparatus
JP2008223869A (en) Initial stop position setting method of electric motor in differential gear with differential limiting mechanism
JP2008223870A (en) Initial stop position setting method of electric motor in differential gear with differential limiting mechanism
JP2010281360A (en) Differential gear with differential limiting mechanism