JP3327964B2 - Automotive differential limiter - Google Patents

Automotive differential limiter

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JP3327964B2
JP3327964B2 JP317293A JP317293A JP3327964B2 JP 3327964 B2 JP3327964 B2 JP 3327964B2 JP 317293 A JP317293 A JP 317293A JP 317293 A JP317293 A JP 317293A JP 3327964 B2 JP3327964 B2 JP 3327964B2
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wheel
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difference
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慶司 柏木
徹郎 高羽
信之 中村
有司 志谷
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Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、自動車の差動制御装置
に関し、より詳細には、前輪、後輪及び前後輪用車軸間
にそれぞれ差動装置を備えた自動車の差動制御に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a differential control system for a motor vehicle, and more particularly to a differential control system for a motor vehicle having a differential unit between axles for front wheels, rear wheels and front and rear wheels.

【0002】[0002]

【従来の技術】4輪駆動車は、旋回時における前後及び
左右輪の軌跡差を補償すべく、前後輪の車軸間に配設さ
れるセンタデファレンシャル、前輪間に配設されるフロ
ントデファレンシャル、更に、後輪間に配設されるリヤ
デファレンシャルをそれぞれ備えている。これらのデフ
ァレンシャルの働きによって、所謂タイトコーナーブレ
ーキング現象等を排除することが可能となる。しかしな
がら、これらのデファレンシャルを備えた自動車では、
発進・加速時に4輪の内のいずれかの車輪が空転すると
他の車輪に駆動力が十分伝わらず、安定した発進・加速
が困難となってしまい、操縦安定性、制動性、加速性が
低下してしまうという問題があった。
2. Description of the Related Art A four-wheel drive vehicle has a center differential disposed between axles of front and rear wheels, a front differential disposed between front wheels, and a front differential for compensating for a difference in trajectory between front and rear wheels when turning. And a rear differential disposed between the rear wheels. By the function of these differentials, it is possible to eliminate a so-called tight corner braking phenomenon or the like. However, in vehicles with these differentials,
If any of the four wheels spins during start / acceleration, the driving force will not be sufficiently transmitted to the other wheels, and it will be difficult to start / accelerate stably, resulting in reduced steering stability, braking performance, and acceleration performance. There was a problem of doing it.

【0003】このような問題に鑑み、特開昭62−16
6114号公報には、運転状態に応じて油圧によりロッ
ク状態及びアンロック状態の作動状態が夫々設定される
フロントデファレンシャル、リヤデファレンシャル及び
センタデファレンシャルの作動状態が設定される差動制
限装置を備えた4輪駆動車が開示されている。この差動
制限装置は、各車輪の車輪速度信号と操舵角信号とを制
御回路に入力し、これらの値に基づいて悪路判定、直進
判定、加速判定及び制動判定を行い、各種の走行状態に
対応して、フロントデファレンシャル、リヤデファレン
シャル及びセンタデファレンシャルの作動を制御し、こ
れによって、操縦安定性、制動性、加速性などの向上を
図っている。
In view of such a problem, Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-16 / 1987
Japanese Patent No. 6114 discloses a differential limiting device in which operating states of a front differential, a rear differential, and a center differential are set according to an operation state by a hydraulic pressure in a locked state and an unlocked state, respectively. A wheel drive vehicle is disclosed. This differential limiting device inputs a wheel speed signal and a steering angle signal of each wheel to a control circuit, performs a rough road determination, a straight traveling determination, an acceleration determination, and a braking determination based on these values, and performs various driving states. In response to the above, the operations of the front differential, the rear differential, and the center differential are controlled, thereby improving steering stability, braking performance, acceleration performance, and the like.

【0004】また、この種の差動制限装置において、前
後輪の回転数差に基づいて差動制限装置の伝達トルク容
量を制御するように構成されたものが提案されている
(特開昭62─166113号公報)。この差動制限装
置は、前後輪の回転数差が比較的小さいとき、伝達トル
ク容量を低減するように構成され、これによって、運転
状態に応じた適当な差動を与え又は差動制限を行う。
Further, in this type of differential limiting device, there has been proposed a type which is configured to control a transmission torque capacity of the differential limiting device based on a difference in rotation speed between front and rear wheels (Japanese Patent Laid-Open No. Sho 62). No. 166113). The differential limiting device is configured to reduce the transmission torque capacity when the rotational speed difference between the front and rear wheels is relatively small, thereby providing an appropriate differential or limiting the differential according to the operating condition. .

【0005】また、自動車の発進状態を検出し、自動車
の発進時にセンタデファレンシャルを自動的にロック状
態にするように構成されたデフロック制御装置が提案さ
れている(特開昭63─251327公報)。このデフ
ロック装置は、発進時における運転者の手動デフロック
操作を不要にし、発進時の確実なデフロック動作を確保
しようとしている。
Further, there has been proposed a differential lock control device configured to detect a starting state of a vehicle and to automatically lock a center differential when the vehicle starts moving (Japanese Patent Laid-Open No. 63-251327). This differential lock device eliminates the need for a driver's manual differential lock operation at the time of starting, and attempts to ensure a reliable differential lock operation at the time of starting.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな差動制限装置では、デファレンシャルをロックする
際に、複数のデファレンシャルを実質的に同期にロック
してしまうことから、駆動トルクが急激に変動し、所謂
トルクショックを生じさせることがある。また、全ての
デファレンシャルの差動制限装置が、実質的に同じ条件
下で略同時にロック又はロック解除を行うので、或る運
転状態では、全ての差動制限装置が一斉にハンチングを
生じさせることが考えられる。更には、差動制限装置
は、各デファレンシャルの差動を規制する電磁式又は油
圧作動式の多板クラッチを一般に備えているが、かかる
クラッチに電磁式のものを用いた場合、各デファレンシ
ャルにおけるクラッチの同時作動は、差動制限装置の制
御系統に急激な電気負荷を課す恐れがある。
However, in such a differential limiter, when a differential is locked, a plurality of differentials are locked substantially synchronously. This may cause a so-called torque shock. Also, since all differential limiters lock or unlock substantially simultaneously under substantially the same conditions, under certain operating conditions, all differential limiters may cause hunting at once. Conceivable. Furthermore, the differential limiting device generally includes an electromagnetic or hydraulically actuated multi-plate clutch that regulates the differential of each differential, but when an electromagnetic clutch is used as such a clutch, the clutch in each differential May impose a sudden electrical load on the control system of the differential limiter.

【0007】本発明はかかる点に鑑みてなされたもので
あり、その目的とするところは、デファレンシャルのロ
ック動作に伴う走行時のトルクショックを抑制すること
ができる自動車の差動制限装置を提供することにある。
本発明は又、殊に自動車の発進又は加速時に、車輪のス
リップを効果的に防止でき、したがって走破性の良い自
動車の差動制限装置を提供することを目的としている。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a differential limiting device for an automobile, which can suppress a torque shock during traveling due to a differential locking operation. It is in.
Another object of the present invention is to provide a differential limiting device for a vehicle which can effectively prevent wheel slippage, particularly when the vehicle starts or accelerates, and thus has good running performance.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、所定条件下で複数のデファレンシャル全て
の差動を制限する制御系を備えた自動車の差動制限装置
において、上記複数のデファレンシャルは、車軸間に設
けられた第1デファレンシャルと、後輪間に設けられた
第2デファレンシャルと、前輪間に設けられた第3デフ
ァレンシャルとからなり、前記第1デファレンシャルに
付設され、該第1デファレンシャルの差動を制限する第
1差動制限手段と、前記第2デファレンシャルに付設さ
れ、該第2デファレンシャルの差動を制限する第2差動
制限手段と、前記第3デファレンシャルに付設され、該
第3デファレンシャルの差動を制限する第3差動制限手
段と、車輪がスリップすることなく回転する最大駆動ト
ルクである各車輪の限界トルク値を、車輪の接地荷重、
車輪が接地する路面の摩擦係数、車輪の半径から算出す
る限界トルク算出手段と、該各車輪の限界トルク値から
前輪間の限界トルク値の差、後輪間の限界トルク値の差
及び車軸間の限界トルク値の差を算出する限界トルク値
算出手段と、該限界トルク値の差が大きい順に差動制限
手段を作動させる作動順位決定手段と、該限界トルク値
の差に応じて前記各差動制限手段の差動トルクを決定す
る差動トルク決定手段と、を備えたことを特徴とする。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to achieve the above object, the present invention relates to a differential limiting device for a motor vehicle having a control system for limiting all differentials of a plurality of differentials under a predetermined condition. The differential includes a first differential provided between the axles, a second differential provided between the rear wheels, and a third differential provided between the front wheels. The first differential is attached to the first differential and the first differential is provided. A first differential limiting means for limiting a differential of the differential, a second differential limiting means provided on the second differential for limiting the differential of the second differential, and a second differential limiting means provided on the third differential; Third differential limiting means for limiting the differential of the third differential, and a maximum driving torque at which the wheels rotate without slipping.
The torque limit value of each wheel ,
A coefficient of friction of a road surface on which a wheel comes into contact with the ground, a limit torque calculating means for calculating from a radius of the wheel, a difference between a limit torque value between front wheels from a limit torque value of each wheel, and a limit torque value between rear wheels . Limit torque value for calculating the difference between the difference and the limit torque value between axles
Calculating means; operating order determining means for operating the differential limiting means in the order of increasing the difference between the limit torque values; and differential determining the differential torque of each of the differential limiting means according to the difference between the limit torque values. And torque determining means.

【0009】前記車輪の接地荷重は、車両の前方向加速
度に基づいて補正する ようになっている。 また、前記
車輪の接地荷重は、車両の旋回状態に基づいて補正する
こともできる。
[0009] The ground contact load of the wheel is determined by accelerating the vehicle in the forward direction.
The correction is based on the degree. In addition,
The ground contact load of the wheel is corrected based on the turning state of the vehicle
You can also.

【0010】さらに、車輪の半径の変化を考慮すること
より、より精密な制御が可能となる。また、旋回状態
応じて、車輪の荷重が変化するので、前記限界トルク値
の代わりに各車輪の旋回状態に基づいて差動制限手段を
作動させることよって、スリップを減少させることがで
きる。また別の態様では、差動制限手段は、デファレン
シャルを完全にロックするか解除するかの選択的制御を
行う代わりに、デファレンシャルのトルク伝達を連続的
に変化させるように差動トルクそのものの値に着目しこ
れを制御するようにしても良い。
Furthermore, more <br/> considering the change in radius of the wheel, thereby enabling more precise control. Further, since the load on the wheels changes in accordance with the turning state, the slip can be reduced by operating the differential limiting means based on the turning state of each wheel instead of the limit torque value. In another aspect, the differential limiting means does not selectively control whether the differential is completely locked or unlocked, but changes the value of the differential torque itself so as to continuously change the torque transmission of the differential. Attention may be paid to this.

【0011】たとえば、差動制限手段を電磁クラッチで
構成し、この電磁クラッチに供給する電流を連続的に制
御することにより、連続的に差動トルクを制御すること
ができる。
For example, the differential limiting means is constituted by an electromagnetic clutch and the current supplied to the electromagnetic clutch is continuously controlled, whereby the differential torque can be controlled continuously.

【0012】[0012]

【作用】本発明によれば、各デファレンシャルの差動
は、各車輪の限界駆動トルクに基づいて設定される。車
輪の限界駆動トルクは以下の式で求めることができる。 T=W×μ×R ここで、T:車輪の限界駆動トルク、 W:車輪の接地荷重、 μ:車輪が接地する路面摩擦係数、 R、車輪の半径。 車輪の限界駆動トルクは、車輪がスリップをしないで回
転できる最大駆動トルクとして把握することができる。
したがって、この限界駆動トルクを最大かつ駆動トルク
差を最小にするように制御することにより効率的な走行
を確保することができる。
According to the present invention, the differential of each differential is set based on the limit driving torque of each wheel. The limit driving torque of the wheel can be obtained by the following equation. T = W × μ × R where T: limit driving torque of the wheel, W: ground contact load of the wheel, μ: coefficient of road surface friction at which the wheel contacts the ground, R, radius of the wheel. The limit drive torque of the wheel can be grasped as the maximum drive torque that allows the wheel to rotate without slipping.
Therefore, efficient running can be ensured by controlling this limit driving torque to be the maximum and the driving torque difference to be the minimum.

【0013】[0013]

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例につい
て説明する。図1は、本発明の一実施例の自動車の制御
装置の全体構成を示す全体構成図である。先ず、図1に
示された自動車の動力伝達系を説明する。自動車はエン
ジン10を備え、エンジン10にはトランスミッション
11が接続される。トランスミッション11の出力側
に、センタデファレンシャル12が配置される。センタ
デファレンシャル12には、エンジン10からの出力を
前輪側に伝達するフロントプロペラシャフト13及び後
輪側に伝達するリヤプロペラシャフト14がそれぞれ接
続されている。このフロントプロペラシャフト13に
は、フロントアクスル15を介して前輪16が接続され
ている。またリヤプロペラシャフト14には、リヤアク
スル17を介して後輪18が接続されている。フロント
アクスル15にはフロントデファレンシャル19(以
下、フロントデフという。)が、リヤアクスル15には
リヤデファレンシャル20(以下、リヤデフという。)
がそれぞれ設けられている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is an overall configuration diagram showing an overall configuration of a vehicle control device according to one embodiment of the present invention. First, the power transmission system of the vehicle shown in FIG. 1 will be described. The automobile includes an engine 10, and a transmission 11 is connected to the engine 10. On the output side of the transmission 11, a center differential 12 is arranged. The center differential 12 is connected to a front propeller shaft 13 for transmitting the output from the engine 10 to the front wheels and a rear propeller shaft 14 for transmitting the outputs to the rear wheels. A front wheel 16 is connected to the front propeller shaft 13 via a front axle 15. A rear wheel 18 is connected to the rear propeller shaft 14 via a rear axle 17. The front axle 15 has a front differential 19 (hereinafter, referred to as a front differential), and the rear axle 15 has a rear differential 20 (hereinafter, a rear differential).
Are provided respectively.

【0014】本例の自動車は、アンチスキッドブレーキ
装置を備えておりこの装置を制御するためのブレーキ装
置用コントロールユニット21(以下、ABS用コント
ロールユニットという。)を備える。さらに本例の自動
車は、トランスミッション11及びエンジンを制御する
パワートレインコントロールユニット22を備える。
The vehicle of this embodiment is provided with an anti-skid brake device and a brake device control unit 21 (hereinafter referred to as an ABS control unit) for controlling this device. Further, the vehicle of this example includes a power train control unit 22 that controls the transmission 11 and the engine.

【0015】これらのコントロールユニット21、22
には、各種の走行状態を表す信号が入力される。まず、
各前輪16及び各後輪18には、各車輪の車輪速を検出
する車輪速センサがそれぞれ取り付けられており、車輪
速センサからの信号は、ABS用コントロールユニット
21に入力される。ブレーキの操作状態を検出するブレ
ーキスイッチ23が設けられておりこのブレーキスイッ
チ23からの信号を検出する。エンジンの吸気系にはス
ロットル開度を検出するスロットルセンサが設けられて
いる。
These control units 21 and 22
, Signals representing various running states are input. First,
A wheel speed sensor for detecting the wheel speed of each wheel is attached to each front wheel 16 and each rear wheel 18, and a signal from the wheel speed sensor is input to the ABS control unit 21. A brake switch 23 for detecting an operation state of the brake is provided, and a signal from the brake switch 23 is detected. The intake system of the engine is provided with a throttle sensor for detecting a throttle opening.

【0016】コントロールユニット22には、スロット
ルセンサからのスロットル開度、横加速度センサ31か
らの走行中の車両の横加速度、エンジン回転数センサか
らのエンジン回転数、またステアリングホイール24の
回転すなわち操舵角を検出する操舵角センサ等からの信
号が入力される。コントロールユニット22は、エンジ
ン10に対しスロットル開度信号を出力してスロットル
開度を調整するとともに、燃料噴射信号を出力して、燃
料噴射弁の制御を行う。さらに、イグニッション信号を
出力して点火時期を制御するようになっている。また、
トランスミッション11にシフト信号を出力して変速制
御を行う。パワートレインコントロールユニット22
は、ABS用コントロールユニット21に接続されてお
り、これを介して、車輪速信号、各車輪についての推定
μ(推定路面摩擦係数)を入力する。また、コントロー
ルユニット22はABS用コントロールユニット21に
対し非常時等の必要な場合にはフェイル信号を出力して
デフロックを解除する。
The control unit 22 includes a throttle opening from a throttle sensor, a lateral acceleration of the running vehicle from a lateral acceleration sensor 31, an engine speed from an engine speed sensor, and a rotation of the steering wheel 24, that is, a steering angle. Is input from a steering angle sensor or the like for detecting the steering angle. The control unit 22 outputs a throttle opening signal to the engine 10 to adjust the throttle opening, and outputs a fuel injection signal to control the fuel injection valve. Further, an ignition signal is output to control the ignition timing. Also,
A shift signal is output to the transmission 11 to perform shift control. Powertrain control unit 22
Is connected to the ABS control unit 21, through which a wheel speed signal and an estimated μ (estimated road surface friction coefficient) for each wheel are input. Further, the control unit 22 outputs a fail signal to the ABS control unit 21 to release the differential lock when an emergency or the like is necessary.

【0017】コントロールユニット21及び22は、そ
れぞれ入出力セクション25、26、CPU27、28
及びメモリ29、30を備えている。上記の入出力信号
は、すべて入出力セクションを介して送られる。差動制
御においてはコントロールユニット22は、各入力され
た値に基づいてセンタデフ12へセンタデフ電流、フロ
ントデフ19へフロントデフ電流、リヤデフ20へリヤ
デフ電流をそれぞれ供給し、これらの電流値に基づいて
センタデフ12、フロントデフ19及びリヤデフ20が
アンロック状態、中間ロック状態及び完全ロック状態が
与えられる。中間ロック状態において差動トルクが電流
量に応じて連続的に変化するようになっている。
The control units 21 and 22 include input / output sections 25 and 26, CPUs 27 and 28, respectively.
And memories 29 and 30. All of the above input / output signals are sent via the input / output section. In the differential control, the control unit 22 supplies a center differential current to the center differential 12, a front differential current to the front differential 19, and a rear differential current to the rear differential 20 based on each input value. 12, the front differential 19 and the rear differential 20 are provided with an unlocked state, an intermediate locked state and a completely locked state. In the intermediate lock state, the differential torque changes continuously according to the amount of current.

【0018】図2は、センタデフに設けられた電磁多板
クラッチを示す断面図である。センタデフ12、フロン
トデフ19及びリヤデフ20には、それぞれ電磁多板ク
ラッチ50が設けられ、この電磁多板クラッチ50によ
り各センタデフ12、フロントデフ19及びリヤデフ2
0がアンロック状態から完全ロック状態まで連続的に差
動状態が連続的に変化する。この電磁多板クラッチ50
は、フロントプロペラシャフト13とリヤプロペラシャ
フト14との差動を制限できるものであれば、どのよう
な形式のものでもよい。その一例を図2に示す。図2に
おいて、電磁多板クラッチ50は複数枚のインナディス
クとアウタディスクとよりなるクラッチ板51及びこの
クラッチ板51へ押圧力を生じさせるアクチュエータ5
2から構成されている。また53は軸受、54は一方の
プロペラシャフトに伝動連結する伝動部材、55は他方
のプロペラシャフトに伝動連結する伝動部材である。ア
クチュエータ52は、ソレノイド56に電流が流れる時
に発生する磁力によってアーマチュア57がクラッチ板
51を押圧するように構成されている。この電磁多板ク
ラッチ50においては、ソレノイド56に流れる電流と
クラッチ板51を摩擦係合させる押圧力すなわち電磁多
板クラッチ50で発生するトルクとが比例関係にあるの
で、センタデフ12、フロントデフ19及びリヤデフ2
1の差動回転数を電流の増減により連続的に変化させる
ことができる。
FIG. 2 is a sectional view showing an electromagnetic multi-plate clutch provided in the center differential. Each of the center differential 12, the front differential 19 and the rear differential 20 is provided with an electromagnetic multi-plate clutch 50. The electromagnetic multi-plate clutch 50 allows the center differential 12, the front differential 19 and the rear differential 2 to be mounted.
0 indicates that the differential state changes continuously from the unlocked state to the completely locked state. This electromagnetic multi-plate clutch 50
May be of any type as long as the differential between the front propeller shaft 13 and the rear propeller shaft 14 can be limited. An example is shown in FIG. In FIG. 2, an electromagnetic multi-plate clutch 50 includes a clutch plate 51 including a plurality of inner disks and an outer disk, and an actuator 5 for generating a pressing force on the clutch plate 51.
2 is comprised. Further, 53 is a bearing, 54 is a transmission member that is operatively connected to one propeller shaft, and 55 is a transmission member that is operatively connected to the other propeller shaft. The actuator 52 is configured such that the armature 57 presses the clutch plate 51 by a magnetic force generated when a current flows through the solenoid 56. In the electromagnetic multi-plate clutch 50, since the current flowing through the solenoid 56 and the pressing force for frictionally engaging the clutch plate 51, that is, the torque generated by the electromagnetic multi-plate clutch 50, are in a proportional relationship, the center differential 12, the front differential 19, and the Rear differential 2
1 can be continuously changed by increasing or decreasing the current.

【0019】図3は、本発明に係る差動装置の制御のフ
ロチャートを示す。コントロールユニット22は上記の
各種入力信号に基づいて車輪にかかる車両の重量配分を
各車輪16、18の接地荷重Wとして算出する。この場
合、図3に示すように車輪の接地荷重Wは、車両に作用
する前方への加速度に基づいて補正する。すなわち、車
両が加速状態にある場合には、慣性力により前輪よりも
後輪への車両荷重分配が大きくなる。また、減速状態で
は、逆に前輪の接地荷重が大きくなる。したがって、車
両の前方向加速度に関しては、前後輪は、図4に示すよ
うに対象的な特性となる。さらに、車両が旋回状態にあ
る場合には、車両の荷重分配が変化するので、このよう
な状況でも各車輪の接地荷重Wの値を補正するようにな
っている。図5に示すように車輪を操舵すると旋回外輪
の方に旋回内輪よりも大きな荷重がかかる。したがっ
て、この補正係数は車輪が右に旋回する場合には、左輪
に対する補正量を増大させ、左旋回の場合には、右輪の
補正量を大きくしている。また、コントロールユニット
22は各車輪の径Rを算出する(ステップS1)。さら
に、各車輪の接地路面のμすなわち路面摩擦係数を得
る。実施例では、この路面摩擦係数μは、ABS用コン
トロールユニット41において算出され、コントロール
ユニット22に入力されるものである。つぎに、コント
ロールユニット22は、各車輪について限界駆動トルク
Ti=Wi・μi・Riを算出する(ステップS2)。
この限界駆動トルクは各車輪が実質的にスリップするこ
となく回転するときの最大駆動力を意味する。つぎに、
コントロールユニット22は前後輪間C、前輪間F、及
び後輪間Rの限界駆動トルク差を算出する(ステップS
3)。この場合前後輪間においては左右前輪合計左右後
輪合計トルク値で比較しギア比FGRを考慮する。
FIG. 3 is a flowchart showing the control of the differential gear according to the present invention. The control unit 22 calculates the weight distribution of the vehicle applied to the wheels as the ground load W of each wheel 16 and 18 based on the various input signals. In this case, as shown in FIG. 3, the ground contact load W of the wheel is corrected based on the forward acceleration acting on the vehicle. That is, when the vehicle is in an acceleration state, the vehicle load distribution to the rear wheels is larger than that of the front wheels due to the inertial force. On the other hand, in the decelerating state, the ground contact load of the front wheels increases. Therefore, regarding the forward acceleration of the vehicle, the front and rear wheels have symmetrical characteristics as shown in FIG. Further, when the vehicle is in a turning state, the load distribution of the vehicle changes, so that even in such a situation, the value of the ground contact load W of each wheel is corrected. When the wheels are steered as shown in FIG. 5, a larger load is applied to the turning outer wheel than to the turning inner wheel. Therefore, this correction coefficient increases the correction amount for the left wheel when the wheel turns right, and increases the correction amount for the right wheel when the wheel turns left. Further, the control unit 22 calculates the diameter R of each wheel (step S1). Further, μ of the ground contact road surface of each wheel, that is, a road surface friction coefficient is obtained. In the embodiment, the road surface friction coefficient μ is calculated by the ABS control unit 41 and input to the control unit 22. Next, the control unit 22 calculates the limit driving torque Ti = Wi · μi · Ri for each wheel (step S2).
This limit drive torque means the maximum drive force when each wheel rotates without substantially slipping. Next,
The control unit 22 calculates a limit driving torque difference between the front and rear wheels C, the front wheels F, and the rear wheels R (step S).
3). In this case, the gear ratio FGR is considered between the front and rear wheels based on the sum of the left and right front wheels and the total torque of the left and right wheels.

【0020】つぎに、前後輪間限界駆動トルク差C、後
輪間限界駆動トルク差R、及び前輪間限界駆動トルク差
Fの値を比較しその大きさに応じて大きい順に差動順位
を決定し(ステップS4)その大きさに応じて図6に示
すようなチャートに基づいて電磁クラッチに供給する電
流値を設定する(ステップS5)。そして、これによっ
て決定した電流がそれぞれディフアレンシャルに対応す
る電磁クラッチに供給されるように制御する(ステップ
S6、S7、S8)。
Next, the front and rear wheels between the limit driving torque difference C, compared rear wheel between the limit driving torque difference R, and the value of the front wheel between the limit driving torque difference F descending order differential order according to their size
Is determined (step S4), and a current value to be supplied to the electromagnetic clutch is set based on the chart as shown in FIG. 6 (step S5). Then, control is performed such that the determined current is supplied to the electromagnetic clutch corresponding to the differential (steps S6, S7, S8).

【0021】[0021]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
各車輪の限界駆動トルクに基づいて差動を制御するよう
にしたので、各車輪のスリップを最小限度に抑えること
ができる。この結果、自動車の走破性を向上することが
できる。また、3つのデファレンシャルを個別に制御す
ることとして、デファレンシャルが同時にロック動作を
行うのを妨げることができるため、、デファレンシャル
のロック動作に伴う走行時のトルクショックを抑制でき
る。
As described above, according to the present invention,
Since the differential is controlled based on the limit driving torque of each wheel, the slip of each wheel can be minimized. As a result, the running performance of the vehicle can be improved. In addition, since the three differentials are individually controlled, it is possible to prevent the differentials from performing the locking operation at the same time, and therefore, it is possible to suppress the torque shock during traveling due to the locking operation of the differentials.

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

【図1】本発明の差動制限装置を適用した自動車の制御
装置の全体構成を示す全体構成図である。
FIG. 1 is an overall configuration diagram showing an overall configuration of a vehicle control device to which a differential limiting device according to the present invention is applied.

【図2】センタデフに設けられた電磁多板クラッチを示
す断面図である。
FIG. 2 is a sectional view showing an electromagnetic multi-plate clutch provided in a center differential.

【図3】各デファレンシャルの差動制御のルーチンを示
すフローチャートである。
FIG. 3 is a flowchart showing a routine of differential control of each differential.

【図4】接地荷重の前方向加速度に基づく補正値の特性
図である。
FIG. 4 is a characteristic diagram of a correction value based on a forward acceleration of a contact load.

【図5】接地荷重の旋回加速度に基づく補正値の特性図
である。
FIG. 5 is a characteristic diagram of a correction value based on a turning acceleration of a ground contact load.

【図6】デファレンシャルの差動トルクを制御する電磁
クラッチへの供給電流と限界駆動トルク差との関係を示
すグラフである。
FIG. 6 is a graph showing a relationship between a supply current to an electromagnetic clutch for controlling a differential torque of a differential and a limit driving torque difference.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

20 センタデファレンシャル(センタデフ) 21 フロントデファレンシャル(リアデフ) 22 リアデファレンシャル(リアデフ) 43 デファレンシャル用コントロールユニット 50 電磁多板クラッチ 20 Center differential (Center differential) 21 Front differential (Rear differential) 22 Rear differential (Rear differential) 43 Control unit for differential 50 Electromagnetic multi-plate clutch

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 志谷 有司 広島県安芸郡府中町新地3番1号 マツ ダ株式会社内 (56)参考文献 特開 平1−309825(JP,A) 特開 昭62−4632(JP,A) 特開 昭62−292529(JP,A) 特開 昭62−155135(JP,A) 特開 昭61−9341(JP,A) 特開 昭62−166114(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B60K 17/28 - 17/36 B60K 23/04 F16H 48/20 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (72) Inventor Yuji Shiya 3-1, Shinchi, Fuchu-cho, Aki-gun, Hiroshima Prefecture Inside Mazda Corporation (56) References JP-A-1-309825 (JP, A) JP-A Sho 62-4632 (JP, A) JP-A-62-292529 (JP, A) JP-A-62-155135 (JP, A) JP-A-61-9341 (JP, A) JP-A-62-166114 (JP, A) A) (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) B60K 17/28-17/36 B60K 23/04 F16H 48/20

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 所定条件下で複数のデファレンシャル全
ての差動を制限する制御系を備えた自動車の差動制限装
置において、 上記複数のデファレンシャルは、車軸間に設けられた第
1デファレンシャルと、後輪間に設けられた第2デファ
レンシャルと、前輪間に設けられた第3デファレンシャ
ルとからなり、 前記第1デファレンシャルに付設され、該第1デファレ
ンシャルの差動を制限する第1差動制限手段と、 前記第2デファレンシャルに付設され、該第2デファレ
ンシャルの差動を制限する第2差動制限手段と、 前記第3デファレンシャルに付設され、該第3デファレ
ンシャルの差動を制限する第3差動制限手段と、車輪がスリップすることなく回転する最大駆動トルクで
ある 各車輪の限界トルク値を、車輪の接地荷重、車輪が
接地する路面の摩擦係数、車輪の半径から算出する限界
トルク算出手段と、該各車輪の限界トルク値から 前輪間の限界トルク値の
、後輪間の限界トルク値の差及び車軸間の限界トルク
値の差を算出する限界トルク値算出手段と、 該限界トルク値の差 が大きい順に差動制限手段を作動さ
せる作動順位決定手段と、 該限界トルク値の差に応じて前記各差動制限手段の差動
トルクを決定する差動トルク決定手段と、 を備えたことを特徴とする差動制限装置。
1. A differential limiting device for a motor vehicle having a control system for limiting all differentials of a plurality of differentials under a predetermined condition, wherein the plurality of differentials includes a first differential provided between axles and a rear differential. First differential limiting means comprising a second differential provided between the wheels and a third differential provided between the front wheels, the first differential limiting means being attached to the first differential and limiting a differential of the first differential; A second differential limiting means attached to the second differential for limiting the differential of the second differential; a third differential limiting means attached to the third differential for limiting the differential of the third differential And the maximum drive torque at which the wheels rotate without slipping
The limit torque value of a certain wheel is
The coefficient of friction of the road surface to be ground, the limit torque calculating means for calculating the radius of the wheel, the limit torque value between the front wheel from the limit torque value of the respective wheel
The difference, the critical torque value calculating means for calculating a difference between the limit torque value between the difference and the axle threshold torque value between the rear wheel, actuating order determination means for actuating the differential limiting means in order difference is large該限field torque value And a differential torque determining means for determining a differential torque of each of the differential limiting means according to the difference between the limit torque values.
【請求項2】 請求項1において前記車輪の接地荷重
は、車両の前方向加速度に基づいて補正することを特徴
とする自動車の差動制限装置。
2. The ground load of the wheel according to claim 1,
Is characterized by correcting based on the forward acceleration of the vehicle
Differential limiter for automobiles.
【請求項3】 請求項1において前記車輪の接地荷重
は、車両の旋回状態に基づいて補正することを特徴とす
自動車の差動制限装置。
3. The ground load of the wheel according to claim 1,
Is corrected based on the turning state of the vehicle.
That motor vehicles of a limited slip differential.
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