(57)【要約】【課題】道路情報において進行方向に道路が存在しない場合であっても適切に駆動力を配分することができる駆動力配分装置を提供する。【解決手段】駆動力配分を変更可能なトルクカップリング９と、進行方向の道路情報１３２を把握するナビゲーションシステム１３と、走行状況及び進行方向の道路情報１３２に基づいて、トルクカップリング９の作動を制御する制御手段１２４と、を備える駆動力配分装置２０であって、制御手段１２４は、ナビゲーションシステム１３からの情報に基づき、進行方向の道路の存在を判定する道路判定手段１２４aと、進行方向に道路が存在しないと判定したときには、未舗装路と判定する未舗装路判定手段１２４bと、未舗装路と判定したときには、トルクカップリング９の作動について走行状況に基づき未舗装路として所定の制御を行う未舗装路制御手段１２４cと、を有する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動源が発生する駆動力を車両の各駆動輪に伝達する駆動力伝達系の途中に設けられ、入力側から出力側に伝達する伝達トルクを変化させることにより主駆動輪と補助駆動輪との間の駆動力配分を変更可能なトルクカップリングと、
現状の運転位置を把握するＧＰＳを有し、このＧＰＳで把握された運転位置と予め記憶されている道路情報とに基づいて、進行方向の道路情報を把握するナビゲーションシステムと、
車両から得られる車両情報に基づき車両の走行状況を把握する走行状況把握手段と、
前記走行状況及び進行方向の前記道路情報に基づいて、前記トルクカップリングの作動を制御する制御手段と、を備える駆動力配分装置であって、
前記制御手段は、
前記ナビゲーションシステムからの情報に基づき、進行方向の道路の存在を判定する道路判定手段と、
前記道路判定手段によって進行方向に道路が存在しないと判定したときには、未舗装路と判定する未舗装路判定手段と、
前記未舗装路判定手段によって未舗装路と判定したときには、前記トルクカップリングの作動について前記走行状況に基づき未舗装路として所定の制御を行う未舗装路制御手段と、を有することを特徴とする駆動力配分装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動力配分装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、主駆動輪及び補助駆動輪に駆動力を伝える４輪駆動車には、車両の走行状態に応じて主駆動輪と補助駆動輪との間の駆動力配分を制御する駆動力配分装置がある。こうした駆動力配分装置の多くは、駆動力伝達系の途中に設けられたトルクカップリングにより、入力側から出力側に伝達するトルクを変化させることにより、主駆動輪と補助駆動輪との間の駆動力配分を制御するようになっている。
【０００３】
この駆動力配分装置は、例えば、前輪を主駆動輪、後輪を補助駆動輪とする場合に、基本的には前輪のみの２輪駆動状態に制御すると共に、車速の上昇やハンドル舵角の増大や前輪のスリップなどの走行状況に応じて後輪へ駆動力を配分するように制御する。そして、駆動力配分装置によれば、最も効率的な駆動力配分を実現するなどにより、走行性、操縦安定性、燃費性能などを総合的に向上させることができる。
【０００４】
さらに、特許文献１に示す駆動力配分装置は、現状の運転位置を把握するＧＰＳを有し、このＧＰＳで把握された運転位置と予め記憶されている道路情報とに基づいて、進行方向の道路情報を把握するナビゲーションシステムを活用することにより、登坂時には駆動力配分を最適化するなど進化し続けている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平９−７６７７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記の駆動力配分装置では、ナビゲーションシステムを活用した場合であっても、道路情報において進行方向に道路が存在しない場合、道路情報に依存し適切な駆動力配分ができないため、ぬかるみに嵌って車両がスタックすることがある。そこで、駆動力配分装置は、道路情報において進行方向に道路が存在しない場合であっても適切に駆動力を配分することが課題となっていた。
【０００７】
本発明は、このような課題を解決するためになされたものであって、道路情報において進行方向に道路が存在しない場合であっても適切に駆動力を配分することができる駆動力配分装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するため、請求項１に係る駆動力配分装置の構成上の特徴は、駆動源が発生する駆動力を車両の各駆動輪に伝達する駆動力伝達系の途中に設けられ、入力側から出力側に伝達する伝達トルクを変化させることにより主駆動輪と補助駆動輪との間の駆動力配分を変更可能なトルクカップリングと、現状の運転位置を把握するＧＰＳを有し、このＧＰＳで把握された運転位置と予め記憶されている道路情報とに基づいて、進行方向の道路情報を把握するナビゲーションシステムと、車両から得られる車両情報に基づき車両の走行状況を把握する走行状況把握手段と、前記走行状況及び進行方向の前記道路情報に基づいて、前記トルクカップリングの作動を制御する制御手段と、を備える駆動力配分装置であって、前記制御手段は、前記ナビゲーションシステムからの情報に基づき、進行方向の道路の存在を判定する道路判定手段と、前記道路判定手段によって進行方向に道路が存在しないと判定したときには、未舗装路と判定する未舗装路判定手段と、前記未舗装路判定手段によって未舗装路と判定したときには、前記トルクカップリングの作動について前記走行状況に基づき未舗装路として所定の制御を行う未舗装路制御手段と、を有することである。
【０００９】
請求項１の駆動力配分装置によれば、進行方向に道路が存在しないと判定したときには未舗装路と判定し、トルクカップリングの作動について走行状況に基づき未舗装路として所定の制御を行うので、道路情報において進行方向に道路が存在しない場合であっても適切に駆動力を配分することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、道路情報において進行方向に道路が存在しない場合であっても適切に駆動力を配分することができる駆動力配分装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態である駆動力配分装置を備えた車両の概略構成図である。
【図２】図１に示すＥＣＵの機能構成を示すブロック図である。
【図３】図１に示すＥＣＵの制御部が実行する処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の駆動力配分装置を４輪駆動車において具体化した実施形態について図面を参照しつつ説明する。
図１は、本発明の一実施形態である駆動力配分装置２０を備えた車両１の概略構成図である。図１を参照しつつ説明する。
【００１３】
図１に示すように車両１は、フロントエンジン・フロントドライブ車をベースとし、左右の前輪２，２が主駆動輪、左右の後輪３，３が補助駆動輪とされた４輪駆動車である。車両１の駆動系を構成するものとして、エンジン４と、エンジン４の出力が入力され、走行状態に応じて減速比が自動又は手動で変化するトランスミッション５と、トランスミッション５の出力が入力され、車軸６，６を介して前輪２，２へ駆動力としてのトルクを配分するフロントデファレンシャル７と、フロントデファレンシャル７を介してトランスミッション５の出力を後輪３，３へ伝達するプロペラシャフト８と、プロペラシャフト８からトルクが入力され、前輪２，２と後輪３，３との間のトルクを配分するトルクカップリング９と、トルクカップリング９から出力されたトルクを車軸１０，１０を介して後輪３，３に配分するリアデファレンシャル１１と、を備える。
【００１４】
トルクカップリング９は、印加された電流に応じた締結力で締結されることにより、トルク伝達容量が印加電流の電流値によって制御される。完全に締結されたときには伝達容量が入力トルクをそのままリアデファレンシャル１１側に出力し、このとき、前後輪２，３のトルク配分比は、ほぼ５０：５０となる。また、完全に開放されたときには、リアデファレンシャル１１側へはトルクは出力されず、前後輪２，３のトルク配分比は、１００：０となる。そして、その中間の配分比では、トルクカップリング９の伝達容量と等しいトルクがリアデファレンシャル１１側へ出力され、そのトルクが後輪３，３へのトルク配分量となる。
【００１５】
そして、車両１は、トルクカップリング９のトルク伝達容量を制御することにより前後輪２，３へのトルクの配分を車両１の走行状況に応じて制御するためのＥＣＵ１２を、さらに備える。ＥＣＵ１２は、ＲＯＭやＲＡＭなどからなる記憶部１２２と、ＣＰＵなどの演算処理装置からなる制御部１２１と、制御部１２１によって制御される電流出力部１２３とを備える。
【００１６】
また、車両１は、ナビゲーションシステム１３をさらに備える。ナビゲーションシステム１３は、車両１の運転位置を把握するＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）１３１と、予め記憶されている道路情報１３２と、を有し、これらの情報から車両１の進行方向の道路情報１３２を把握する。ここで、トルクカップリング９と、ＥＣＵ１２と、ナビゲーションシステム１３とが、本発明の駆動力配分装置２０に対応する。
【００１７】
次に、ＥＣＵ１２によるトルク伝達容量の基本的な制御について説明する。ＥＣＵ１２は、前輪２および後輪３の車輪速をそれぞれ検出する車輪速センサ１４ｌ，１４ｒ，１５ｌ，１５ｒからの信号と、ハンドル（図示せず）の操舵角を検出する舵角センサ１６からの信号と、などからなる車両情報を入力する。そして、ＥＣＵ１２は、これら車両情報に基づき、そのときの走行状況に最も適した前後輪２，３へのトルク配分となるように、トルクカップリング９に印加する電流を制御する。
【００１８】
具体的には、車輪速センサ１４ｌ，１４ｒ，１５ｌ，１５ｒからの信号に基づいて検出される車速が所定車速以下で、舵角センサ１６からの信号が示す操舵角がほぼ０、且つ、車輪速センサ１４ｌ，１４ｒ，１５ｌ，１５ｒからの信号が示す前後輪２，３の車輪速の差に基づいて検出される前後輪２，３のスリップ量がほぼ０の安定した走行では、後輪３へのトルク配分はなく、２輪駆動状態とされる。
【００１９】
そして、車速が所定車速を越えたときや、操舵角が所定操舵角を越えたときには、車速や操舵角の増大に応じて後輪３へのトルク配分量が所定範囲内で増大される。また、前輪２のスリップ量が所定量を超えれば、そのスリップ量の増大に応じて後輪３へのトルク配分量が増大される。さらに、前輪２のスリップによる駆動ロス、後輪３による駆動ロス、及び動力伝達経路が長くなる後輪３へのトルク伝達時の機械ロスなどをトータルしたときのロスが最も小さくなるように、後輪３へのトルク配分量が制御される。
【００２０】
次に、本発明の特徴部分である、道路情報１３２において進行方向に道路が存在しない場合の駆動力配分について、図２及び図３を参照しつつ説明する。図２は、図１に示すＥＣＵ１２の機能構成を示すブロック図である。図３は、図１に示すＥＣＵ１２の制御部１２１が実行する処理を示すフローチャートである。制御部１２１は、記憶部１２２に記憶されたプログラム１２２aを読み出し、このフローチャートに示す処理を所定の制御周期（例えば１００ｍｓ）ごとに繰り返し処理する。
【００２１】
図３に示すように、まず、前述した車両１から得られる車両情報に基づき走行状況を把握する（ステップＳ１）。ここで、ステップＳ１が、図２に示す本発明の走行状況把握手段１２１aに対応する。
【００２２】
次に、ナビゲーションシステム１３が把握する進行方向の道路情報１３２から、進行方向に道路が存在するか判定する（ステップＳ２）。進行方向に道路が存在する場合（ステップＳ３：ＹＥＳ）、前述したトルク伝達容量の基本的な制御、即ち通常の制御を行う（ステップＳ４）。この制御は、走行状況及び進行方向の道路情報１３２から、記憶部１２２に記憶された第１設定テーブル１２２bに基づき行われる。ここで、ステップＳ２が図２に示す本発明の道路判定手段１２４aに対応する。
【００２３】
一方、ステップＳ３において、進行方向に道路が存在しない場合（ステップＳ３：ＮＯ）、進行方向は未舗装路と判定する（ステップＳ５）。ここで、ステップＳ３，Ｓ５が、図２に示す本発明の未舗装路判定手段１２４bに対応する。
【００２４】
次に、走行状況により、記憶部１２２に記憶された第２設定テーブル１２２cに基づき未舗装路としてトルク伝達容量の制御が行われる（ステップＳ６）。この制御は、例えば２輪駆動状態であった場合には４輪駆動状態し、４輪駆動状態で前輪２のスリップ量が後輪３のスリップ量より所定量を超えた場合には後輪３へのトルク配分量を増大する。ここで、ステップＳ６が、図２に示す本発明の未舗装路制御手段１２４cに対応する。
【００２５】
ここで、道路判定手段１２４a、未舗装路判定手段１２４b、及び未舗装路制御手段１２４cが、図２に示す本発明の制御手段１２４に対応する。
【００２６】
これにより、駆動力配分装置２０では、進行方向に道路が存在しないと判定したときには未舗装路と判定し、トルクカップリング９の作動について、走行状況により第２設定テーブル１２２cに基づき未舗装路としてトルク伝達容量の制御を行なうので、道路情報１３２において進行方向に道路が存在しない場合であっても適切に駆動力を配分することができる。
【００２７】
なお、本発明は本実施形態に限定するものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々の形態で実施することができる。
本実施形態では、前輪２，２が主駆動輪、後輪３，３が補助駆動輪としたが、それに限るものではなく、後輪が主駆動輪、前輪が補助駆動輪とする構成に適用しても良い。
【符号の説明】
【００２８】
１：車両、  ２：前輪（主駆動輪）、  ３：後輪（補助駆動輪）、  ４：エンジン、  ５：トランスミッション、  ６：車軸、  ７：フロントデファレンシャル、  ８：プロペラシャフト、  ９：トルクカップリング、  １０：車軸、  １１：リアデファレンシャル、  １２：ＥＣＵ、  １３：ナビゲーションシステム、  １４ｒ，１４ｌ，１５ｒ，１５ｌ：車輪速センサ、  １６：舵角センサ、  ２０：駆動力配分装置、  １２１：制御部、  １２１ａ：走行状況把握手段、  １２２：記憶部、  １２２ａ：プログラム、  １２２ｂ：第１設定テーブル、  １２２ｃ：第２設定テーブル、  １２３：電流出力部、  １２４：制御手段、  １２４ａ：道路判定手段、  １２４ｂ：未舗装路判定手段、  １２４ｃ：未舗装路制御手段、  １３１：ＧＰＳ、  １３２：道路情報
【図１】
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【図２】
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【図３】
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