(57)【要約】【課題】この発明は、副動力伝達機構の接触音の抑制を図りつつ、燃費を向上させることができる車両を提供することを目的とする。【解決手段】この発明は、エンジンの動力によって駆動する主駆動輪と副駆動輪と、主駆動輪へ前記動力を伝達する主動力伝達機構と、副駆動輪へ前記動力を伝達する副動力伝達機構と、を備えた車両において、主動力伝達機構又は副動力伝達機構に接触音が生じる運転条件が成立すると、加速条件が不成立であることを条件として、エンジントルクを低下させる接触音抑制装置を備えたことを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの動力によって駆動する主駆動輪と副駆動輪と、前記主駆動輪へ前記動力を伝達する主動力伝達機構と、前記副駆動輪へ前記動力を伝達する副動力伝達機構と、を備えた車両において、前記主動力伝達機構又は前記副動力伝達機構に接触音が生じる運転条件が成立すると、加速条件が不成立であることを条件として、前記エンジントルクを低下させる接触音抑制装置を備えたことを特徴とする車両。
【請求項２】
前記副動力伝達機構に備えられ前記動力の伝達量を調整するカップリングクラッチを備え、前記エンジントルクを低下させた後、前記伝達量を増加させることを特徴とする請求項１に記載の車両。
【請求項３】
前記加速条件は、運転者の加速要求を検出する条件であって、前記運転条件が成立した後、前記加速条件が成立した場合、前記運転条件の成立に関わらず前記エンジントルクの低下を解除することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車両。
【請求項４】
前記運転条件は、少なくともエンジントルクが設定範囲内であることを含み、前記接触音抑制装置は、前記エンジントルクを前記設定範囲の下限値より低い値まで低下させることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の車両。
【請求項５】
前記運転条件は、エンジントルクがエンジン回転数とエンジントルクで定義された設定範囲内であることであって、前記接触音抑制装置は、前記設定範囲よりエンジン回転数が高い側の範囲に前記エンジントルクを低下させることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明はエンジンの動力によって主駆動輪を駆動するとともに副駆動輪を駆動する車両に係り、特に、車両に適用される駆動系の接触音を抑制するための接触音抑制装置を備えた車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンの動力によって前輪および後輪を駆動する４輪駆動車両においては、前輪と後輪とへの動力伝達量を調整するために、プロペラシャフトと後側ディファレンシャルとの間に電子的に動力の伝達量を調整するカップリングクラッチを設けるものがある。このようなカップリングクラッチを備えた４輪駆動車両は、運転状態に応じてカップリングクラッチの伝達量を制御し、前輪と後輪とのトルクを調整したり、あるいは、後輪への動力伝達を遮断し２輪駆動へと切り換えることができる。
ところが、このような４輪駆動車両は、後輪へ伝達されるトルクを調整する際、後輪側の駆動系に部品同士の接触音が生じる問題がある。この問題は、特にエンジンとトランスミッションとの間にロックアップクラッチを含むトルクコンバータを備え、このロックアップクラッチをロックアップ状態にすると、顕著に発生する。
そこで、従来、駆動系の接触音の問題を解決するために、ロックアップクラッチがロックアップ状態であるとき、後輪へ伝達するトルクを増加させることで駆動系のギア等を一方向側へ押し付け、接触音を抑制する車両用制御装置が知られている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特問２００９−２０８６３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、上記特許文献１のように、駆動系の接触音の問題を解決するために、後輪へ伝達するトルクを増加させると、燃費が悪化する問題があった。
【０００５】
そこで、この発明は、上記の問題に鑑みて成されたものであり、接触音の抑制を図りつつ、燃費を向上させることができる車両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】
【０００６】
この発明は、エンジンの動力によって駆動する主駆動輪と副駆動輪と、主駆動輪へ動力を伝達する主動力伝達機構と、副駆動輪へ動力を伝達する副動力伝達機構と、を備えた車両において、主動力伝達機構又は副動力伝達機構に接触音が生じる運転条件が成立すると、加速条件が不成立であることを条件として、エンジントルクを低下させる接触音抑制装置を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
この発明は、主動力伝達機構又は副動力伝達機構に接触音が生じる運転状態であれば、エンジントルクを低下させることにより、接触音が発生しない運転条件へと、トルクを変更させることができるため、副動力伝達機構への動力の伝達量増加が不要となり、接触音の抑制を図りつつ、燃費を向上させることができる。
また、この発明は、エンジントルクの低下を、加速条件が不成立であるときのみ、行うようにしている。加速条件が成立中にエンジントルクを下げると、運転者のアクセル操作に伴い接触音が生じる状態に長くとどまり易くなる。また、円滑な加速も妨げる恐れがある。さらに、加速条件が成立していれば、短時間で接触音が発生しない運転条件に移行することが予測される。このため、加速条件が成立する場合は、エンジントルクの低下を行わないようにしている。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は接触音抑制装置を備える車両のシステム構成図である。（実施例）
【図２】図２は接触音抑制装置のブロック図である。（実施例）
【図３】図３はエンジン回転数とエンジントルクで定義された設定範囲を示す図である。（実施例）
【図４】図４はエンジン回転数とエンジントルクで定義された設定範囲よりエンジントルクを下げた状態を示す図である。（実施例）
【図５】図５はエンジン回転数とエンジントルクで定義された設定範囲の下限値よりエンジントルクを下げた状態を示す図である。（実施例）
【図６】図６は接触音抑制装置の制御フローチャートである。（実施例）
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下図面に基づいて、この発明の実施例を説明する。
【実施例】
【００１０】
図１〜図６は、この発明の実施例を示すものである。図１において、車両１は、前部にエンジン２と、このエンジン２に入力側が連結されエンジン２の動力を変速するトランスミッション３とを横置きに備える。車両１は、エンジン２の動力によって駆動する主駆動輪である右前輪４および左前輪５と、副駆動輪である右後輪６および左後輪７とを備える。右前輪４および左前輪５は、右前輪ブレーキ８および左前輪ブレーキ９をそれぞれ備える。右後輪６および左後輪７は、右後輪ブレーキ１０および左後輪ブレーキ１１をそれぞれ備える。
車両１は、エンジン２の動力を右前輪４および左前輪５に伝達する主動力伝達機構１２を備え、エンジン２の動力を右後輪６および左後輪７に伝達する副動力伝達機構１３を備える。
主動力伝達機構１２は、トランスミッション３と、このトランスミッション３の出力側に連結され副駆動輪側へ動力を伝達するトランスファ１４と、トランスファ１４に連結され主駆動輪が差動回転できるように動力を伝達する前側ディファレンシャル１５と、前側ディファレンシャル１５に連結された右前車軸１６および左前車軸１７とを備える。右前車軸１６および左前車軸１７は、内側の端部に前側ディファレンシャル１５が連結される一方、外側の端部には、それぞれ前記右前輪４および左前輪５が取り付けられる。
副動力伝達機構１３は、トランスファ１４に前端が連結されトランスファ１４から伝達される動力を副駆動輪側へ伝達するプロペラシャフト１８と、プロペラシャフト１８の後端に連結され副駆動輪側へ伝達される動力を増減させるカップリングクラッチ１９と、カップリングクラッチ１９に連結され副駆動輪が差動回転できるように動力を伝達する後側ディファレンシャル２０と、後側ディファレンシャル２０に内側の端部が連結され、副駆動輪へ動力を伝達する右後車軸２１および左後車軸２２とを備える。右後車軸２１および左後車軸２２の外側の端部には、それぞれ前記右後輪６および左後輪７が取り付けられる。
車両１は、エンジン２で発生する動力を主動力伝達機構１２のトランスミッション３により変速し、右前輪４および左前輪５に伝達し、右前輪４および左前輪５を駆動する。また、車両１は、トランスファ１４に伝達されたエンジン２の動力を、副動力伝達機構１３により右後輪６および左後輪７に伝達し、右後輪６および左後輪７を駆動する。
よって、この車両１は、エンジン２の動力により右前輪４および左前輪５と右後輪６及び左後輪７との全てを駆動する４輪駆動車両である。
【００１１】
車両１は、エンジン２で生じる動力を制御するエンジン制御装置２３と、トランスミッション３の変速を制御するトランスミッション制御装置２４と、右前輪ブレーキ８および左前輪ブレーキ９と右後輪ブレーキ１０および左後輪ブレーキ１１の制動動作を制御するブレーキ制御装置２５と、カップリングクラッチ１９の締結力（カップリングトルク）を制御するカップリングクラッチ制御装置２６とを備え、さらに、エンジン制御装置２３と、トランスミッション制御装置２４と、ブレーキ制御装置２５と、カップリングクラッチ制御装置２６と、ＣＡＮ通信線（車内ＬＡＮ）によって接続され車両１の運転状況に応じてカップリングクラッチ制御装置２６へ指令信号を出力する動力分配制御装置２７とを備える。なお、カップリングクラッチ１９は、電子的に結合力が制御可能な多板クラッチを有し、カップリングクラッチ制御装置２６は、この多板クラッチを制御し締結力を変更する。
前記エンジン制御装置２３は、図２に示すように、エンジン２の実トルク（エンジントルク）を算出するエンジントルク算出部２８と、アクセルペダルの踏込量を検出するアクセルペダル検出部２９と、クラッチペダルの踏込状態を検出するクラッチペダル検出部３０と、エンジン２の回転数（エンジン回転数）を検出するエンジン回転数検出部３１と、運転者の要求するトルクを算出する運転者要求トルク算出部３２と、動力分配制御装置２７から入力する情報に基づいて要求トルクを算出する要求トルク算出部３３とを備える。エンジン制御部２３は、動力分配制御装置２７に、エンジントルク情報、アクセル開度情報、クラッチペダル状態情報、エンジン回転数情報、運転者要求トルク情報を出力する。エンジン制御装置２３は、要求トルク算出部３３で算出した要求トルクとなる動力を発生するようにエンジン２を制御する。
トランスミッション制御部２４は、トランスミッション３の変速状態を制御する。トランスミッション３は、ロックアップクラッチを含むトルクコンバータを備える。トランスミッション制御部２４は、ロックアップクラッチ状態を検出するロックアップクラッチ状態検出部３４と、係合しているギア段のギア位置を検出するギア位置検出部３５とを備える。トランスミッション制御部２４は、動力分配制御装置２７に、ロックアップクラッチ状態情報、ギア位置情報を出力する。
ブレーキ制御装置２５は、右前輪速度検出部３６および左前輪速度検出部３７と、右後輪速度検出部３８および左後輪速度検出部３９とを有し、各輪速度検出部３６〜３９で検出した各輪速度に応じて右前輪ブレーキ８および左前輪ブレーキ９と右後輪ブレーキ１０および左後輪ブレーキ１１の制動動作を制御する。ブレーキ制御装置２５は、動力分配制御装置２７に、各輪速度検出部３６〜３９が検出した各輪速度情報を出力する。動力分配制御装置２７は、入力した各輪速度情報から車速を求める。
カップリングクラッチ制御装置２６は、動力分配制御装置２７からのカップリングトルク要求によってカップリングクラッチ１９の締結力（カップリングトルク）を制御して、エンジン２から副駆動輪へ伝達される動力の伝達量を調整する。これにより、動力分配制御装置２７は、右前輪４および左前輪５に対して、右後輪６および左後輪７に伝達するエンジン２の動力を可変する。
【００１２】
この車両１は、主動伝達機構１２又は副動力伝達機構１３に発生する接触音を抑制する接触音抑制装置４０を備えている。接触音抑制装置４０は、エンジン制御装置２３と、トランスミッション制御装置２４と、ブレーキ制御装置２５と、カップリングクラッチ制御装置２６と、動力分配制御装置２７とによって構成され、副動力伝達機構１３にギアなどの部品同士の接触による接触音が生じる運転条件が成立すると、加速条件が不成立であることを条件として、エンジントルクを低下させる。
主動伝達機構１２又は副動力伝達機構１３に接触音が生じる運転条件の成立は、少なくともエンジントルクが設定範囲内であることとする。この実施例では、図３に示すように、運転条件の成立を、エンジントルクがエンジン回転数とエンジントルクで定義された設定範囲Ｓ（接触音の発生領域）で判定する。設定範囲Ｓは、エンジントルクが低い領域でエンジン回転数の幅が狭く設定され、エンジントルクが高い領域でエンジン回転数の幅が広く設定される。このように実施例において、設定範囲Ｓは台形を上下逆さまにした逆台形形状に設定される。また、設定範囲Ｓのエンジントルクの上限線は、エンジン回転数が高くなるほどエンジントルクが上昇するように設定されたトルク上限線Ｕtlqによって、設定される。また、設定範囲Ｓのエンジントルクの下限線は、エンジントルクが一定であるトルク下限線Ｌtlqによって、設定される。また、設定範囲Ｓのエンジン回転数の上限線は、エンジントルクが下がるほどエンジン回転数が低下するように設定された回転数上限線Ｕneによって設定される。また、設定範囲Ｓのエンジン回転数の下限線は、エンジントルクが下がるほど、エンジン回転数が上昇するように設定された回転数下限線Ｌneによって設定される。
接触音抑制装置４０は、エンジントルクがエンジン回転数とエンジントルクで定義された設定範囲Ｓ内にある場合に、主動動力伝達機構１２又は副動力伝達機構１３に接触音が生じる運転条件が成立すると判定する。接触音抑制装置４０は、運転条件が成立し、加速条件が不成立すると、エンジントルクを設定範囲Ｓから外れた範囲に低下させる（図４のＴ）。
より具体的には、接触音抑制装置４０は、運転条件が成立すると、エンジントルクを設定範囲Ｓの下限値Ｌより低い値まで低下させる（図５のＴ１）。または、接触音抑制装置４０は、エンジントルクを設定範囲Ｓよりエンジン回転数が高い側に外れた範囲にエンジントルクを低下させる（図５のＴ２）。接触音抑制装置４０は、エンジントルクを、一度、下限値Ｌtlqより低い値まで低下させて（図５のＴ１）、その後に加速してエンジン回転数が高くなったとき、設定範囲Ｓに再侵入する可能性を低下させることができる（図５のＴ３）。
接触音抑制装置４０は、運転条件が満たされてエンジントルクを低下させた後、副動力伝達機構１３に備えられたカップリングクラッチ１９のカップリングトルクを制御して伝達量を増加させる。
加速条件は、運転者の加速要求を検出する条件であり、車両１の加速状態と加速推定とからなる。接触音抑制装置４０は、主動力伝達機構１２及び副動力伝達機構１３に接触音が生じる運転条件が成立した後、運転者の加速要求が検出されて加速条件が成立した場合、運転条件の成立に関わらずエンジントルクの低下を解除する。
【００１３】
次に作用を説明する。
車両１の接触音抑制装置４０は、図６に示すように、接触音抑制のプログラムを開始すると（１００）、主動力伝達機構１２及び副動力伝達機構１３に接触音が発生する運転条件が成立するか否かを判断する（１０１）。
接触音が発生する運転条件は、特定のエンジン回転数領域及びエンジントルク領域である。具体的には、トランスミッション３のロックアップクラッチが係合状態であって、エンジン回転数が低い領域でエンジントルクが高い領域の設定範囲Ｓである。接触音抑制装置４０は、動力分配制御装置２７によって、エンジン制御装置２３からエンジン回転数情報、エンジントルク情報を取得し、トランスミッション制御装置２４からロックアップクラッチ状態情報を取得し、エンジントルクが設定範囲Ｓ内であるか否かにより運転条件を判定する。
接触音抑制装置４０は、接触音が発生する運転条件が不成立し、判断（１０１）がＮＯの場合、カウンタＣｎがリセットされ（１０９）、スタート（１００）にリターンする（１０８）。接触音抑制装置４０は、接触音が発生する運転条件が成立し、判断（１０１）がＹＥＳの場合、カウンタＣｎが設定値Ｃを越えたか否かを判断する（１０２）。
この判断（１０２）は、カップリングトルクの増加の処理（１０３）を遅延させるために設けられる。すなわち、接触音抑制装置４０は、接触音が生じる運転条件が成立と判定（１０１：ＹＥＳ）されると、カウンタＣｎが設定値Ｃを超えるまで、カップリングトルクの増加（１０３）が遅延され、エンジントルクの制御（１０６）で接触音の抑制が実行される。このため、接触音抑制装置４０は、カップリングトルクの増加による燃費の悪化を防止することができる。
接触音抑制装置４０は、カウンタＣｎが設定値Ｃを越えて、判断（１０２）がＹＥＳの場合、カップリングクラッチ１９のカップリングトルクを増加し（１０３）、加速状態の判断（１０４）に移行する。カップリングトルクの増加（１０３）においては、動力分配制御装置２７によって、トランスミッション制御装置２４からギア位置を取得し、エンジン制御装置２３からエンジントルクとエンジン回転数とを取得し、ギア位置に応じたカップリングトルクマップを参照し、カップリングトルクを求める。カップリングトルクは、例えば、エンジントルクとエンジン回転数とを軸にもつ、トランスミッション３の各ギア位置に応じて設定される。
接触音抑制装置４０は、カウンタＣｎが設定値Ｃ以下で、判断（１０２）がＮＯの場合、加速条件として、車両１が加速状態にあるか否かを判断する（１０４）。加速状態は、動力分配制御装置２７によって、ブレーキ制御装置２５から取得した各輪速度より一定時間毎に車速を計算してその平均車速を算出し、前回の平均車速と今回の平均車速とを比較することで判断する。
接触音抑制装置４０は、車両１が加速状態にあって、判断（１０４）がＹＥＳの場合、スタート（１００）に戻る（１０８）。接触音抑制装置４０は、車両１が加速状態で無く、判断（１０４）がＮＯの場合、加速条件として、車両１の加速の推定があるか否かを判断する（１０５）。
加速推定は、動力分配制御装置２７によって、運転者要求トルクがエンジントルクより規定値以上大きいか否かにより判定する。運転者要求トルクが大きい場合は、エンジン２が運転者要求トルクを満たすように制御されるため、車両１が加速すると推定される。
接触音抑制装置４０は、運転者要求トルクがエンジントルクより規定値以上に大きく、判断（１０５）がＹＥＳの場合、スタート（１００）に戻る（１０８）。接触音抑制装置４０は、運転者要求トルクがエンジントルクより判定値未満に小さく、判断（１０５）がＮＯの場合、エンジントルクを低下させ（１０６）、カウンタＣｎに１を加算し（１０７）、スタート（１００）に戻る（１０８）。
接触音抑制装置４０は、加速状態と加速の推定とが検出されない場合（１０４：ＮＯ、１０５：ＮＯ）、動力分配制御装置２７によって、エンジントルクを低下させる（１０６）ために、エンジン制御装置２３へエンジントルクを低下させる信号を送信する。エンジン制御装置２３は、このエンジントルク低下の信号に応じて、要求トルク算出部３３によって要求トルクを算出し、エンジン２を制御する。このようにすれば、接触音が発生しない運転条件へと、エンジントルクを変更させることができる。
【００１４】
このように、車両１は、接触音抑制装置４０によって、主動力伝達機構１２又は副動力伝達機構１３に接触音が生じる運転条件が成立（１０１：ＹＥＳ）すると、加速条件が不成立であること（１０４：ＮＯ、１０５：ＮＯ）を条件として、エンジントルクを低下させる。
これにより、車両１は、主動力伝達機構１２又は副動力伝達機構１３に接触音が生じる運転状態であれば、エンジントルクを低下させることにより、接触音が発生しない運転条件へと、エンジントルクを変更させることができるため、副動力伝達機構１３への動力の伝達量増加が不要となり、接触音の抑制を図りつつ、燃費を向上させることができる。
また、車両１は、接触音が生じる運転条件が成立しても、エンジントルクの低下を、加速条件が不成立であるときのみ、行うようにしている。車両１は、加速条件が成立中にエンジントルクを下げると、運転者のアクセル操作に伴い接触音が生じる状態に長くとどまり易くなる。また、車両１の円滑な加速も妨げる恐れがある。さらに、車両１は、加速条件が成立していれば、短時間で接触音が発生しない運転条件に移行することが予測される。このため、加速条件が成立する場合は、エンジントルクの低下を行わないようにしている。
【００１５】
また、車両１は、接触音抑制装置４０によって、エンジントルクを低下させた後、副動力伝達機構１３に備えられ動力の伝達量を調整するカップリングクラッチ１９の伝達量を増加させる。
これにより、車両１は、主動力伝達機構１２又は副動力伝達機構１３に接触音が生じる運転状態が、エンジントルクの低下によって直ちに解消できるものである場合、カップリングトルクを制御することなく接触音を抑制することができる。したがって、カップリングトルクの制御により燃費が悪化することを防止できる。
【００１６】
さらに、車両１は、接触音抑制装置４０によって、加速条件を、運転者の加速要求を検出する条件とし、運転条件が成立した後、加速条件が成立した場合、運転条件の成立に関わらずエンジントルクの低下を解除する。
接触音抑制装置４０は、加速条件を、車両１の加速状態を検出したことを条件とした場合、運転者がアクセル操作を行った場合でも、エンジントルクを低下させることになるため、円滑な加速ができない恐れがある。一方、接触音抑制装置４０は、運転者の加速要求を検出したことを条件とすれば、車両１が加速状態に切り替わる前にエンジントルクの低下を解除できるため、円滑に車両１を加速させることができる。また、接触音抑制装置４０は、加速要求が検出されると、運転条件の不成立を待たずにエンジントルクの低下をしないように構成している。このようにすれば、車両１が加速を開始する頃には、エンジントルクが上昇し易い状態となっているため、円滑な加速ができるようになる。
【００１７】
また、車両１は、接触音抑制装置４０によって、運転条件を、少なくともエンジントルクが設定範囲Ｓ内であることとし、エンジントルクを設定範囲Ｓの下限値Ｌtlqより低い値まで低下させる。
さらに、車両１は、接触音抑制装置４０によって、運転条件を、エンジントルクがエンジン回転数とエンジントルクで定義された設定範囲Ｓ内であることとし、設定範囲Ｓよりエンジン回転数が高い側に外れた範囲にエンジントルクを低下させる。
これにより、車両１は、エンジントルクを低下させた後、加速を行った場合に、再度エンジントルクが設定範囲Ｓ内となることを防止でき、接触音の発生を防止できる。
【産業上の利用可能性】
【００１８】
この発明は、主動力伝達機構又は副動力伝達機構の接触音の抑制を図りつつ、燃費を向上させることができるものであり、４輪車にかぎらず２輪車にも応用が可能である。
【符号の説明】
【００１９】
１  車両
２  エンジン
３  トランスミッション
４  右前輪
５  左前輪
６  右後輪
７  左後輪
１２  主動力伝達機構
１３  副動力伝達機構
１４  トランスファ
１５  前側ディファレンシャル
１８  プロペラシャフト
１９  カップリングクラッチ
２０  後側ディファレンシャル
２３  エンジン制御装置
２４  トランスミッション制御装置
２５  ブレーキ制御装置
２６  カップリングクラッチ制御装置
２７  動力分配制御装置
２８  エンジントルク算出部
２９  アクセルペダル検出部
３０  クラッチペダル検出部
３１  エンジン回転数検出部
３２  運転者要求トルク算出部
３３  要求トルク算出部
３４  ロックアップクラッチ状態検出部
３５  ギア位置検出部
３６  右前輪速度検出部
３７  左前輪速度検出部
３８  右後輪速度検出部
３９  左後輪速度検出部
４０  接触音抑制装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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