(57)【要約】【課題】この発明は、主駆動輪に対して副駆動輪への駆動力をカップリングにより制御する車両用駆動力配分制御装置において、カップリングによる副駆動輪への駆動力の伝達量を最適化することにより、エンジン回転数の低回転領域における燃費の不利、こもり音の発生、フロア振動の発生などの不具合解消を目的とする。【解決手段】この発明は、エンジンからの駆動力の伝達量を可変にするカップリングと、エンジンの駆動力が主に伝達される主駆動輪と、カップリングを介してエンジンからの駆動力が伝達される副駆動輪と、アクセル開度と車速、およびギヤ位置に応じて設定されたギヤ係数に基づいて、カップリングによる副駆動輪への駆動力の伝達量が最適な値になるように制御するカップリング制御手段とを備えた車両用駆動力配分制御装置において、ギヤ係数をエンジン回転数に応じて設定したことを特徴とする。【選択図】図１
2015020710.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンからの駆動力の伝達量を可変にするカップリングと、前記エンジンの駆動力が主に伝達される主駆動輪と、前記カップリングを介して前記エンジンからの駆動力が伝達される副駆動輪と、アクセル開度と車速、およびギヤ位置に応じて設定されたギヤ係数に基づいて、前記カップリングによる前記副駆動輪への駆動力の伝達量が最適な値になるように制御するカップリング制御手段とを備えた車両用駆動力配分制御装置において、前記ギヤ係数をエンジン回転数に応じて設定したことを特徴とする車両用駆動力配分制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は車両用駆動力配分制御装置に係り、特に、エンジンの駆動力を車両走行状態に応じて主駆動輪および副駆動輪に配分する車両用駆動力配分制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
前後輪の全てを駆動する四輪駆動車において、エンジンからの駆動力の伝達量を可変にする電子制御式のカップリングと、エンジンの駆動力が主に伝達される主駆動輪と、カップリングを介してエンジンからの駆動力が伝達される副駆動輪とを備え、主駆動輪に伝達される駆動力な対して、カップリングにより副駆動輪への駆動力の伝達量を制御する車両用駆動力配分制御装置が数多く考案されている。
これは、駆動力配分機構に電子制御式のカップリングを採用した場合、駆動力配分機構への過大なトルク入力に対して、電子制御式のカップリングがトルクリミッタの役割をすることで、駆動力配分機構の小型軽量化が可能となり、これにより燃費が他の駆動力配分機構を採用する四輪駆動車と比較して良いという理由が大きい。
【０００３】
従来の車両用駆動力配分制御装置には、エンジンと自動変速機との間にロックアップクラッチを備え、副駆動輪への駆動力の伝達量を可変するカップリングを備え、前記ロックアップクラッチが係合状態である場合、副駆動輪への駆動力の伝達量が大きくなるように制御することで、ギヤの歯打ち音の発生を防止する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２０８６３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、主駆動輪に対して副駆動輪への駆動力を制御する駆動力配分機構として、電子制御式のカップリングを採用する車両用駆動力配分制御装置においては、アクセル開度、車速、変速機のギヤ位置などの運転者の運転操作情報をもとに、主駆動輪のスリップを感知する前に、カップリングを締結して副駆動輪に適切な駆動力配分を行なう、フィードフォワード制御を採用している。
しかし、フィードフォワード制御では、大きいエンジントルクを発生できない状態で主駆動輪がスリップすることのない、エンジン回転数が低回転領域においても副駆動輪に不要な駆動力を伝達しているため、燃費にとって不利であり、エンジンの燃焼に伴うこもり音も発生する不具合がある。
また、上記エンジン回転数が低回転領域で、副駆動輪への駆動力の伝達を無くして二輪駆動状態にすると、エンジン回転１次振動（クランクシャフト１回転毎に発生する振動）に伴う車両のフロア振動が発生し、乗車感を損なう不具合がある。
【０００６】
この発明は、主駆動輪に対して副駆動輪への駆動力をカップリングにより制御する車両用駆動力配分制御装置において、カップリングによる副駆動輪への駆動力の伝達量を最適化することにより、エンジン回転数の低回転領域における燃費の不利、こもり音の発生、フロア振動の発生などの不具合解消を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明は、エンジンからの駆動力の伝達量を可変にするカップリングと、前記エンジンの駆動力が主に伝達される主駆動輪と、前記カップリングを介して前記エンジンからの駆動力が伝達される副駆動輪と、アクセル開度と車速、およびギヤ位置に応じて設定されたギヤ係数に基づいて、前記カップリングによる前記副駆動輪への駆動力の伝達量が最適な値になるように制御するカップリング制御手段とを備えた車両用駆動力配分制御装置において、前記ギヤ係数をエンジン回転数に応じて設定したことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
この発明は、アクセル開度と車速、およびギヤ位置とエンジン回転数に応じて設定されたギヤ係数に基づいて、カップリングによる副駆動輪への駆動力の伝達量が最適な値になるように制御することで、エンジン回転数とギヤ位置に応じた主駆動輪および副駆動輪の駆動力配分の最適化が可能になる。
この発明は、ギヤ係数をギヤ位置に加えてエンジン回転数に応じて設定することにより、エンジン回転数に起因した現象にも最適なカップリングの制御が可能になる。
この発明は、エンジン回転数による主駆動輪および副駆動輪の駆動力配分の最適化に伴い、低いエンジン回転数で、尚且つ高いギヤ位置で走行している状況で発生する、燃費の不利、こもり音の発生、フロア振動の発生などの不具合を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は車両用駆動力配分制御装置のシステム構成図である。（実施例）
【図２】図２は車両用駆動力配分制御装置のシステム入出力図である。（実施例）
【図３】図３はカップリングの駆動力伝達量を算出する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】
【００１０】
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】
【００１１】
図１〜図３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と変速機３とを横置き状態に搭載し、前側ディファレンシャル４に右前車軸５・左前車軸６の内端を連結し、右前車軸５・左前車軸６の外端にそれぞれ右前輪７・左前輪８を取り付けている。
また、車両１は、前記変速機３にトランスファ９を連結し、トランスファ９にプロペラシャフト１０の前端を連結している。プロペラシャフト１０は、後端を駆動力配分機構のカップリング１１を介して後側ディファレンシャル１２に連結している。後側ディファレンシャル１２には、右後車軸１３・左後車軸１４の内端を連結し、右後車軸１３・左後車軸１４の外端にそれぞれ右後輪１５・左後輪１６を取り付けている。
この車両１は、エンジン２の発生する駆動力を、変速機３、前側ディファレンシャル４、右前車軸５・左前車軸６を介して右前輪７・左前輪８に伝達し、右前輪７・左前輪８を主駆動輪として駆動する。また、車両１は、トランスファ９で取り出したエンジン２の駆動力を、プロペラシャフト１０、カップリング１１、後側ディファレンシャル１２、右後車軸１３・左後車軸１４を介して右後輪１５・左後輪１６に伝達し、右後輪１５・左後輪１６を副駆動輪として駆動する。
よって、この車両１は、エンジン１の駆動力により各前輪７・８および各後輪１５・１６の全てを駆動する四輪駆動車である。
【００１２】
前記カップリング１１は、電子的に結合力を制御可能な多板クラッチを有し、車両用駆動力配分制御装置１７に接続されている。車両用駆動力配分制御装置１７は、車両１の走行状況に応じてカップリング１１の締結力を制御し、主駆動輪の右前輪７・左前輪８に対して、副駆動輪の右後輪１５・左後輪１６に伝達するエンジン２の駆動力を可変する。
車両用駆動力配分制御装置１７は、図２に示すように、四輪駆動制御部１８と駆動系保護制御部１９とＣＡＮ（車内ＬＡＮ）通信機能部２０とフェイルセーフ制御部２１とセルフダイアグノーシス機能部２２とを有している。
【００１３】
車両用駆動力配分制御装置１７の入力側には、駆動選択スイッチ２３が直接に接続され、また、エンジン制御手段２４と、変速機制御手段２５と、アンチロックブレーキシステム２６とがＣＡＮ通信（車内ＬＡＮ）で接続されている。
前記駆動選択スイッチ２３は、四輪駆動スイッチ２７、ロックスイッチ２８を有している。駆動選択スイッチ２３からは、四輪駆動、ロックの駆動選択情報が入力される。
前記エンジン制御手段２４は、アクセルペダルのアクセル開度を検出するアクセル開度検出手段２９、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手段３０、ブレーキペダルのストップランプスイッチ３１、エンジン２の実トルク（エンジントルク）を検出するエンジントルク検出手段３２、運転者の要求するトルクを検出する運転者要求トルク検出手段３３を有し、エンジン２のトルクを制御する。エンジン制御手段２４からは、アクセル開度情報、エンジン回転数情報、ストップランプスイッチ情報、エンジントルク情報、運転者要求トルク情報が入力される。
前記変速機制御手段２５は、シフトポジションスイッチ３４を有し、変速機３の変速状態を制御する。変速機制御手段２５からは、変速機３の噛み合っているギヤ位置を含むシフトポジション情報が入力される。なお、本実施例における変速機３は自動変速機であるが、手動変速機の場合はエンジン回転速度情報及び車輪速度情報からギヤ位置を判定している。
前記アンチロックブレーキシステム２６は、右前輪回転速度検出手段３５・左前輪回転速度検出手段３６、右後輪回転速度検出手段３７・左後輪回転速度検出手段３８を有し、各車輪７・８、１５・１６のロックを制御する。アンチロックブレーキシステム２６からは、各検出手段３５・３６、３７・３８が検出した各車輪７・８、１５・１６の車輪回転速度情報とアンチロックブレーキの制御実行情報が入力される。
【００１４】
また、車両用駆動力配分制御装置１７の出力側には、前記カップリング１１が直接に接続され、また、前記エンジン制御手段２４と、コンビネーションメータ３９とがＣＡＮ通信（車内ＬＡＮ）で接続されている。
車両用駆動力配分制御装置１７は、入力する各種情報に基づいて、四輪駆動制御部１８により四輪駆動制御を実行し、ＣＡＮ通信機能部２０によってエンジン制御手段２４に駆動選択情報および四輪駆動要求エンジントルク情報を出力し、ＣＡＮ通信機能部２０によってコンビネーションメータ３９に四輪駆動オート表示灯点灯要求・ロック表示灯点灯要求の情報を出力し、さらに、駆動系保護制御部１９とフェイルセーフ制御部２１とセルフダイアグノーシス部２２とによる処理を行う。
【００１５】
この車両用駆動力配分制御装置１７は、エンジン２からの駆動力の伝達量を可変にする前記カップリング１１と、エンジン２の駆動力が主に伝達される主駆動輪である右前輪７・左前輪８と、カップリング１１を介してエンジン２からの駆動力が伝達される副駆動輪である右後輪１５・左後輪１６とを備えている。
この車両用駆動力配分制御装置１７は、カップリング制御手段４０を備えている。カップリング制御手段４０は、アクセル開度と車速、およびギヤ係数に基づいて、カップリング１１による副駆動輪である右後輪１５・左後輪１６への駆動力の伝達量が最適な値になるように制御する。
前記アクセル開度は、エンジン制御手段２４から入力される。前記車速は、アンチロックブレーキシステム２６から入力される各検出手段３５・３６、３７・３８が検出した各車輪７・８、１５・１６の車輪回転速度情報に基づいて算出される。アクセル開度と車速は、組み合わせに応じた適合値Ａをマップとして設定し、記憶手段４１に記憶されている。ギヤ係数は、ギヤ位置毎にエンジン回転数に応じたギヤ係数Ｂをマップとして設定され、記憶手段４１に記憶されている。
前記カップリング制御手段４０は、アクセル開度と車速、およびギヤ位置とエンジン回転数を入力し、記憶手段４１に記憶されたマップからアクセル開度と車速の組み合わせに応じた適合値Ａ、およびギヤ位置毎にエンジン回転数に応じて設定されたギヤ係数Ｂを求め、適合値Ａとギヤ係数Ｂとからカップリング１１による副駆動輪への駆動力の伝達量の最適値Ｔを算出し、カップリング１１の締結状態を制御する。
これにより、カップリング制御手段４０は、アクセル開度と車速による適合値Ａ、およびギヤ位置とエンジン回転数に応じ設定されたギヤ係数Ｂに基づいて、カップリング１１による副駆動輪である右後輪１５・左後輪１６への駆動力の伝達量が最適な値Ｔになるように、カップリング１１の締結状態を制御する。
【００１６】
次に作用を説明する。
車両用駆動力配分制御装置１７は、エンジン回転数による主駆動輪および副駆動輪の駆動力配分を最適化することで、特に、低いエンジン回転数、高いギヤ位置で走行している状況で発生する不具合を抑制する。
車両用駆動力配分制御装置１７は、図３に示すように、四輪駆動状態において、カップリング１１の駆動力伝達量を算出するプログラムがスタートすると（Ｓ０１）、アクセル開度と車速に応じた設定された適合値Ａを設定し（Ｓ０２）、ギヤ位置毎にエンジン回転数に応じて設定されたギヤ係数Ｂを設定し（Ｓ０３）、適合値Ａとギヤ係数Ｂとからカップリング１１による駆動力の伝達量の最適値Ｔを算出（Ｔ＝Ａ＊Ｂ）し（Ｓ０４）、前記設定（Ｓ０２）にリターンする（Ｓ０５）。
車両用駆動力配分制御装置１７は、カップリング１１による副駆動輪である右後輪１５・左後輪１６への駆動力の伝達量が算出された最適値Ｔになるように、カップリング１１の締結状態を制御する。
【００１７】
このように、車両用駆動力配分制御装置１７は、アクセル開度と車速による適合値Ａ、およびギヤ位置とエンジン回転数に応じて設定されたギヤ係数Ｂに基づいて、カップリング１１による副駆動輪である右後輪１５・左後輪１６への駆動力の伝達量が最適な値Ｔになるように制御することで、エンジン回転数とギヤ位置に応じた主駆動輪である右前輪７・左前輪８および副駆動輪である右後輪１５・左後輪１６の駆動力配分の最適化が可能になる。
また、この車両用駆動力配分制御装置１７は、ギヤ係数をギヤ位置に加えてエンジン回転数に応じて設定することにより、エンジン回転数に起因した現象にも最適なカップリング１１の制御が可能になる。
そして、この車両用駆動力配分制御装置１７は、エンジン回転数によるである右前輪７・左前輪８および副駆動輪である右後輪１５・左後輪１６の駆動力配分の最適化に伴い、低いエンジン回転数で、尚且つ高いギヤ位置で走行している状況で発生する、燃費の不利、こもり音の発生、フロア振動の発生などの不具合を抑制することができる。
【００１８】
すなわち、この車両用駆動力配分制御装置１７は、主駆動輪がスリップしないエンジン回転数が低回転領域を二輪駆動状態にし、車両１のフロア振動が発生するギヤ位置とエンジン回転数の領域においてのみ、カップリング１１による副駆動輪である右後輪１５・左後輪１６への駆動力の伝達量を最適な値に制御することで、振動の伝播経路を変化させフロア振動を抑制させる。
このように、車両用駆動力配分制御装置１７は、エンジン回転領域とギヤ位置よりＮＶＨ（Ｎｏｉｓｅ  Ｖｉｂｒａｔｉｏｎ  Ｈａｒｓｈｎｅｓｓ）対策が必要な領域を特定し、対策可能な最低限の駆動力を副駆動輪である右後輪１５・左後輪１６に伝達することにより、燃費向上と静粛性向上の両立を実現している。
【産業上の利用可能性】
【００１９】
この発明は、主駆動輪に対して副駆動輪への駆動力をカップリングにより制御する車両用駆動力配分制御装置において、カップリングによる副駆動輪への駆動力の伝達量を最適化することにより、燃費向上と静粛性向上の両立を実現できるものであり、四輪車に限らず二輪車にも応用が可能である。
【符号の説明】
【００２０】
１  車両
２  エンジン
３  変速機
４  前側ディファレンシャル
７  右前輪
８  左前輪
９  トランスファ
１０  プロペラシャフト
１１  カップリング
１２  後側ディファレンシャル
１５  右後輪
１６  左後輪
１７  車両用駆動力配分制御装置
１８  四輪駆動制御部
２４  エンジン制御装置
２５  変速機制御装置
２６  アンチロックブレーキシステム
３０  エンジン回転速度検出手段
３５  右前輪回転速度検出手段
３６  左前輪回転速度検出手段
３７  右後輪回転速度検出手段
３８  左後輪回転速度検出手段
４０  カップリング制御手段
４１  記憶手段
【図１】
2015020710.tif 000003
【図２】
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【図３】
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