JP2008179267A - Control device of four-wheel drive vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、四輪駆動車の制御装置に関し、四輪駆動車の走行を安定させる走行制御の技術分野に属する。 The present invention relates to a control device for a four-wheel drive vehicle, and belongs to a technical field of travel control for stabilizing the travel of the four-wheel drive vehicle.
従来、四輪駆動車においては、主駆動輪と従駆動輪それぞれの周速度(接地面での接線方向の速度)が一致するように、主駆動輪の車軸と従駆動輪の車軸それぞれの回転速度の比が所定の比に設定されている。例えば、主駆動輪と従駆動輪の直径比がA:Bである場合、主駆動輪車軸と従駆動輪車軸の回転速度の比はB:Aに維持される。 Conventionally, in a four-wheel drive vehicle, the rotation of the axle of the main drive wheel and the axle of the slave drive wheel so that the peripheral speeds (speeds in the tangential direction on the ground plane) of the main drive wheel and the slave drive wheel coincide. The speed ratio is set to a predetermined ratio. For example, when the diameter ratio of the main drive wheel and the sub drive wheel is A: B, the ratio of the rotational speeds of the main drive wheel axle and the sub drive wheel axle is maintained at B: A.
ところが、構造的に主駆動輪車軸と従駆動輪車軸の回転速度の比が所定の比に維持されていても、例えば濡れている路面または凍結した路面において主駆動輪または従駆動輪のいずれかがスリップする、それぞれが異なるタイミングでスリップする、若しくは各駆動輪が異なる量でスリップすることに起因して、主駆動輪車軸と従駆動輪車軸の回転速度の比が周期的に変化することがある。 However, structurally, even if the ratio of the rotational speeds of the main drive wheel axle and the sub drive wheel axle is maintained at a predetermined ratio, for example, either the main drive wheel or the sub drive wheel on a wet road surface or a frozen road surface. The ratio of the rotational speeds of the main drive wheel axle and the sub drive wheel axle may change periodically due to slipping, slipping at different timings, or slipping of each driving wheel at different amounts. is there.
例えば、主駆動輪がスリップして該主駆動輪がスリップしない場合に比べて高い回転速度で回転すると、それぞれ駆動輪を支持する車軸同士が駆動力伝達軸を含む駆動力伝達系を介して駆動連結されていることからスリップした主駆動輪を支持する車軸からスリップしていない従駆動輪を支持する車軸にトルクが伝達されて該トルクが蓄積される。そのトルクを解放するためにスリップしていない従駆動輪を支持する車軸が回転し、該従駆動輪をスリップさせる。従駆動輪がスリップすると、先ほどとは逆に、従駆動輪車軸から主駆動輪車軸にトルクが伝達されて該トルクが蓄積される。そのトルクを解放するために、主駆動輪車軸がさらに回転し、その結果、さらに大きく主駆動輪をスリップさせる。このように、主駆動輪と従駆動輪との間で交互にスリップが生じると、例えば図3(a)に示すように、主駆動輪車軸と従駆動輪車軸の回転速度の比が周期的に変化することになる。 For example, when the main drive wheel slips and rotates at a higher rotational speed than when the main drive wheel does not slip, the axles that support the drive wheels are driven via the drive force transmission system including the drive force transmission shaft. Since it is connected, torque is transmitted from the axle supporting the slipped main drive wheels to the axle supporting the non-slip slave drive wheels, and the torque is accumulated. In order to release the torque, the axle supporting the non-slip driven wheel rotates to cause the driven wheel to slip. When the driven wheel slips, the torque is transmitted from the driven wheel axle to the main driving wheel axle, and the torque is accumulated. In order to release the torque, the main drive wheel axle rotates further, resulting in a greater slip of the main drive wheel. Thus, when slip occurs alternately between the main drive wheel and the slave drive wheel, for example, as shown in FIG. 3 (a), the ratio of the rotational speeds of the primary drive wheel axle and the slave drive wheel axle is periodic. Will change.
また、主駆動輪車軸と従駆動輪車軸の回転速度の比が周期的に変化すると車軸や駆動力伝達軸が振動する、具体的に言えば、トルクを解放した車軸や駆動力伝達軸が振動することがある。その振動が、乗員に不快感を与えることがある。 In addition, when the ratio of the rotational speeds of the main drive wheel axle and the sub drive wheel axle changes periodically, the axle and the drive force transmission shaft vibrate. Specifically, the torque release axle and the drive force transmission shaft vibrate. There are things to do. The vibration may cause discomfort to the passenger.
その対処として、例えば特許文献1に記載のものがある。これは、主駆動輪車軸と従駆動輪車軸との間の駆動力伝達系に係合力が変更可能なクラッチを有し、スリップが生じたときにクラッチの係合力を減少させて主駆動輪車軸と従駆動輪車軸との駆動連結を解除することにより振動を抑制している。
As a countermeasure, there is one described in
しかしながら、特許文献1に記載のものは、スリップが生じたとき、主駆動輪車軸と従駆動輪車軸との駆動連結を解除する、言い換えると二輪駆動状態になり、四輪駆動車としての走行性が損なわれる。
However, the one disclosed in
そこで、本発明は、四輪駆動車の走行性を損なうことなく、駆動輪のスリップを起因とする振動を抑制することができる四輪駆動車の制御装置を提供することを課題とする。 Accordingly, it is an object of the present invention to provide a control device for a four-wheel drive vehicle that can suppress vibration caused by slippage of the drive wheels without impairing the traveling performance of the four-wheel drive vehicle.
上述の課題を解決するために、本願の請求項1に記載の発明は、駆動源と、該駆動源の出力を主駆動輪車軸と従駆動輪車軸とに分配する駆動力伝達装置とを有し、主駆動輪車軸と従駆動輪車軸との車軸回転速度比が所定の車軸回転速度比に設定された四輪駆動車の制御装置であって、主駆動輪車軸と従駆動輪車軸との間の駆動力伝達系に設けられた変速手段と、前記変速手段の変速比を制御する変速比制御手段と、車軸回転速度比が周期的に変化することによって起こる振動を検出するまたは前記振動の予兆を検出する振動検出手段とを有し、前記変速比制御手段は、前記振動検出手段が前記振動またはその予兆を検出したとき、前記振動を抑制するように前記変速手段の変速比を制御する振動抑制制御を実行することを特徴とする。
In order to solve the above-described problems, the invention according to
また、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の四輪駆動車の制御装置において、アクセルペダルの踏込み操作を検出するアクセル操作検出手段と、主駆動輪車軸と従駆動輪車軸の回転速度を検出する車軸回転速度検出手段とを有し、前記振動検出手段は、前記アクセル操作検出手段がアクセルペダルの踏込み操作を検出するとともに、前記車軸回転速度検出手段が検出した主駆動輪車軸の回転速度と従駆動輪車軸の回転速度との差が所定の回転速度以上であるときを前記振動の予兆とすることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the control device for a four-wheel drive vehicle according to the first aspect, the accelerator operation detecting means for detecting the depression operation of the accelerator pedal, the main drive wheel axle, and the driven wheel axle. An axle rotation speed detection means for detecting a rotation speed, wherein the vibration detection means detects the depression operation of the accelerator pedal by the accelerator operation detection means, and the main drive wheel axle detected by the axle rotation speed detection means The difference between the rotational speed of the driven wheel axle and the rotational speed of the driven wheel axle is equal to or greater than a predetermined rotational speed, which is a sign of the vibration.
さらに、請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の四輪駆動車の制御装置において、前記変速比制御手段は、前記アクセル操作検出手段がアクセルペダルの踏込み操作を検出してから所定の時間が経過するまでの間、前記振動抑制制御を実行することを特徴とする。 Further, the invention according to claim 3 is the control device for a four-wheel drive vehicle according to claim 2, wherein the speed ratio control means is predetermined after the accelerator operation detecting means detects the depression operation of the accelerator pedal. The vibration suppression control is executed until the time elapses.
さらにまた、請求項4に記載の発明は、請求項1〜3のいずれか1つに記載の四輪駆動車の制御装置において、路面の勾配を検出する勾配検出手段を有し、前記変速比制御手段は、前記勾配検出手段の検出結果に基づいて前記振動抑制制御を実行することを特徴とする。
Furthermore, the invention according to claim 4 is the control device for a four-wheel drive vehicle according to any one of
加えて、請求項5に記載の発明は、請求項1〜4のいずれか1つに記載の四輪駆動車の制御装置において、路面の摩擦係数を検出する摩擦係数検出手段を有し、前記変速比制御手段は、前記摩擦係数検出手段が所定値以下の摩擦係数を検出したとき、前記振動抑制制御を実行することを特徴とする。
In addition, the invention according to claim 5 is the control device for a four-wheel drive vehicle according to any one of
請求項1に記載の発明によれば、主駆動輪車軸と従駆動輪車軸との間の駆動力伝達系に変速手段が設けられる。駆動輪のスリップを起因して起こる振動、すなわち主駆動輪車軸と従駆動輪車軸との回転速度比が周期的に変化することによって振動が起きたとき(または該振動が予兆されるとき)、該振動を抑制するように変速手段の変速比を制御する振動抑制制御が実行される。これにより、四輪駆動車の走行性を損なうことなく、乗員に不快感を与える振動が抑制される。 According to the first aspect of the present invention, the transmission means is provided in the driving force transmission system between the main driving wheel axle and the driven driving wheel axle. When vibration is caused by slip of the drive wheel, that is, when vibration occurs due to a periodic change in the rotational speed ratio between the main drive wheel axle and the slave drive wheel axle (or when the vibration is predicted), Vibration suppression control is performed to control the gear ratio of the transmission means so as to suppress the vibration. Thereby, the vibration which gives an unpleasant feeling to a passenger | crew is suppressed, without impairing the driveability of a four-wheel drive vehicle.
また、請求項2によれば、アクセルペダルの踏込み操作があって、主駆動輪車軸の回転速度と従駆動輪車軸の回転速度との差が所定の回転速度以上であるときを振動の予兆としている。これにより、他の理由による振動と、駆動輪のスリップを起因して起こる振動(主駆動輪車軸と従駆動輪車軸との車軸回転速度比が周期的に変化することによって起こる振動)とを区別でき、間違えることなく上述の振動抑制制御を実行することができる。 According to the second aspect of the present invention, when the accelerator pedal is depressed and the difference between the rotation speed of the main drive wheel axle and the rotation speed of the slave drive wheel axle is equal to or greater than a predetermined rotation speed, the vibration is predicted. Yes. This distinguishes vibrations due to other reasons from vibrations caused by slipping of the drive wheels (vibrations caused by the periodic change in the axle rotation speed ratio between the main drive wheel axle and the slave drive wheel axle). The vibration suppression control described above can be executed without making a mistake.
さらに、請求項3に記載の発明によれば、上述の振動抑制制御は、振動原因である駆動輪のスリップが発生しやすい、アクセルペダルの踏込み操作が実行されてから所定の時間が経過するまでの間に限定されて実行される。これにより、振動抑制制御を実行するために無駄に待機することがなくなる。 Further, according to the invention described in claim 3, the vibration suppression control described above is likely to cause slipping of the drive wheel that is the cause of vibration until a predetermined time elapses after the accelerator pedal is depressed. It is executed during the limited period. Thereby, there is no need to wait in vain for executing the vibration suppression control.
さらにまた、請求項4に記載の発明によれば、路面の勾配に基づいて上述の振動抑制制御が実行される。すなわち、四輪駆動車の主駆動輪または従駆動輪のいずれに車両の重量が負荷されているかを判定し、重量が負荷されている駆動輪に比べて重量が負荷されていない駆動輪がスリップしやすいことを考慮した振動抑制制御が実行される。これにより路面の勾配にかかわらず効果的に振動が抑制される。 Furthermore, according to the invention described in claim 4, the above-described vibration suppression control is executed based on the gradient of the road surface. That is, it is determined whether the main driving wheel or the secondary driving wheel of the four-wheel drive vehicle is loaded with the weight of the vehicle, and the driving wheel that is not loaded with weight is slipped compared to the driving wheel that is loaded with weight. Vibration suppression control is performed in consideration of the fact that it is easy to perform. This effectively suppresses vibration regardless of the road surface gradient.
加えて、請求項5に記載の発明によれば、路面の摩擦係数を検出し、検出した摩擦係数が所定値以下のとき、例えば高い確率で駆動輪のスリップが起こるような値以下のとき、上述の振動抑制制御が実行される。これにより、振動抑制制御を実行するために無駄に待機することがなくなる。 In addition, according to the invention described in claim 5, when the friction coefficient of the road surface is detected and the detected friction coefficient is equal to or less than a predetermined value, for example, when it is equal to or less than a value at which the drive wheel slips with high probability, The vibration suppression control described above is executed. Thereby, there is no need to wait in vain for executing the vibration suppression control.
図1は本発明の一実施形態に係る四輪駆動車の制御装置を搭載した四輪駆動車の構成を概略的に示している。 FIG. 1 schematically shows the configuration of a four-wheel drive vehicle equipped with a control device for a four-wheel drive vehicle according to an embodiment of the present invention.
図1に符号10で示す車両は前側駆動輪12Fと後側駆動輪12Rとを有する四輪駆動車である。四輪駆動車10は、駆動源であるエンジン14と、エンジン10の出力を変速し駆動輪12F、12Rに伝達するためのトランスミッション16と、トランスミッション16からの駆動力を左右の前側駆動輪12Fに車軸18を介して伝達する前輪用デフ20と、後側駆動輪12Rに伝達する駆動力を取り出すトランスファ22と、トランスファ22からの駆動力を左右の後側駆動輪12Rに車軸24を介して伝達する後輪用デフ26とを有する。この構成においては、前側駆動輪12Fが主駆動輪となり、後側駆動輪12Rが従駆動輪となる。
The vehicle denoted by
また、トランスファ22と後輪用デフ26は、変速機構28を介して駆動連結されている。具体的には、トランスファ22の出力軸に一端が連結された駆動力伝達軸30aの他端が変速機構28の入力軸に連結され、変速機構28の出力軸に一端が連結された駆動力伝達軸30b他端が後輪用デフ26の入力軸に連結されている。
Further, the
変速機構28は、変速比、すなわち駆動力伝達軸30aと30bの回転速度比を変更可能に構成されている。通常時、変速機構28は、変速比を所定の変速比で維持するように、言い換えれば、駆動力伝達軸30aと30bの回転速度比を所定の回転速度比で維持するように構成されている。所定の変速比は、駆動輪12F、12Rそれぞれにおいて、周速度(接地面での接線方向の速度)が同一になるような変速比である。
The
このことを図2を用いて説明する。図2は、走行中の四輪駆動車10を概略的に示している。走行中、駆動輪12F、12Rそれぞれにおいて、周速度Vは当然ながら同一にする必要がある。このとき、例えば前側駆動輪12Fの半径がr1であって後側駆動輪12Rの半径がr1と異なるr2である場合、前側の車軸18の回転速度VFと後側の車軸24の回転速度VRとの比をr2:r1とする必要がある。また、そのためには、変速機構28が、駆動力伝達軸30aの回転速度V1と駆動力伝達軸32bの回転速度V2との比がr2:r1になるように変速比を維持する必要がある。すなわち、維持される所定の変速比は、駆動輪12F、12Rそれぞれにおいて、周速度が同一になるような変速比である。なお、前側駆動輪12Fと後側駆動輪12Rが同一である場合、所定の変速比は1:1に設定される。
This will be described with reference to FIG. FIG. 2 schematically shows the four-
ところが、変速機構28が変速比を所定の変速比で維持することにより、前側車軸18と後側車軸24の回転速度比VF:VRを所定の変速比に対応する回転速度比(請求の範囲に記載の所定の車軸回転速度比に対応し、以下、「所定の回転速度比」と称する。)r2:r1で維持していても、この回転速度比が変化することがある。
However, when the
例えば、濡れているまたは凍結している路面上において四輪駆動車10が発進するとき、前側駆動輪12Fまたは後側駆動輪12Rのいずれかがスリップする、それぞれが異なるタイミングでスリップする、若しくは各駆動輪が異なる量でスリップすることにより、前側車軸18と後側車軸24の回転速度比が所定の回転速度比から周期的に変化することがある。すなわち、スリップした駆動輪を支持する車軸の回転速度が該駆動輪のスリップが起こらないときに比べて高くなることがある。
For example, when the four-
このような駆動輪のスリップが起こって前側車軸18と後側車軸24の回転速度比が所定の回転速度比と異なり変化すると、それぞれの車軸同士がトランスファ22、駆動力伝達軸30a、変速機28、駆動力伝達軸30b、後輪用デフ26からなる駆動力伝達系を介して駆動連結されていることからスリップした(スリップ量が大きい)駆動輪を支持する車軸からスリップしていない(スリップ量が小さい)駆動輪を支持する車軸にトルクが伝達されて蓄積され、そのトルクを解放したときに車軸や駆動力伝達軸が振動することがある。その振動が、乗員に不快感を与えることがある。
When such a drive wheel slip occurs and the rotational speed ratio between the
この駆動輪のスリップに起因する振動を抑制するために、図1に示すように、四輪駆動車10は、前側駆動輪12Fを支持する車軸18の回転速度を検出する回転速度センサ32Fと、後側駆動輪12Rを支持する車軸24の回転速度を検出する回転速度センサ32Rと、アクセルペダル(図示せず)が踏込まれたことを検出するアクセルセンサ34と、これらのセンサからの信号に基づいて変速機構28の変速比を制御する制御装置36とを有する。なお、制御装置36は、照明やエンジン14などを制御する制御装置に組み込まれていてもよい。
In order to suppress the vibration caused by the slip of the drive wheel, as shown in FIG. 1, the four-
制御装置36は、回転速度センサ32F、32Rからの信号に基づいて前側車軸18と後側車軸24の回転速度比を検出している。制御装置36は、回転速度比を検出することにより、駆動輪のスリップに起因した振動を検出するように構成されている。
The
例えば、図3(b)に示すように、制御装置36は、回転速度センサ32F、32Rからの信号に基づいて前側車軸(主駆動輪車軸)18の回転速度と後側車軸(従駆動輪車軸)24の回転速度との差を検出し、その差が所定の回転速度ΔV以上であって、アクセルセンサ34からの信号に基づいてアクセルペダルを踏込むアクセル操作を検出しているときを、駆動輪のスリップを起因とする振動の予兆として検出するように構成されている。アクセルペダルを踏込むアクセル操作を振動の予兆と決定する条件に含める理由は、駆動輪のスリップはクセルペダルを踏込んだとき、すなわち車両の加速中に起こりやすく、また前側車軸18の回転速度と後側車軸24の回転速度との差が所定の回転速度差ΔV以上であるときのみを条件にすると駆動輪のスリップ以外の現象を起因とする振動を駆動輪のスリップを起因とする振動と間違える可能性があるためでである(駆動輪のスリップを起因とする振動と他の原因の振動とを区別するためである。)。
For example, as shown in FIG. 3B, the
また、例えば図3(c)に示すように、制御装置36は、回転速度センサ32F、32Rからの信号に基づいて前側車軸(主駆動輪車軸)18の回転速度と後側車軸(従駆動輪車軸)24の回転速度の大小の逆転が二度起こったことを検出したときを、駆動輪のスリップを起因とする振動として検出するように構成されている。
For example, as shown in FIG. 3C, the
さらに、制御装置36は、駆動輪のスリップを起因とする振動の予兆または該振動を検出したとき、該振動を抑制する振動抑制制御を実行するように構成されている。
Furthermore, the
図2を用いて具体的に説明する。例えば前側駆動輪12Fのみがスリップした状況(または前側駆動輪12Fのスリップ量が後側駆動輪12Rのスリップ量より大きい状況)、言い換えると、前側車軸18と車軸24の回転速度比VF:VRが所定の回転速度比r2:r1からr3(r3>r2):r1となった状況を考える。
This will be specifically described with reference to FIG. For example, a situation where only the
このような状況になると、前側車軸18から後側車軸24に向かってトルクが伝達され、後側車軸24や後輪側の駆動力伝達軸30bにトルクが蓄積される。このトルクが解放されるとき後側車軸24や駆動力伝達軸30bが振動することがある。
In such a situation, torque is transmitted from the
その対処として、制御装置36は、上述のような前側駆動輪12Fのみがスリップした状況(または前側駆動輪12Fのスリップ量が後側駆動輪12Rのスリップ量より大きい状況)になると、後側駆動輪12Rを支持する後側車軸24の回転速度VRが高くなるように変速機構28の変速比を制御するように構成されている(以下、この制御を「増速制御」と称する。)。すなわち、r3(r3>r2):r1となった前側車軸18と後側車軸24の回転速度比VF:VRをr2:r1に近づくように変速機構28の変速比を制御するように構成されている(図3(b)や図3(c)参照。)。これにより、後側車軸24や後輪側の駆動力伝達軸30bにトルクが蓄積されることを抑制し、それによりトルクが解放されるときに起こる後側車軸24や駆動力伝達軸30bの振動を抑制している。
As a countermeasure, when the
一方、後側駆動輪12Rのみがスリップした状況(または前側駆動輪12F)のスリップ量が後側駆動輪12Rのスリップ量より小さい状況)、言い換えると、前側車軸18と後側車軸24の回転速度比VF:VRが所定の回転速度比r2:r1からr2:r4(r4>r1)となった状況を考える。
On the other hand, the situation where only the
このような状況になると、後側車軸24から前側車軸18に向かってトルクが伝達され、前側車軸18や前輪側の駆動力伝達軸30aにトルクが蓄積される。このトルクが解放されるとき前側車軸18や駆動力伝達軸30baが振動することがある。
In such a situation, torque is transmitted from the
その対処として、制御装置36は、上述のような後側駆動輪12Rのみがスリップした状況(または前側駆動輪12Fのスリップ量が後側駆動輪12Rのスリップ量より小さい状況)になると、後側駆動輪12Rを支持する後側車軸24の回転速度VRが低くなるように変速機構28の変速比を制御するように構成されている(以下、この制御を「減速制御」と称する。)。すなわち、r2:r4(r4>r1)となった前側車軸18と後側車軸24の回転速度比VF:VRをr2:r1に近づくように変速機構28の変速比を制御するように構成されている。これにより、前側車軸18や前輪側の駆動力伝達軸30aにトルクが蓄積されることを抑制し、それによりトルクが解放されるときに起こる前側車軸18や駆動力伝達軸30aの振動を抑制している。
As a countermeasure, when the
まとめると、制御装置36は、上述の2つの状況のいずれかを検出したとき、増速制御または減速制御いずれかを実行して発生する振動を抑制する制御、すなわち振動抑制制御を実行することにより、該振動によって乗員が不快感を感じることを抑制している。そのことを、四輪駆動車の走行性を損なうことなく実行している。
In summary, when the
ここからは、制御装置36が行う、駆動輪のスリップを起因とする振動を抑制するための振動抑制制御を含む制御の一例の流れを図2を参照しながら説明する。
From here, the flow of an example of the control including the vibration suppression control for suppressing the vibration caused by the slip of the drive wheel performed by the
図4は、点線で囲んだ振動抑制制御を含む制御の一例の流れを示すフローを示している。 FIG. 4 shows a flow showing an exemplary flow of control including vibration suppression control surrounded by a dotted line.
まず、S110において、制御装置36は、アクセルセンサ34からの信号を読み込んでアクセルペダルが踏込まれたか否かを判定する。アクセルペダルが踏込まれたこと検出したらS120に進む。
First, in S110, the
S120において、制御装置36は、回転速度センサ32F、32Rからの信号の読み込みを開始する。以後信号を読み込み続ける(すなわち、前側車軸18と後側車軸24ぞれぞれの回転速度をモニタリングする。)。
In S120, the
S130において、制御装置36は、回転速度センサ32F、32Rからの信号に基づいて、上述するような振動の予兆(前側車軸18の回転速度と後側車軸24の回転速度との差がΔV以上であること)があるか否かを判定する。振動の予兆が検出された場合、振動抑制制御を開始するためにS150に進む。振動の予兆が検出されなかった場合、S140に進む。
In S130, based on the signals from the
S140において、制御装置36は、回転速度センサ32F、32Rからの信号に基づいて、上述するような振動(前側車軸18の回転速度と後側車軸24の回転速度の大小の逆転が二度起こったこと)があるか否かを判定する。振動が検出された場合、振動抑制制御を開始するためにS150に進む。振動が検出されなかった場合、フローで示す制御を終了する。
In S140, the
S150において、制御装置36は、回転速度センサ32F、32Rからの信号に基づいて、前側車軸18と後側車軸24の回転速度比VF:VRが所定の回転速度比r2:r1と同一であるか否かを判定する。同一である場合、S160に進む。そうでない場合S170に進む。
In S150, based on the signals from the
S160において、制御装置36は、アクセルペダルが踏込まれて所定の時間経過したか否かを判定する。ここで言う「所定の時間」とは、アクセルペダルが踏まれてから前側車軸18や後側車軸24の回転速度がアクセルペダルの踏込み量に対応する回転速度になるまでの時間を言う。言い換えると、所定の時間は、加速が終了するのに要する時間である。所定の時間を経過していない場合、振動抑制制御を続けるためにS150に戻る。所定の時間経過した場合、加速が終了して駆動輪がスリップする可能性が低いので、フローに示す制御を終了する。
In S160, the
一方、S150で前側車軸18と後側車軸24の回転速度比VF:VRが所定の回転速度比r2:r1と同一でないと判定された場合、S170において、制御装置36は、回転速度比VF:VRが、r3(r3>r2):r1であるか否かを判定する。回転速度比VF:VRがr3(r3>r2):r1である場合、S180に進む。そうでない場合、S190に進む。
On the other hand, if it is determined in S150 that the rotational speed ratio VF: VR of the
S180において、制御装置36は、上述の増速制御を実行する。すなわち、変速機構28の変速比を制御することにより後側車軸24の回転速度VRを増速させて、前側車軸18と後側車軸24の回転速度比VF:VRが所定の回転速度比r2:r1に近づくようにする。そして、近づいたことを確認するために、S150に戻る。
In S180, the
一方、S170で前側車軸18と後側車軸24の回転速度比VF:VRが回転速度比r3(r3>r2):r1とでないと判定された場合、すなわちr2:r4(r4>r1)である場合、S190において、制御装置36は、上述の減速制御を実行する。すなわち、変速機構28の変速比を制御することにより後側車軸24の回転速度VRを減速させて、前側車軸18と後側車軸24の回転速度比VF:VRが所定の回転速度比r2:r1に近づくようにする。そして、近づいたことを確認するために、S150に戻る。
On the other hand, if it is determined in S170 that the rotational speed ratio VF: VR of the
このフローに示す制御によれば、駆動輪がスリップしやすい、アクセルペダルが踏まれてから所定の時間経過するまでの間(加速中)、前側車軸18と後側車軸24の回転速度比VF:VRが所定の回転速度比r2:r1に略維持される。
According to the control shown in this flow, the rotation speed ratio VF between the
以上、上述の一実施形態を挙げて本発明を説明したが、本発明はこれに限定されない。 While the present invention has been described with reference to the above-described embodiment, the present invention is not limited to this.
例えば、上述の実施形態によれば、駆動輪のスリップによる振動を抑制する振動抑制制御は、アクセルペダルが踏まれたから所定の時間が経過するまでの間、すなわち加速中に実行されるが、加速中以外にも実行するようにしてもよい。この場合、例えば、一定速度で走行中に路面の水溜りによって駆動輪がスリップしたときにも対応できる。 For example, according to the above-described embodiment, the vibration suppression control that suppresses the vibration due to the slip of the drive wheel is executed from when the accelerator pedal is depressed until a predetermined time elapses, that is, during acceleration. You may make it perform in addition to inside. In this case, for example, it is possible to cope with a case where the drive wheel slips due to water accumulation on the road surface while traveling at a constant speed.
また、駆動輪のスリップの起こりやすさは、路面の勾配によって変わることから、路面の勾配に対応した振動抑制制御を実行してもよい。すなわち、四輪駆動車の主駆動輪または従駆動輪のいずれに車両の重量が負荷されているかを判定し、重量が負荷されている駆動輪に比べて重量が負荷されていない駆動輪がスリップしやすいことを考慮した振動抑制制御が実行してもよい。 Further, since the likelihood of the drive wheel slipping varies depending on the road surface gradient, vibration suppression control corresponding to the road surface gradient may be executed. That is, it is determined whether the main driving wheel or the secondary driving wheel of the four-wheel drive vehicle is loaded with the weight of the vehicle, and the driving wheel that is not loaded with weight is slipped compared to the driving wheel that is loaded with weight. Vibration suppression control may be performed in consideration of the fact that it is easy to do.
例えば、登坂中の四輪駆動車においては、後輪に車両の重量が負荷して前輪が後輪に比べてスリップしやすくなる。この状態において前輪がスリップすると、変速機構を介して後輪の車軸の回転速度を前輪がスリップしていないときに比べて増速させるが、平坦面と同一の増速量では車両の重量が付加されている後輪の車軸は要求する回転速度にはならない。したがって勾配に対応した増速量になるように変速機構の変速比を制御する必要がある。 For example, in a four-wheel drive vehicle that is climbing up, the weight of the vehicle is loaded on the rear wheels, and the front wheels are more likely to slip than the rear wheels. If the front wheel slips in this state, the rotational speed of the rear axle is increased via the speed change mechanism compared to when the front wheel is not slipping. The rear axle is not at the required rotational speed. Therefore, it is necessary to control the speed ratio of the speed change mechanism so that the speed increase amount corresponds to the gradient.
路面の勾配は、例えば、カーナビゲーションシステムの道路情報から取得したり、四輪駆動車の進行方向の傾きを検出するセンサから知ることができる。 The gradient of the road surface can be obtained from, for example, road information of a car navigation system, or can be known from a sensor that detects the inclination of the traveling direction of a four-wheel drive vehicle.
このように、路面の勾配に対応した振動抑制制御を実行することにより、路面の勾配にかかわらず効果的に駆動輪のスリップに起因する振動が抑制される。 Thus, by executing the vibration suppression control corresponding to the road surface gradient, the vibration caused by the slip of the drive wheel is effectively suppressed regardless of the road surface gradient.
さらに、駆動輪のスリップの起こりやすさは、路面の摩擦係数によっても変わることから、路面の摩擦係数が、例えば高い確率で駆動輪のスリップが起こるような値以下のときのみ振動抑制制御を実行してもよい。 Furthermore, since the likelihood of drive wheel slippage also varies depending on the friction coefficient of the road surface, vibration suppression control is executed only when the friction coefficient of the road surface is less than a value that causes drive wheel slip, for example, with a high probability. May be.
スリップしやすい摩擦係数は、実験的に求めることができ、路面の摩擦係数は、カーナビゲーションシステムの道路情報、外気温度、外気湿度などの複数の情報からおおよそ推測できる。外気温度や外気湿度を知るためには、温度センサや湿度センサを設ければよい。これにより、振動抑制制御を実行する機会が限定されることから、常に振動抑制制御が実行できるように無駄に待機することがなくなる。 The friction coefficient that easily slips can be experimentally obtained, and the friction coefficient of the road surface can be roughly estimated from a plurality of information such as road information, outside temperature, and outside humidity of the car navigation system. In order to know the outside air temperature and the outside air humidity, a temperature sensor and a humidity sensor may be provided. As a result, the opportunity to execute the vibration suppression control is limited, and therefore, there is no wasteful waiting so that the vibration suppression control can always be executed.
さらにまた、上述の実施形態においては、振動抑制制御によって抑制される振動およびその予兆は、前後の駆動輪の車軸の回転数に基づいて検出されるが、これに限定されない。例えば、スリップに起因する振動が他の理由による振動と区別して検出できる四輪駆動車の場所に振動センサを設け、該振動センサからの信号に基づいて振動抑制制御を実行してもよい。 Furthermore, in the above-described embodiment, the vibration suppressed by the vibration suppression control and the sign thereof are detected based on the rotational speeds of the front and rear drive wheel axles, but are not limited thereto. For example, a vibration sensor may be provided at a location of a four-wheel drive vehicle where vibration due to slip can be detected separately from vibration due to other reasons, and vibration suppression control may be executed based on a signal from the vibration sensor.
10 四輪駆動車
14 駆動源(エンジン)
16 駆動力伝達装置(トランスミッション)
18 主駆動輪車軸(前側車軸)
24 従駆動輪車軸(後側車軸)
28 変速手段(変速機構)
32F、32R 振動検出手段(回転速度センサ)
36 変速比制御手段(制御装置)
10 Four-
16 Driving force transmission device (transmission)
18 Main drive wheel axle (front axle)
24 Sub-wheel axle (rear axle)
28 Transmission means (transmission mechanism)
32F, 32R Vibration detection means (rotational speed sensor)
36 Gear ratio control means (control device)
Claims (5)
主駆動輪車軸と従駆動輪車軸との間の駆動力伝達系に設けられた変速手段と、
前記変速手段の変速比を制御する変速比制御手段と、
車軸回転速度比が周期的に変化することによって起こる振動を検出するまたは前記振動の予兆を検出する振動検出手段とを有し、
前記変速比制御手段は、前記振動検出手段が前記振動またはその予兆を検出したとき、前記振動を抑制するように前記変速手段の変速比を制御する振動抑制制御を実行することを特徴とする四輪駆動車の制御装置。 A drive source and a driving force transmission device that distributes the output of the drive source to the main drive wheel axle and the slave drive wheel axle, and the axle rotation speed ratio between the main drive wheel axle and the slave drive wheel axle is predetermined. A control device for a four-wheel drive vehicle set to an axle rotation speed ratio,
Transmission means provided in a driving force transmission system between the main drive wheel axle and the slave drive wheel axle;
Transmission ratio control means for controlling the transmission ratio of the transmission means;
Vibration detection means for detecting vibrations caused by periodically changing the axle rotation speed ratio or detecting a sign of the vibrations,
The gear ratio control means executes vibration suppression control for controlling a gear ratio of the transmission means so as to suppress the vibration when the vibration detection means detects the vibration or a sign thereof. Control device for wheel drive vehicle.
アクセルペダルの踏込み操作を検出するアクセル操作検出手段と、
主駆動輪車軸と従駆動輪車軸の回転速度を検出する車軸回転速度検出手段とを有し、
前記振動検出手段は、前記アクセル操作検出手段がアクセルペダルの踏込み操作を検出するとともに、前記車軸回転速度検出手段が検出した主駆動輪車軸の回転速度と従駆動輪車軸の回転速度との差が所定の回転速度以上であるときを前記振動の予兆とすることを特徴とする四輪駆動車の制御装置。 The control device for a four-wheel drive vehicle according to claim 1,
An accelerator operation detecting means for detecting an accelerator pedal depression operation;
Axle rotation speed detecting means for detecting the rotation speed of the main drive wheel axle and the slave drive wheel axle,
The vibration detecting means detects the depression operation of the accelerator pedal by the accelerator operation detecting means, and the difference between the rotational speed of the main drive wheel axle detected by the axle rotational speed detection means and the rotational speed of the slave drive wheel axle is detected. A control device for a four-wheel drive vehicle, characterized in that the vibration is a sign of a predetermined rotational speed or more.
前記変速比制御手段は、前記アクセル操作検出手段がアクセルペダルの踏込み操作を検出してから所定の時間が経過するまでの間、前記振動抑制制御を実行することを特徴とする四輪駆動車の制御装置。 The control device for a four-wheel drive vehicle according to claim 2,
The transmission ratio control means performs the vibration suppression control until a predetermined time elapses after the accelerator operation detection means detects the depression of the accelerator pedal. Control device.
路面の勾配を検出する勾配検出手段を有し、
前記変速比制御手段は、前記勾配検出手段の検出結果に基づいて前記振動抑制制御を実行することを特徴とする四輪駆動車の制御装置。 In the control apparatus of the four-wheel drive vehicle as described in any one of Claims 1-3,
Having a slope detecting means for detecting the slope of the road surface;
The control apparatus for a four-wheel drive vehicle, wherein the gear ratio control means executes the vibration suppression control based on a detection result of the gradient detection means.
路面の摩擦係数を検出する摩擦係数検出手段を有し、
前記変速比制御手段は、前記摩擦係数検出手段が所定値以下の摩擦係数を検出したとき、前記振動抑制制御を実行することを特徴とする四輪駆動車の制御装置。 In the control apparatus of the four-wheel drive vehicle as described in any one of Claims 1-4,
Having a friction coefficient detecting means for detecting a friction coefficient of the road surface;
The control apparatus for a four-wheel drive vehicle, wherein the gear ratio control means executes the vibration suppression control when the friction coefficient detection means detects a friction coefficient equal to or less than a predetermined value.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2007014487A JP2008179267A (en) | 2007-01-25 | 2007-01-25 | Control device of four-wheel drive vehicle |
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---|---|---|---|---|
JP2011116208A (en) * | 2009-12-02 | 2011-06-16 | Jtekt Corp | Control device of driving force distributing device |
JP2011230613A (en) * | 2010-04-26 | 2011-11-17 | Toyota Motor Corp | Device for controlling distribution of driving force for front and rear wheel drive vehicle |
-
2007
- 2007-01-25 JP JP2007014487A patent/JP2008179267A/en active Pending
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