JP2005082047A - Driving control device of multi-wheel drive vehicle - Google Patents
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Description
本発明は、二輪駆動と四輪以上の多輪駆動との間で駆動の切換えが可能な多輪駆動車の制御装置に関する。 The present invention relates to a control device for a multi-wheel drive vehicle capable of switching between two-wheel drive and four-wheel or more multi-wheel drive.
多輪駆動(例えば四輪駆動)と二輪駆動との間で駆動の切換えが可能に構成された多輪駆動車が知られている。このような多輪駆動車においては、運転者の意思により手動で、或いは、車両の走行状態などに応じて自動で駆動の切換えが行われる。すなわち、二輪駆動では燃料消費率に優れた走行が可能となり、多輪駆動では走行安定性や悪路走破性が高められるため、所望の或いは路面等に応じた好適な駆動状態に切り換えられるのである。例えば、後輪がエンジンに直結された常時駆動輪に構成されると共に、前輪がクラッチを備えたトランスファを介してその後輪に接続され、そのクラッチの締結と解放との切換えにより二輪駆動と四輪駆動とを切り換える四輪駆動車がその一例である。四輪駆動走行時には、そのクラッチの締結力を変化させることにより前後輪の駆動力配分すなわち分配トルクが車両の走行状態などに応じて制御される(例えば特許文献1等参照)。
ところで、多輪駆動車における多輪駆動と二輪駆動との切換え機構は、変速機の変速比の変更と連動して切り換えられるように構成される場合と、独立して切り換えられるように構成される場合とがある。例えば、トランスファに低速段と高速段(L/H)が設けられている場合には、駆動切換レバーをH2−H4−L4(ここで、Hは高速段、Lは低速段、2は二輪駆動、4は四輪駆動を意味する)の各設定間で変更可能に構成することにより、駆動状態の切換えと変速比の変更とを連動させることが行われている。また、トランスファを二輪駆動に切り換えたときには、これに連動して制御弁が作動させられることにより低速段の達成を禁止することも行われている。これらに対して、多輪駆動と二輪駆動との切換えを専用の切換スイッチ等で行うように構成される場合には、トランスファにL/H切換が設けられていても、変速比の変更とは独立して駆動状態が切り換えられる。また、トランスファにL/H切換が設けられていない場合には、必然的に変速比の変更とは独立して駆動状態が切り換えられることになる。 By the way, the switching mechanism between the multi-wheel drive and the two-wheel drive in the multi-wheel drive vehicle is configured to be switched in conjunction with the change of the transmission gear ratio and to be switched independently. There are cases. For example, when the transfer has a low speed stage and a high speed stage (L / H), the drive switching lever is set to H2-H4-L4 (where H is the high speed stage, L is the low speed stage, and 2 is the two-wheel drive. (4 indicates four-wheel drive) so that the setting can be changed between settings, and the switching of the driving state and the change of the gear ratio are linked. In addition, when the transfer is switched to two-wheel drive, the control valve is operated in conjunction with this to prohibit the low speed stage from being achieved. On the other hand, when the switching between the multi-wheel drive and the two-wheel drive is performed by a dedicated changeover switch or the like, even if the transfer is provided with L / H switching, the change of the gear ratio is The driving state is switched independently. In addition, when the transfer is not provided with L / H switching, the driving state is inevitably switched independently of the change of the gear ratio.
しかしながら、変速比の変更とは独立して駆動状態が切り換えられる構成では、比較的大きな変速比例えば最大変速比で二輪駆動になることを機械的に禁止するのが困難である。そのため、トランスファの油圧制御電磁弁の故障等に起因して多輪駆動に切り換えられなかった場合などには、多輪駆動に対応する過大な駆動トルクが二輪駆動中の常時駆動輪に伝達され得る。この結果、駆動トルクが路面との摩擦力を越えた場合には常時駆動輪がスリップし、或いは、常時駆動輪が何らかの拘束を受けていた場合には動力伝達系の耐久性が低下する虞があった。 However, it is difficult to mechanically prohibit two-wheel drive at a relatively large gear ratio, for example, the maximum gear ratio, in a configuration in which the driving state is switched independently of the change in the gear ratio. Therefore, in the case where switching to multi-wheel drive is not possible due to a failure of the hydraulic control solenoid valve of the transfer, etc., excessive drive torque corresponding to multi-wheel drive can be transmitted to the constantly driven wheels during two-wheel drive. . As a result, when the driving torque exceeds the frictional force with the road surface, the driving wheel always slips, or when the driving wheel is always subjected to some restraint, the durability of the power transmission system may be reduced. there were.
本発明は、以上の事情を背景として為されたものであって、その目的は、変速比の変更とは独立して駆動状態が切り換えられる多輪駆動車において、常時駆動輪に過大な駆動トルクが伝達されることを好適に防止し得る駆動制御装置を提供することにある。 The present invention has been made in the background of the above circumstances, and its object is to provide an excessive driving torque for a constant driving wheel in a multi-wheel drive vehicle in which a driving state is switched independently of a change in gear ratio. It is an object of the present invention to provide a drive control device that can suitably prevent the transmission of noise.
斯かる目的を達成するため、第1発明の要旨とするところは、原動機および駆動輪間に設けられた変速機と、その変速機の変速比の変更とは独立して多輪駆動と二輪駆動とが切り換えられる駆動輪切換装置とを備えた多輪駆動車の駆動制御装置であって、(a)前記変速機の変速比が所定値以上の値であることを判定する変速比判定手段と、(b)その変速比判定手段による判定が肯定されている間は前記駆動輪切換装置を多輪駆動状態とする駆動状態制御手段とを、含むことにある。 In order to achieve such an object, the gist of the first invention is that the transmission provided between the prime mover and the drive wheels, and the multi-wheel drive and the two-wheel drive independently of the change of the transmission gear ratio of the transmission. A drive control device for a multi-wheel drive vehicle, comprising: (a) a gear ratio determining means for determining that the gear ratio of the transmission is equal to or greater than a predetermined value; And (b) drive state control means for bringing the drive wheel switching device into a multi-wheel drive state while the determination by the gear ratio determination means is affirmed.
また、第2発明の要旨とするところは、原動機および駆動輪間に設けられた変速機と、その変速機の変速比の変更とは独立して多輪駆動と二輪駆動とが切り換えられる駆動輪切換装置とを備えた多輪駆動車の駆動制御装置であって、(a)多輪駆動であることを判定する駆動状態判定手段と、(b)その駆動状態判定手段による判定が否定されている間は前記変速機の変速比を所定値以上の値に設定することを禁止する変速制限手段とを、含むことにある。 The gist of the second invention is a transmission provided between the prime mover and the drive wheel, and a drive wheel capable of switching between multi-wheel drive and two-wheel drive independently of a change in the gear ratio of the transmission. A drive control device for a multi-wheel drive vehicle comprising a switching device, wherein (a) drive state determination means for determining that the vehicle is multi-wheel drive, and (b) determination by the drive state determination means is denied. And a shift limiting means for prohibiting the transmission gear ratio of the transmission from being set to a value equal to or greater than a predetermined value.
このようにすれば、第1発明においては、変速比判定手段によって変速比が所定値以上であると判定されている間は、駆動状態制御手段によって駆動輪切換装置が多輪駆動状態とされる。また、第2発明においては、駆動状態判定手段によって多輪駆動では無いと判定されている間は、変速制限手段によって変速比を所定値以上に設定することが禁止される。そのため、何れにおいても、所定値以上の大きい変速比では多輪駆動状態とされることから、二輪駆動時に常時駆動輪に伝達される駆動トルクが上記所定値より小さい変速比に応じた低い値になる。したがって、二輪駆動時に動力伝達系に過大な駆動トルクが伝達されることが抑制され延いては駆動輪がスリップすることや動力伝達系の耐久性が低下することが抑制される。 According to this configuration, in the first aspect of the invention, the drive wheel switching device is set to the multi-wheel drive state by the drive state control means while it is determined by the speed ratio determination means that the speed ratio is not less than the predetermined value. . In the second aspect of the present invention, while the drive state determining means determines that the multi-wheel drive is not performed, setting the speed ratio to a predetermined value or more is prohibited by the shift limiting means. Therefore, in any case, a multi-wheel drive state is established at a gear ratio greater than a predetermined value, so that the drive torque transmitted to the drive wheels at the time of two-wheel drive is always a low value corresponding to the gear ratio smaller than the predetermined value. Become. Therefore, it is suppressed that an excessive driving torque is transmitted to the power transmission system during two-wheel drive, and thus it is possible to suppress slipping of the driving wheels and a decrease in durability of the power transmission system.
なお、前記の変速比判定手段は、変速機の変速比の値そのものを判定するものに限られず、変速機の変速段やシフトレバーの操作位置等に基づいて実質的に変速比の値を判定するものも含まれる。 The gear ratio determining means is not limited to determining the transmission gear ratio value itself, but substantially determines the gear ratio value based on the gear position of the transmission, the operation position of the shift lever, and the like. Something to do is also included.
ここで、好適には、前記第1発明において、前記多輪駆動車の駆動制御装置は、車両の発進時であることを判定する発進時判定手段を含み、前記変速比判定手段は、その発進時判定手段の判定が肯定された場合に前記変速機の変速比が所定値以上の値であることを判定するものである。このようにすれば、駆動輪と路面との間の摩擦力が走行中に比べて大きく駆動輪が拘束を受ける可能性の高い静止状態からの発進時に、変速比が判定され延いては二輪駆動が禁止されることから、駆動輪のスリップや動力伝達系の耐久性低下が一層抑制される。 Preferably, in the first invention, the drive control device for the multi-wheel drive vehicle includes a start time determining means for determining that the vehicle is starting, and the speed ratio determining means is When the determination of the time determination means is affirmed, it is determined that the transmission gear ratio is a value greater than or equal to a predetermined value. In this way, the friction ratio between the drive wheels and the road surface is large compared to when driving, and the drive wheels are likely to be restrained. Therefore, slipping of the drive wheels and a decrease in durability of the power transmission system are further suppressed.
また、好適には、前記第2発明の多輪駆動車の駆動制御装置は、前記駆動状態判定手段による判定が否定された場合に前記駆動輪切換装置のフェールの有無を判定する切換フェール判定手段を含み、前記変速制限手段は、前記切換フェール判定手段によりフェールが判定されている間は前記変速機の変速比を前記所定値以上の値に設定することを禁止するものである。このようにすれば、前記駆動輪切換装置のフェールにより多輪駆動とならない場合には、変速制限手段によって変速比が所定値以上になることが禁止される。すなわち、多輪駆動ではない場合にも、駆動輪切換装置のフェールでは無い二輪駆動から多輪駆動への切換え条件が成立した後の過渡期等であれば、そのまま駆動切換が実行されることになる。 Preferably, the drive control device for a multi-wheel drive vehicle according to the second invention is a switching failure determination means for determining the presence or absence of a failure of the driving wheel switching device when the determination by the driving state determination means is denied. The shift limiting means prohibits the transmission gear ratio from being set to a value greater than or equal to the predetermined value while a failure is determined by the switching failure determination means. In this way, when the multi-wheel drive is not performed due to the failure of the drive wheel switching device, the gear ratio is prohibited from being a predetermined value or more by the shift limiting means. That is, even in the case of non-multi-wheel drive, drive switching is executed as it is in a transition period after the switching condition from two-wheel drive to multi-wheel drive that is not a failure of the drive wheel switching device is established. Become.
また、好適には、前記第2発明において、前記多輪駆動車の駆動制御装置は、車両の発進時であることを判定する発進時判定手段を含み、前記駆動状態判定手段は、その発進時判定手段の判定が肯定された場合に多輪駆動であることを判定するものである。このようにすれば、駆動輪と路面との間の摩擦力が走行中に比べて大きく駆動輪が拘束を受ける可能性の高い静止状態からの発進時に、駆動状態が判定され延いては変速比を所定値以上の値にすることが禁止されることから、駆動輪のスリップや動力伝達系の耐久性低下が一層抑制される。 Preferably, in the second aspect of the invention, the drive control device for the multi-wheel drive vehicle includes start time determination means for determining that the vehicle is starting, and the drive state determination means is for the start time. When the determination by the determination means is affirmed, it is determined that the vehicle is multi-wheel drive. In this way, the frictional force between the drive wheel and the road surface is large compared to when driving, and the drive state is determined and the gear ratio is increased when starting from a stationary state where the drive wheel is likely to be restrained. Since it is prohibited to set the value to a value greater than or equal to a predetermined value, the slip of the drive wheels and the decrease in durability of the power transmission system are further suppressed.
また、好適には、第1発明および第2発明において、前記多輪駆動車の駆動制御装置は、前記駆動輪切換装置に駆動の切換えを指示する切換指示手段を含み、前記切換フェール判定手段は、その切換指示手段により多輪駆動への切換指示が為された場合に前記駆動輪切換装置のフェールの有無を判定するものである。このようにすれば、運転者の操作により或いは車両の自動制御により、多輪駆動への切換指示が発生した場合にのみフェール判定が行われる。 Preferably, in the first and second inventions, the drive control device for the multi-wheel drive vehicle includes switching instruction means for instructing the drive wheel switching device to switch driving, and the switching failure determination means includes When the switching instruction means instructs to switch to multi-wheel drive, it is determined whether or not the driving wheel switching device has failed. In this way, the fail determination is performed only when an instruction to switch to multi-wheel drive is generated by a driver's operation or by automatic vehicle control.
また、好適には、前記第1発明および第2発明において、好適には、前記駆動輪切換装置は、前記変速機の変速比の変更とは独立して操作されることにより、または、独立して制御されることにより、多輪駆動と二輪駆動とが切り換えられるものである。 Preferably, in the first and second inventions, preferably, the drive wheel switching device is operated independently or independently of a change in the transmission gear ratio of the transmission. As a result, the multi-wheel drive and the two-wheel drive can be switched.
以下、本発明の一実施例を図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の実施例において図は適宜簡略化或いは変形されており、各部の寸法比および形状等は必ずしも正確に描かれていない。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the following embodiments, the drawings are appropriately simplified or modified, and the dimensional ratios, shapes, and the like of the respective parts are not necessarily drawn accurately.
図1は、本発明が適用されたハイブリッド車両の動力伝達装置10の構成を説明する骨子図である。図において、たとえば内燃機関にて構成されている走行用駆動力源としてのエンジン12の出力は、入力クラッチ14、流体伝動装置としてのトルク・コンバータ16を経て第1変速部18および第2変速部20を備えた自動変速機22に入力され、トランスファ装置24を経て、差動歯車装置21,23および車軸を介して駆動輪すなわち後輪25,前輪27へ伝達されるようになっている。本実施例においては、エンジン12が原動機に、トランスファ装置24が駆動輪切換装置にそれぞれ相当する。
FIG. 1 is a skeleton diagram illustrating the configuration of a
上記入力クラッチ14とトルク・コンバータ16との間には、回転機として電動モータおよび発電機(すなわち電動発電機)として機能する第1モータ・ジェネレータMG1が配設されている。上記トルク・コンバータ16は、エンジン12のクランク軸26を介して入力クラッチ14に連結されたポンプ翼車28と、自動変速機22の入力軸30に連結されたタービン翼車32と、それらポンプ翼車28およびタービン翼車32の間を直結するためのロックアップ・クラッチ34と、一方向クラッチ36によって一方向の回転が阻止され且つ角度アクチュエータ38によってタービン翼車32に対する角度を変更可能とされたステータ翼車40とを備えている。
Between the
上記ロックアップ・クラッチ34は、係合側油室42内の油圧と解放側油室44内の油圧との差圧ΔPにより摩擦係合させられる油圧式摩擦クラッチであり、それが完全係合させられることにより、ポンプ翼車28およびタービン翼車32は一体回転させられる。また、所定のスリップ状態で係合するように差圧ΔPすなわち係合トルクがフィードバック制御されることにより、車両の駆動(パワーオン)時には例えば50(rpm)程度の所定の目標スリップ量でタービン翼車32をポンプ翼車28に対して追従回転させる一方、車両の非駆動(パワーオフ)時には例えば−50(rpm)程度の所定の目標スリップ量でポンプ翼車28をタービン翼車32に対して追従回転させる。
The lock-
また、上記自動変速機22は複数のギヤ段が選択的に成立させられるすなわち切り換えられる有段式自動変速機である。前記第1変速部32は、ダブルピニオン型の第1遊星歯車装置46を主体として構成され、前記第2変速部34は、シングルピニオン型の第2遊星歯車装置48、シングルピニオン型の第3遊星歯車装置50、およびシングルピニオン型の第4遊星歯車装置52を主体として構成されており、入力軸30の回転を変速して出力軸54から出力する。
The
上記第1遊星歯車装置46は、サンギヤS1、リングギヤR1、およびキャリアCA1に回転可能に支持されてそれらサンギヤS1およびリングギヤR1に噛み合わされているピニオンギヤ(符号の図示を省略)から成るものであり、キャリアCA1は入力軸30に連結されてその軸心回りに回転駆動され、サンギヤS1は回転不能にケース56に一体的に固定され、リングギヤR1は中間出力部材として入力軸30に対して減速回転させられて第2変速部20へ伝達する。
The first
また、第2遊星歯車装置48は、サンギヤS2、リングギヤR2、およびキャリアCA2に回転可能に支持されてそれらサンギヤS2およびリングギヤR2に噛み合わされているピニオンギヤから成るものであり、第1遊星歯車装置46のリングギヤR1にクラッチC1,C2を介してリングギヤR2およびサンギヤS2がそれぞれ選択的に連結されると共に、そのクラッチC1と択一的に係合させられるクラッチC3を介してキャリアCA1にそのリングギヤR2が選択的に連結されている。上記リングギヤR2は、ブレーキB1によってケース56に選択的に連結されて回転停止させられる。
The second
また、第3遊星歯車装置50は、サンギヤS3、リングギヤR3、およびキャリアCA3に回転可能に支持されてそれらサンギヤS3およびリングギヤR3に噛み合わされているピニオンギヤから成るものであり、第1遊星歯車装置46のリングギヤR1にクラッチC2を介してサンギヤS3が選択的に連結され、キャリアCA1および入力軸30にクラッチC4を介してキャリアCA3が選択的に連結される。すなわち、サンギヤS2とサンギヤS3とは互いに一体的に連結されている。また、リングギヤR3は、第2遊星歯車装置48のキャリアCA2に一体的に連結されており、ブレーキB2によってケース56に選択的に連結されて回転停止させられる。
The third
また、第4遊星歯車装置52は、サンギヤS4、リングギヤR4、およびキャリアCA4に回転可能に支持されてそれらサンギヤS4およびリングギヤR4に噛み合わされているピニオンギヤから成るものである。キャリアCA4は、第3遊星歯車装置50のキャリアCA3に一体的に連結されると共に、ブレーキB3によってケース56に選択的に連結されて回転停止させられる。すなわち、キャリアCA4もクラッチC4を介して選択的にキャリアCA1および入力軸30に連結される。リングギヤR4は、第3遊星歯車装置50のリングギヤR3と一体的に連結されている。また、サンギヤS4は出力軸54に連結されている。
The fourth
以上のように構成された自動変速機22では、例えば図2に示す作動表に従って後進2段および変速比γ(入力軸30の回転速度NIN/出力軸54の回転速度NOUT)が順次小さくなる前進9段(1st〜9th)のギヤ段のいずれかに切り換えられる。図2において「○」はブレーキB1〜B3、クラッチC1〜C4の係合を、空欄は解放をそれぞれ表している。前記クラッチC1〜C4、およびブレーキB1〜B3は何れも油圧アクチュエータによって係合させられる油圧式の摩擦係合装置である。
In the
図1に戻って、前記のトランスファ装置24は、タイミング・ベルト58等が巻き掛けられた一対のプーリ60,62と、出力軸54にプーリ60を選択的に連結するためのトランスファ・クラッチTFC等とから構成されている。このトランスファ装置24は、エンジン12から伝達された駆動力を出力軸54を介して後輪25へ出力させると共に、クラッチTFCの係合時には、プーリ60,ベルト58,プーリ62、および前輪用出力軸64を介してその伝達された駆動力の一部を前輪27に伝達するものである。上記クラッチTFCも油圧アクチュエータ等によって係合させられる油圧式の摩擦係合装置であり、その係合圧を制御して係合状態を変化させることにより、前後輪25,27へそれぞれ動力が伝達されて駆動される四輪駆動状態から、前輪27および後輪25の一方(本実施例では後輪25)へ動力が伝達されて駆動される二輪駆動状態までの範囲で前後輪駆動力配分比を変化させる。本実施例においては、出力軸54に直結されている後輪25が常時駆動輪である。
Returning to FIG. 1, the
図3は図1に示した動力伝達装置10の構成を概略示す図である。図において、前記エンジン12の吸気配管66および排気管68には、排気タービン式過給機70が設けられている。この排気タービン式過給機70は、排気管68内において排気の流れにより回転駆動されるタービン翼車72と、エンジン12への吸入空気を圧縮するために吸気配管66内に設けられ且つタービン翼車72に連結されたポンプ翼車74とを備え、そのポンプ翼車74がタービン翼車72によって回転駆動されるようになっている。また、この吸気配管66には、スロットル・アクチュエータ76によって開閉制御される電子スロットル弁78が設けられている。エンジン12は、単独で或いは同時に稼動できる左右の各バンクから構成されており、バンクを切り換えることによって実際に駆動に寄与する気筒数の変更が可能となる。
FIG. 3 is a diagram schematically showing the configuration of the
また、前記第1モータ・ジェネレータMG1はエンジン12に作動的に連結されるようにエンジン12と自動変速機22の歯車変速機構部との間に配置されて、入力クラッチ14はエンジン12と第1モータ・ジェネレータMG1との間に配置されている。上記自動変速機22の各油圧式摩擦係合装置およびロックアップ・クラッチ34は、例えば電動油圧ポンプ80から発生する油圧によるライン圧を元圧とする油圧制御回路82により制御されるようになっている。上記ライン圧は、上記自動変速機22の各油圧式摩擦係合装置を係合するために用いられる最大係合圧となるものである。
The first motor / generator MG1 is disposed between the
また、エンジン12には回転機として電動モータ或いは発電機として機能する第2モータ・ジェネレータMG2が作動的に連結されている。また、第1モータ・ジェネレータMG1および第2モータ・ジェネレータMG2は、その作動によってエンジン12の回転駆動を補助する回転駆動装置としても機能していて、エンジン12と同様に駆動力源となるものである。そして、第1モータ・ジェネレータMG1および第2モータ・ジェネレータMG2の電源として機能する燃料電池84および二次電池86と、それ等から第1モータ・ジェネレータMG1および第2モータ・ジェネレータMG2へ供給される電流を制御したり或いは充電のために二次電池86へ供給される電流を制御するための電源切換スイッチ88および90とが設けられている。この電源切換スイッチ88および90は、スイッチ機能を有する装置を示すものであって、例えばインバータ機能などを有する図示しない半導体スイッチング素子などから構成され得るものである。
The
図4は、動力伝達装置10のための制御系統を説明するブロック線図であって、電子制御装置92に入力される信号およびその電子制御装置92から出力される信号を例示したものである。たとえば、電子制御装置92には、アクセル開度センサにより検出されたアクセルペダルの操作量であるアクセル開度Accを表すアクセル開度信号、スロットル弁開度センサ94により検出されたスロットル弁62のスロットル弁開度θTHを表すスロットル弁開度信号、出力軸回転速度センサにより検出された出力軸54の回転速度NOUTすなわち車速Vに対応する車速信号、タービン回転速度センサにより検出されたタービン回転速度NT(=入力軸30の回転速度NIN)を表す信号、エンジン回転速度センサにより検出されたエンジン回転速度NEを表す信号、吸気配管66内の過給圧Paを表す信号、空燃比A/Fを表す信号、シフトレバー96の操作位置PSHを表す信号、2WD⇔4WD切換スイッチ98の押下の有無を表す信号、変速機22の作動油温度すなわちAT油温TOILなどが図示しないセンサから供給されている。
FIG. 4 is a block diagram illustrating a control system for the
また、電子制御装置92からは、アクセル開度Accに応じた大きさのスロットル弁開度θTHとするためのスロットル・アクチュエータ76を駆動する信号、燃料噴射弁から噴射される燃料の量を制御するための噴射信号、自動変速機22のギヤ段を切り換えるために油圧制御回路82内のシフト弁を駆動するシフトソレノイドを制御する信号S1、S2、S3、およびクラッチツウクラッチ変速を制御するライン圧を制御するリニヤソレノイド弁SLTを駆動するための指令信号DSLT、ロックアップ・クラッチ34の係合、解放、スリップ量を制御するリニヤソレノイド弁SLUを駆動するための指令信号DSLU、アキュム背圧を制御するためのリニヤソレノイド弁SLNを駆動する指令値信号DSLN等をそれぞれ出力させる。
Further, the
上記電子制御装置92は、CPU、ROM、RAM、入出力インターフェースなどから成る所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、RAMの一時記憶機能を利用しつつROMに予め記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことにより、基本的にはたとえば電子スロットル弁78のスロットル弁開度θTH(%)を制御するスロットル弁開度制御、自動変速機22のギヤ段を自動的に切り換える変速制御、エンジン12の出力制御、ロックアップ・クラッチ34の係合、解放、或いはスリップを実行するロックアップ・クラッチ制御、過給圧制御、空燃比制御、気筒選択切換制御、運転サイクル切換制御、2WD⇔4WD切換制御、駆動輪数と変速段との連携制御などを実行する。
The
上記駆動トルク制御では、例えば、第1変速部18と第2変速部20との間のクラッチC1の係合圧を変化させることによってそのスリップ量を変更するクラッチC1スリップ制御、角度アクチュエータ38を駆動してステータ角度を変更するトルク・コンバータ16のトルク比変更制御、クランク軸26で第1モータ・ジェネレータMG1を回転させることによるトルク回生制御などが行われる。また、上記変速制御では、たとえば駆動状態が二輪駆動および四輪駆動の何れであるかとの検出結果や、予め記憶された関係すなわち変速線図から実際のアクセル開度Acc(%)またはスロットル弁開度θTH(%)と車速V(km/h)とに基づいて自動変速機22のギヤ段を決定し、この決定されたギヤ段および係合状態が得られるように油圧制御回路82の電磁弁を駆動する。
In the drive torque control, for example, the clutch C1 slip control that changes the slip amount by changing the engagement pressure of the clutch C1 between the
また、上記の連携制御では、例えば二輪駆動である場合には自動変速機22の変速段が1stに設定されること、すなわち最大変速比に設定されることを禁止する変速制限制御や、反対に変速段が1stに設定されている場合にはトランスファ装置24を多輪駆動状態とする駆動状態制御などが行われる。この駆動状態制御では、例えば多輪駆動状態である場合には二輪駆動への切換えが禁止されることによってその状態に維持され、二輪駆動状態である場合には多輪駆動に切り換えられる。
Further, in the above-described linkage control, for example, in the case of two-wheel drive, the shift limit control for prohibiting the shift stage of the
また、図5に模式的に示すように、前記シフトレバー96を備えた複数種類のシフトポジション(シフトレバー96の操作位置)を選択するために操作されるシフト操作装置100が例えば運転席の横に配設されており、そのシフトレバー96は、自動変速機22の出力軸54をロックするための駐車位置すなわちPポジション、後進走行のための後進走行位置すなわちRポジション、自動変速機22内の動力伝達経路が遮断された中立状態とする中立位置すなわちNポジション、自動変速機22の自動変速が実行される自動変速モードで第1速ギヤ段乃至第9速ギヤ段の範囲で自動変速されるDレンジを選ぶための前進走行位置すなわちDポジション、変速可能な高速側の変速段が相互に異なる複数の変速レンジを切り換えることができる前進走行位置すなわちMポジションへそれぞれ操作可能に設けられている。上記P乃至Mポジションに示す各シフトポジションは、PポジションおよびNポジションは車両を走行させないときに選択される非走行ポジションであり、Rポジションは車両を後進走行させるための後進走行ポジションであり、DポジションおよびMポジションは車両を前進走行させるための前進走行ポジションである。
In addition, as schematically shown in FIG. 5, the
上記のMポジションでは、最高速ポジションであるDポジションに相当するDレンジ、それに比較して順次低速側となる4レンジ、3レンジ、2レンジ、Lレンジの相互に異なる5つの変速レンジの何れかが電気的に成立させられる。4レンジは、第1速ギヤ段乃至第4速ギヤ段の範囲で自動変速され且つ各ギヤ段でエンジンブレーキが作用させられる第4エンジンブレーキ走行位置であり、3レンジは、第1速ギヤ段乃至第3速ギヤ段の範囲で自動変速され且つ各ギヤ段でエンジンブレーキが作用させられる第3エンジンブレーキ走行位置であり、2レンジは、第1速ギヤ段乃至第2速ギヤ段の範囲で自動変速され且つ各ギヤ段においてエンジンブレーキが作用させられる第2エンジンブレーキ走行位置であり、Lレンジは、第1速ギヤ段で走行させられ且つエンジンブレーキが作用させられる第1エンジンブレーキ走行位置である。すなわち、これら4レンジ乃至Lレンジは、車両の駆動力を高めるポジションであると共に、エンジンブレーキ走行のためのエンジンブレーキ走行ポジションである。 In the above-mentioned M position, any one of the five different shift ranges of the D range corresponding to the D position which is the highest speed position, and the 4 ranges, 3 ranges, 2 ranges and L ranges which are sequentially lower in comparison with the D range. Is established electrically. The fourth range is a fourth engine brake travel position at which automatic transmission is performed in the range from the first gear to the fourth gear and the engine brake is applied at each gear. The third range is the first gear. Or the third engine brake travel position where the automatic transmission is performed in the range of the third speed gear stage and the engine brake is applied at each gear stage, and the second range is the range of the first speed gear stage to the second speed gear stage. The second engine brake travel position where the gear is automatically shifted and the engine brake is applied at each gear stage, and the L range is the first engine brake travel position where the engine brake is operated and the engine brake is applied. is there. That is, these 4 ranges to L ranges are positions for increasing the driving force of the vehicle and engine brake travel positions for engine brake travel.
また、Mポジションは、車両の前後方向において上記Dポジションと同じ位置において車両の幅方向に隣接して設けられており、シフトレバー96がMポジションへ操作されることにより、Dレンジ乃至Lレンジの何れかのうちたとえばそれまでのレンジが電気的に成立させられるのである。具体的には、この「M」ポジションの前後に隣接した位置には、車両の前後方向にアップシフト位置「+」、およびダウンシフト位置「−」がそれぞれ設けられており、シフトレバー96がそれ等のアップシフト位置「+」またはダウンシフト位置「−」へ操作されると、最高速ギヤ段が異なる5つの変速レンジ(シフトレンジ)「D」、「4」、「3」、「2」、「L」の何れかが電気的に成立させられる。この変速レンジはMポジションを含めた各操作位置を検出する後述するシフト検出スイッチ102によって検出されるようにしてもよい。
The M position is provided adjacent to the width direction of the vehicle at the same position as the D position in the longitudinal direction of the vehicle. When the
また、シフトレバー96は上記アップシフト位置「+」およびダウンシフト位置「−」からスプリング等の付勢手段により自動的に「M」ポジションへ戻されるようになっており、アップシフト位置「+」またはダウンシフト位置「−」への操作回数或いは保持時間などに応じて変速レンジが変更される。また、たとえばMポジションの初期設定レンジは4レンジで、シフトレバー96がダウンシフト位置「−」へ操作される毎にLレンジ側へ順次切り換えられ、シフトレバー96がアップシフト位置「+」へ操作される毎にDレンジ側へ順次切り換えられる。つまりシフト操作装置100のMポジションでは、シフト操作装置100の各シフトポジションつまり手動操作によって切り換えられるシフトレバー96の操作位置に相当する変速レンジが電気的に成立させられる。
The
また、車両の前後方向においてMポジションと同じ位置であって車両の幅方向においてDポジションの反対側となる位置には、前記の2WD⇔4WD切換スイッチ(すなわち駆動切換釦)98がそのMポジションに隣接して設けられている。この切換スイッチ98は、例えば押し釦スイッチであって、例えば押下げ操作されることによって車両の駆動状態を四輪駆動に設定する一方、スプリング等の付勢手段により復帰させられることにより車両の駆動状態を二輪駆動に設定するものである。具体的には、この切換スイッチ98を押下げると、前記のクラッチTFCの油圧を制御するソレノイドが駆動されることにより係合油圧が高められ、クラッチTFCが係合させられてプーリ60が出力軸54に連結されるので、後輪25を駆動するその出力軸54に加えて前輪27を駆動する前輪用出力軸64が回転駆動される。このため、トルク・コンバータ16および自動変速機22等を経て出力軸54に伝達される駆動トルクが前後輪25,27に分配されてそれぞれに伝達され、車両が四輪駆動により走行させられる。一方、切換スイッチ98が復帰させられると、ソレノイドが駆動されてクラッチTFCの係合油圧が低められて解放されることにより、出力軸54とプーリ60との連結が解除されるので、出力軸54に伝達される全駆動トルクが常時駆動に設定されている後輪25に伝達され、車両が二輪駆動により走行させられる。この切換スイッチ98の切換状態は、例えば切換センサ104によって検出される。本実施例においては、このように二輪駆動と四輪駆動の切換えが自動変速機22のギヤ段の切換えとは独立して実施される。
In addition, at the same position as the M position in the longitudinal direction of the vehicle and on the opposite side of the D position in the width direction of the vehicle, the 2WD⇔4WD changeover switch (that is, the drive change button) 98 is set to the M position. Adjacent to each other. The
図6は、前記電子制御装置92が備えている駆動制御、特に前記の連携制御を実行する制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。図において切換スイッチ98すなわち駆動切換釦98が押込み操作されると、上述したようにクラッチTFCの係合圧が高められることにより四輪駆動モードに変更される。また、変速比判定手段106は、自動変速機22のギヤ段やシフトレバー96の操作位置などに基づいて現在の変速比が最大値であるか否かを判定する。すなわち、現在、最低速段(すなわちLレンジ)に設定されているか否かを判定する。
FIG. 6 is a functional block diagram for explaining a main part of a control function for executing the drive control provided in the
また、駆動状態判定手段108は、たとえばクラッチTFCの係合圧を検出する図示しない油圧センサの出力信号等に基づいて、駆動状態が二輪駆動であるか四輪駆動であるかを判定する。この判定は、随時実施されてもよいが、例えば、駆動切換釦98が押し込み操作されたことが切換センサ104によって検出され、或いは、変速比判定手段106によって最低速段であることが検出された場合等に実施される。また、この判定は、前記駆動切換釦98が押し下げられているか否か、すなわち運転者の操作により四輪駆動に設定されているか否かに拘わらず実行される。切換フェール判定手段110は、駆動状態判定手段108によって二輪駆動であると判定された場合に、トランスファ装置24等のフェールによって四輪駆動への切換ができない状態であるのか否かを判定する。すなわち、例えば、四輪駆動へ移行する過渡状態であるのか、クラッチTFCのフェールやその油圧を制御するためのソレノイドの断線等によって四輪駆動への切換えが失敗しているのかを判定する。
The drive state determination means 108 determines whether the drive state is two-wheel drive or four-wheel drive based on, for example, an output signal of a hydraulic sensor (not shown) that detects the engagement pressure of the clutch TFC. This determination may be performed at any time. For example, it is detected by the switching
上記の切換フェール判定手段110によりフェールではないと判定された場合には過渡状態であるので、駆動切換手段112によってトランスファ装置24のクラッチTFCが係合させられることにより、四輪駆動へ切り換えられる。一方、フェールであるすなわち切換えが失敗していると判断された場合には、変速制限手段114、による制御が実行され、自動変速機22の変速段が1stになることが禁止される。この変速制限手段114は、例えば、ブレーキB3の係合を油圧制御により或いは機械的に禁止することによって実行される。なお、変速制限手段114は、例えば、駆動状態判定手段108によって二輪駆動であると判定された場合に、切換フェール判定手段110による判定を経ることなく直ちに実行されるものであってもよい。このように構成する場合には、例えば、過渡状態であって後に四輪駆動への移行が完了した場合には、駆動状態判定手段108によって四輪駆動であることが判断されると、変速制限手段114による変速制限が解除される。
Since it is in a transient state when it is determined by the switching failure determination means 110 that it is not a failure, when the clutch TFC of the
また、駆動状態制御手段116は、前記変速比判定手段106によって変速比が最大値であると判断された場合、すなわち現在のギヤ段が1stであると判断された場合に、駆動切換釦98の作動状態に拘わらず四輪駆動から二輪駆動への切換えを禁止する。この駆動状態制御手段116は、例えば、クラッチTFCの係合油圧を係合が保たれる高い値に維持し、或いは、プーリ60を出力軸54に機械的に係合させること等により実行される。
Further, the drive state control means 116 determines that the
図7は、前記電子制御装置92の制御作動の要部すなわち自動変速機20のギヤ段が1stであると判定された場合の駆動制御作動を説明するフローチャートである。この制御フローは、例えば、車両の発進時等に実行される。図において、前記変速比判定手段106に対応するステップS1において、現在のギヤ段が最低速段であるか否かが判断される。例えば、車両が常に最低速段で発進するように構成されている場合には、発進時には常にこの判断が肯定されるが、通常は2ndで発進して駆動切換釦98によって四輪駆動が指定されている場合のみ1stで発進するように構成されている場合には、駆動切換釦98が押し下げられている場合だけこの判断が肯定される。このステップS1の判断が否定された場合には、直ちにフローが終了させられるが、肯定された場合には、ステップS2に進む。
FIG. 7 is a flowchart for explaining a drive control operation when it is determined that the main part of the control operation of the
駆動状態判定手段108に対応するステップS2においては、車両が現在四輪駆動されているか否かが、例えばトランスファ装置24のクラッチTFCが係合しているか否かに基づいて判断される。この判断が肯定された場合には、直ちにこのフローが終了させられるが、否定された場合にはステップS3に進む。切換フェール判定手段110に対応するステップS3では、クラッチTFCのソレノイドのフェール等により四輪駆動に移行できていないのか否かが判断される。この判断が肯定された場合にはステップS4に進むが、否定された場合にはステップS5に進む。
In step S2 corresponding to the drive state determination means 108, it is determined whether or not the vehicle is currently driven on four wheels, for example, based on whether or not the clutch TFC of the
変速制限手段114に対応するステップS4では、ブレーキB3を解放状態に固定することなどにより、ギヤ段が1stに設定されることが禁止される。例えば、現在のギヤ段が1stであった場合には、ブレーキB3が解放されると共にブレーキB2が係合させられることにより、ギヤ段が2ndに変更される。そのため、入力軸30から伝達された駆動トルクが自動変速機22の変速比の低下に応じた大きさだけ減じられて出力軸54に伝達される。この結果、後輪25のみで駆動される二輪駆動となっていても、その後輪25に伝達される駆動トルクが四輪駆動に対応した過大な値となることが好適に防止される。すなわち、四輪駆動にならないときは、ギヤ段が最低速段すなわち1stになって変速比が最大になることが禁止される。
In step S4 corresponding to the shift limiting means 114, the gear stage is prohibited from being set to 1st, for example, by fixing the brake B3 in the released state. For example, when the current gear stage is 1st, the brake B3 is released and the brake B2 is engaged, whereby the gear stage is changed to 2nd. Therefore, the drive torque transmitted from the
一方、駆動切換手段112に対応するステップS5では、駆動切換釦98の押し下げの有無に拘わらずクラッチTFCのソレノイドに作動信号が送られることにより、そのソレノイドが作動させられてクラッチTFCが係合させられ、四輪駆動に変更される。すなわち、最低速段であるときには、四輪駆動になるようにトランスファ装置24が制御される。なお、この場合は、駆動トルクを制限するためのブレーキB3の解放は実行されない。
On the other hand, in step S5 corresponding to the drive switching means 112, an operation signal is sent to the solenoid of the clutch TFC regardless of whether or not the
上述のように、本実施例によれば、変速比判定手段106に対応するステップS1において変速比が最大値(すなわちギヤ段が1st)であると判定されている間は、駆動状態制御手段116に対応するステップS5において多輪駆動に固定される。また、駆動状態判定手段108に対応するステップS2において四輪駆動では無いと判定されている間は、変速制限手段114に対応するステップS4において変速比を最大値に設定することが禁止される。そのため、自動変速機22の最低速段では二輪駆動で駆動されないことから、二輪駆動時に常時駆動輪に伝達される駆動トルクがそれより小さい変速比に応じた低い値になる。したがって、二輪駆動時に動力伝達系に過大な駆動トルクが伝達されることが抑制され延いては後輪25がスリップすることや動力伝達系の耐久性が低下することが抑制される。
As described above, according to this embodiment, while it is determined in step S1 corresponding to the gear ratio determination means 106 that the gear ratio is the maximum value (that is, the gear stage is 1st), the drive state control means 116. In step S5 corresponding to, the multi-wheel drive is fixed. In addition, while it is determined in step S2 corresponding to the drive state determination means 108 that the four-wheel drive is not performed, setting the speed ratio to the maximum value is prohibited in step S4 corresponding to the shift restriction means 114. Therefore, since it is not driven by two-wheel drive at the lowest speed of the
また、本実施例においては、駆動状態判定手段108に対応するステップS2による判断が否定された場合には、トランスファ装置24のフェールの有無を判定する切換フェール判定手段110に対応するステップS3が備えられ、変速制限手段114は、切換フェール判定手段110によりフェールが判定されている間は自動変速機22に変速比を最大値に設定することを禁止することから、トランスファ装置24のフェールにより多輪駆動とならない場合には、変速制限手段114によって最低速段になることが禁止される。すなわち、二輪駆動であってもフェールが認められない場合には、四輪駆動に強制的に変更されるので、後輪25に過大な駆動トルクが加えられることが抑制される。
Further, in this embodiment, when the determination in step S2 corresponding to the drive
また、本実施例においては、トランスファ装置24および自動変速機22は、前述したように相互に独立して設定が変更されるように構成されているが、駆動状態判定手段108で実際の駆動状態が判定され、且つ切り換えられていない場合には動力伝達系に伝達される駆動トルクが低くされるので、独立して設定変更されるように構成されていることに起因する駆動輪への過大トルク伝達が好適に抑制される。
In this embodiment, the
以上、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。 As mentioned above, although one Example of this invention was described in detail based on drawing, this invention is applied also in another aspect.
たとえば、前述の実施例では本発明が四輪駆動と二輪駆動とを切り換えられる車両に適用された場合について説明したが、六輪以上の多輪に切換可能な車両にも本発明は同様に適用される。 For example, in the above-described embodiment, the case where the present invention is applied to a vehicle that can be switched between four-wheel drive and two-wheel drive has been described. However, the present invention is similarly applied to a vehicle that can be switched to six or more wheels. The
また、実施例においては、本発明がエンジン12と第1モータ・ジェネレータMG1とを原動機として備えたハイブリッド車両に適用されていたが、原動機としてエンジン12のみ或いは第1モータ・ジェネレータMG1のみを備えた車両にも本発明は同様に適用され得る。
In the embodiment, the present invention is applied to a hybrid vehicle including the
また、実施例においては、自動変速機22が4組の遊星歯車装置46〜52を備えた前進9段、後進2段の有段式変速機であったが、遊星歯車装置の個数や変速段数は適宜定められるものであり、また、無段変速機を備えた車両にも本発明は同様に適用される。
In the embodiment, the
また、実施例においては、自動変速機22が最低速の変速段である1stにあるときに四輪駆動に変更するように構成され且つその四輪駆動への移行が失敗したときに常時駆動輪に伝達される駆動トルクを低下させていたが、四輪駆動へ変更される所定値以上の変速比の変速段は、これよりも変速比の小さい2nd以上のギヤ段に設定することも可能である。また、二輪駆動時に低速段側への変更が禁止される変速段は、3rd以上に設定されていてもよい。
In the embodiment, the
また、実施例においては、出力軸54が後輪25に常時接続されることにより、後輪25が常時駆動輪に構成されていたが、反対に前輪27で二輪駆動する車両にも本発明は同様に適用される。
In the embodiment, the
また、実施例においては、流体伝動装置としてトルク・コンバータ16が用いられていたが、トルク増幅作用のないフルード・カップリングが用いられてもよい。
In the embodiment, the
また、実施例においては、原動機としてエンジン12やそのエンジン12に作動的に連結されるモータ・ジェネレータMG1およびMG2を備えていたが、少なくともいずれか一つを駆動輪を駆動するための走行用の原動機として備えておればよく、またエンジン12はガソリン・エンジンやディーゼル・エンジンなどの内燃機関が用いられ、エンジン12の吸気配管66および排気管68に設けられている排気タービン式過給機70が備えられてない車両などにも適用され得る。また、モータ・ジェネレータMG1およびMG2はエンジン12に直結される以外にベルト等を介してエンジン12に間接的に連結されてもよい。
In the embodiment, the
また、前述の実施例では、自動変速機22の係合要素であるクラッチC、TFC或いはブレーキBは、油圧式摩擦係合装置であったが、電磁式係合装置たとえば電磁クラッチや磁粉式クラッチ等であってもよい。クラッチTFCが電磁クラッチで構成される場合には、前記フェール判定手段110のフェールの有無の判断は、例えばその電磁クラッチのフェールの有無等に基づいて為される。
In the above-described embodiment, the clutch C, TFC, or brake B, which is the engagement element of the
その他、一々例示はしないが、本発明は、その主旨を逸脱しない範囲で種々変更を加え得るものである。 In addition, although not illustrated one by one, the present invention can be variously modified without departing from the gist thereof.
12:エンジン、16:トルク・コンバータ、22:自動変速機、24:トランスファ装置、30:入力軸、54:出力軸、106:変速比判定手段、108:駆動状態判定手段、110:切換フェール判定手段、112:駆動切換手段、114:変速制限手段、116:駆動状態制御手段、MG1:第1モータ・ジェネレータ、TFC:トランスファ・クラッチ 12: Engine, 16: Torque converter, 22: Automatic transmission, 24: Transfer device, 30: Input shaft, 54: Output shaft, 106: Gear ratio determination means, 108: Drive state determination means, 110: Switching failure determination Means: 112: drive switching means; 114: shift limiting means; 116: drive state control means; MG1: first motor generator; TFC: transfer clutch
Claims (3)
前記変速機の変速比が所定値以上の値であることを判定する変速比判定手段と、
その変速比判定手段による判定が肯定されている間は前記駆動輪切換装置を多輪駆動状態とする駆動状態制御手段と
を、含むことを特徴とする多輪駆動車の駆動制御装置。 Driving a multi-wheel drive vehicle comprising a transmission provided between a prime mover and drive wheels and a drive wheel switching device capable of switching between multi-wheel drive and two-wheel drive independently of a change in the transmission gear ratio of the transmission A control device,
Gear ratio determining means for determining that the gear ratio of the transmission is a value equal to or greater than a predetermined value;
A drive control device for a multi-wheel drive vehicle, comprising: drive state control means for setting the drive wheel switching device in a multi-wheel drive state while the determination by the speed ratio determination means is affirmed.
多輪駆動であることを判定する駆動状態判定手段と、
その駆動状態判定手段による判定が否定されている間は前記変速機の変速比を所定値以上の値に設定することを禁止する変速制限手段と
を、含むことを特徴とする多輪駆動車の駆動制御装置。 Driving a multi-wheel drive vehicle comprising a transmission provided between a prime mover and drive wheels and a drive wheel switching device capable of switching between multi-wheel drive and two-wheel drive independently of a change in the transmission gear ratio of the transmission A control device,
Drive state determination means for determining that the vehicle is multi-wheel drive;
Shift limiting means for prohibiting the transmission gear ratio from being set to a value equal to or greater than a predetermined value while the determination by the drive state determination means is negative. Drive control device.
前記変速制限手段は、前記切換フェール判定手段によりフェールが判定されている間は前記変速機の変速比を前記所定値以上の値に設定することを禁止するものである請求項2の多輪駆動車の駆動制御装置。 Including switching failure determination means for determining the presence or absence of failure of the driving wheel switching device when the determination by the driving state determination means is denied,
3. The multi-wheel drive according to claim 2, wherein the shift limiting unit prohibits the transmission gear ratio from being set to a value equal to or greater than the predetermined value while a failure is determined by the switching failure determination unit. Car drive control device.
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