JP2020037323A - 四輪駆動車の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】発進性を向上させることができる四輪駆動車の制御装置を提供すること。【解決手段】四輪駆動車の制御装置は、駆動源１のトルクが常時伝達される前輪１１Ｌ，１１Ｒと、必要時に駆動源１のトルクが伝達される後輪３１Ｌ，３１Ｒと、駆動源１と後輪３１Ｌ，３１Ｒとの動力伝達経路に設けられ、後輪３１Ｌ，３１Ｒへのトルク配分量を可変とするカップリング２４と、前輪１１Ｌ，１１Ｒを制動する前輪ブレーキ１３Ｌ，１３Ｒと、後輪３１Ｌ，３１Ｒを制動する後輪ブレーキ３３Ｌ，３３Ｒと、カップリング２４、前輪ブレーキ１３Ｌ，１３Ｒおよび後輪ブレーキ３３Ｌ，３３Ｒを制御する制御部４０とを備え、制御部４０が、ブレーキ操作がなされて前輪ブレーキ１３Ｌ，１３Ｒおよび後輪ブレーキ３３Ｌ，３３Ｒが作動される車両の停止時において、停止直前にカップリング２４を完全係合状態とし、前輪ブレーキ１３Ｌ，１３Ｒのみを非作動とする。【選択図】図１

Description

本発明は、四輪駆動車の制御装置に関する。

駆動源のトルクが常時伝達される前輪と、車両の状態に応じて必要時に駆動源のトルクが伝達される後輪と、駆動源と後輪との動力伝達経路に設けられ、後輪へのトルク配分量を可変とするカップリングと、を備えた四輪駆動車が知られている。例えば特許文献１には、車両の発進時に、後輪へのトルク配分量を通常よりも大きくするようにカップリングを制御することが開示されている。

特開２００４−０９０７０２号公報

ところで、車両の発進時にカップリングを係合状態としても、後輪の動力伝達経路にはガタが存在するため、このガタが詰まるまでは後輪にトルクが伝達されない。従って、従来の四輪駆動車では、発進直後は四輪駆動状態とすることができず、発進性を向上させるうえで改善の余地があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、発進性を向上させ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目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る四輪駆動車の制御装置は、駆動源のトルクが常時伝達される前輪と、車両の状態に応じて必要時に前記駆動源のトルクが伝達される後輪と、前記駆動源と前記後輪との動力伝達経路に設けられ、前記後輪へのトルク配分量を可変とするカップリングと、前記前輪を制動する前輪ブレーキと、前記後輪を制動する後輪ブレーキと、前記カップリング、前記前輪ブレーキおよび前記後輪ブレーキを制御する制御部と、を備える四輪駆動車の制御装置であって、前記制御部は、運転者によるブレーキ操作がなされて前記前輪ブレーキおよび前記後輪ブレーキが作動される車両の停止時において、停止直前に前記カップリングを完全係合状態とし、かつ前記前輪ブレーキのみを非作動とすることを特徴とする。

これにより、本発明に係る四輪駆動車の制御装置は、車両の停止直前にカップリングを完全係合状態とし、かつ前輪ブレーキのみを非作動とすることにより、後輪の動力伝達経路のガタ詰めを行うことができる。

本発明に係る四輪駆動車の制御装置によれば、車両の停止時に後輪の動力伝達経路のガタ詰めを行うことができるため、発進直後に四輪駆動状態とすることができ、発進性を向上させることができる。

図１は、本発明の実施形態に係る四輪駆動車の制御装置の構成を模式的に示すスケルトン図である。 図２は、本発明の実施形態に係る四輪駆動車の制御装置による制御方法の流れを示すフローチャートである。

本発明の実施形態に係る四輪駆動車の制御装置について、図面を参照しながら説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。

本実施形態に係る四輪駆動車の制御装置は、例えばエンジンからなる駆動源１と、変速機２と、左右の前輪１１Ｌ，１１Ｒと、左右の車軸１２Ｌ，１２Ｒと、左右の前輪ブレーキ１３Ｌ，１３Ｒと、フロントデフ（フロントディファレンシャルギヤ）１４と、トランスファ１５と、プロペラシャフト２１と、カップリング２４と、左右の後輪３１Ｌ，３１Ｒと、左右の車軸３２Ｌ，３２Ｒと、左右の後輪ブレーキ３３Ｌ，３３Ｒと、リアデフ（リアディファレンシャルギヤ）３４と、制御部４０と、を備えている。なお、図示は省略したが、駆動源１と変速機２との間には、流体伝動装置であるトルクコンバータが設けられている。

前輪１１Ｌ，１１Ｒは、駆動輪であり、駆動源１のトルクが常時伝達される。前輪１１Ｌ，１１Ｒは、車軸１２Ｌ，１２Ｒを介してフロントデフ１４と接続されている。車軸１２Ｌ，１２Ｒには、前輪ブレーキ１３Ｌ，１３Ｒが設けられている。フロントデフ１４は、前輪１１Ｌ，１１Ｒに適宜差回転を与えつつ駆動力を伝達する。トランスファ１５は、後輪３１Ｌ，３１Ｒ側に駆動力を伝達するためのリングギヤ１６を備えている。

プロペラシャフト２１は、トランスファ１５からの駆動力を後輪３１Ｌ，３１Ｒ側に伝達する動力伝達経路として機能する。プロペラシャフト２１の一端側には、リングギヤ１６と噛み合うドリブンピニオン２２が接続されている。また、プロペラシャフト２１の他端側には、リングギヤ３６と噛み合うドライブピニオン２３が接続されている。

カップリング２４は、駆動源１と後輪３１Ｌ，３１Ｒとの動力伝達経路であるプロペラシャフト２１に設けられており、後輪３１Ｌ，３１Ｒへのトルク配分量を可変とする。カップリング２４は、プロペラシャフト２１に連結されている一方の回転要素２４ａと、後輪３１Ｌ，３１Ｒ側の他方の回転要素２４ｂとの間でトルク伝達を行う。

カップリング２４は、例えば湿式多板クラッチで構成される電子制御カップリングであり、カップリング２４の伝達トルクを制御することにより、前後輪のトルク配分を１００：０〜５０：５０の間で連続的に変更することができる。具体的には、カップリング２４の伝達トルクを制御する図示しない電磁ソレノイドに電流が供給されると、その電流値に比例した係合力でカップリング２４が係合される。

例えば、電磁ソレノイドの電流が供給されない場合には、カップリング２４の係合力が０、すなわち伝達トルクが０となり、前後輪のトルク配分が１００：０となる。また、電磁ソレノイドの電流が高くなり、カップリング２４が完全係合されると、前後輪のトルク配分が５０：５０となる。このように、電磁ソレノイドに供給される電流値が高くなるに従って後輪側に伝達されるトルク配分が高くなり、この電流値を制御することにより、前後輪のトルク配分を連続的に変化させることができる。

後輪３１Ｌ，３１Ｒは、従動輪であり、車両の状態に応じて必要時に駆動源１のトルクが伝達される。後輪３１Ｌ，３１Ｒは、車軸３２Ｌ，３２Ｒを介してリアデフ３４と接続されている。車軸３２Ｌ，３２Ｒには、後輪ブレーキ３３Ｌ，３３Ｒが設けられている。リアデフ３４は、後輪３１Ｌ，３１Ｒに適宜差回転を与えつつ駆動力を伝達する。

制御部４０は、カップリング２４、前輪ブレーキ１３Ｌ，１３Ｒおよび後輪ブレーキ３３Ｌ，３３Ｒを制御する電子制御装置（ＥＣＵ）である。制御部４０は、例えばＣＰＵと、各種プログラム等のデータが格納された記憶部と、各種の演算を行う演算部と、を備えている。

制御部４０は、例えば車両の定常走行時はカップリング２４を非係合状態とし、二輪駆動走行を行う。なお、この場合、後輪３１Ｌ，３１Ｒへはトルクは伝達されない。また、制御部４０は、発進時や登坂時等のトルクが必要な場合はカップリング２４を係合状態とし、四輪駆動走行を行う。

ここで、従来の四輪駆動車の制御装置では、車両の発進時にカップリングを係合状態としても、動力伝達経路のガタが詰まるまでは後輪にトルクが伝達されず、発進直後は四輪駆動状態とすることができないという問題があった。

そこで、本実施形態に係る四輪駆動車の制御装置における制御部４０は、運転者によるブレーキ操作がなされて前輪ブレーキ１３Ｌ，１３Ｒおよび後輪ブレーキ３３Ｌ，３３Ｒが作動される車両の停止時において、停止直前にカップリング２４を完全係合状態（直結状態）とし、かつ後輪ブレーキ３３Ｌ，３３Ｒを作動させたまま、前輪ブレーキ１３Ｌ，１３Ｒのみを非作動とする。

制御部４０は、運転者によるブレーキ操作がなされた場合、車両が停止する直前までは前輪ブレーキ１３Ｌ，１３Ｒおよび後輪ブレーキ３３Ｌ，３３Ｒの両方を作動させる。そして、車両が停止する直前に、カップリング２４を完全係合状態とし、かつ前輪ブレーキ１３Ｌ，１３Ｒのみを非作動とする。なおその際、制御部４０は、車両が停止する直前までの状態（前輪ブレーキ１３Ｌ，１３Ｒおよび後輪ブレーキ３３Ｌ，３３Ｒの両方が作動していた状態）から制動力が変化しないように、後輪ブレーキ３３Ｌ，３３Ｒを制御することが好ましい。

以下、本実施形態に係る四輪駆動車の制御装置による制御方法について、図２を参照しながら説明する。まず、車両が定常走行をしている場合（ステップＳ１）において、制御部４０は、運転者によるブレーキ操作があるか否かを判定する（ステップＳ２）。なお、ブレーキ操作の有無は、図示しないブレーキセンサの検出結果に基づいて判定する。

ステップＳ２において、運転者によるブレーキ操作があると判定した場合（ステップＳ２でＹｅｓ）、制御部４０は、車両の停止直前にカップリング２４を係合（完全係合）し、前輪ブレーキ１３Ｌ，１３ＲをＯＦＦとし（ステップＳ３）、車両を停止する（ステップＳ４）。なお、ステップＳ２において、運転者によるブレーキ操作がないと判定した場合（ステップＳ２でＮｏ）、ステップＳ２の判定に戻る。

以上のような制御を行う本実施形態に係る四輪駆動車の制御装置によれば、車両の停止直前にカップリング２４を完全係合状態とし、かつ前輪ブレーキ１３Ｌ，１３Ｒのみを非作動とすることにより、後輪３１Ｌ，３１Ｒの動力伝達経路のガタ詰めを行うことができる。従って、本実施形態に係る四輪駆動車の制御装置によれば、発進直後に四輪駆動状態とすることができ、発進性および悪路走行性を向上させることができる。

また、本実施形態に係る四輪駆動車の制御装置によれば、発進直後からリア側の車軸３２Ｌ，３２Ｒのトルクが立ち上がるため、例えば発進直後にフロント側の車軸のトルクのみが立ち上がる従来の四輪駆動車の制御装置と比較して、フロント側の車軸１２Ｌ，１２Ｒのトルク分担率を下げることができる。従って、トルク発生時にフロント側の車軸１２Ｌ，１２Ｒに蓄積されるダメージを減らし、フロント側の車軸１２Ｌ，１２Ｒを保護することができる。

また、本実施形態に係る四輪駆動車の制御装置によれば、トルク発生時にフロント側の車軸１２Ｌ，１２Ｒに蓄積されるダメージを減らすことができるため、例えばフロント側の車軸１２Ｌ，１２Ｒのサイズを小さく(細く)することができ、重量およびコストを削減することができる。

以上、本発明に係る四輪駆動車の制御装置について、発明を実施するための形態により具体的に説明したが、本発明の趣旨はこれらの記載に限定されるものではなく、特許の範囲の記載に基づいて広く解釈されなければならない。また、これらの記載に基づいて種々変更、改変等したものも本発明の趣旨に含まれることはいうまでもない。

１ 駆動源
２ 変速機
１１Ｌ，１１Ｒ 前輪
１２Ｌ，１２Ｒ 車軸
１３Ｌ，１３Ｒ 前輪ブレーキ
１４ フロントデフ
１５ トランスファ
１６ リングギヤ
２１ プロペラシャフト
２２ ドリブンピニオン
２３ ドライブピニオン
２４ カップリング
２４ａ，２４ｂ 回転要素
３１Ｌ，３１Ｒ 後輪
３２Ｌ，３２Ｒ 車軸
３３Ｌ，３３Ｒ 後輪ブレーキ
３４ リアデフ
３６ リングギヤ
４０ 制御部

Claims (1)

1. 駆動源のトルクが常時伝達される前輪と、車両の状態に応じて必要時に前記駆動源のトルクが伝達される後輪と、前記駆動源と前記後輪との動力伝達経路に設けられ、前記後輪へのトルク配分量を可変とするカップリングと、前記前輪を制動する前輪ブレーキと、前記後輪を制動する後輪ブレーキと、前記カップリング、前記前輪ブレーキおよび前記後輪ブレーキを制御する制御部と、を備える四輪駆動車の制御装置であって、
   前記制御部は、運転者によるブレーキ操作がなされて前記前輪ブレーキおよび前記後輪ブレーキが作動される車両の停止時において、停止直前に前記カップリングを完全係合状態とし、かつ前記前輪ブレーキのみを非作動とすることを特徴とする四輪駆動車の制御装置。

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