JP2021130401A - Control apparatus of four-wheel-drive vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、4輪駆動車の主駆動輪及び副駆動輪のうち副駆動輪に伝達される駆動力を制御する制御装置に関する。 The present invention relates to a control device that controls a driving force transmitted to an auxiliary drive wheel among the main drive wheel and the auxiliary drive wheel of a four-wheel drive vehicle.
従来、主駆動輪のみを駆動する2輪駆動状態と主駆動輪及び副駆動輪を駆動する4輪駆動状態とを切り替え可能な4輪駆動車は、通常走行時には駆動状態を2輪駆動状態として燃費の悪化を抑制し、主駆動輪にスリップが発生した際には4輪駆動状態に切り換えることで、主駆動輪のスリップを収束させて走行安定性を確保することが可能である。このような4輪駆動車では、2輪駆動状態から4輪駆動状態への切り替えにある程度の時間がかかることを考慮して、スリップが発生しやすいと判定される状況での走行時に、予め駆動状態を4輪駆動状態としておくことが提案されている。 Conventionally, a four-wheel drive vehicle capable of switching between a two-wheel drive state in which only the main drive wheels are driven and a four-wheel drive state in which the main drive wheels and sub-drive wheels are driven is set to the two-wheel drive state during normal driving. By suppressing the deterioration of fuel efficiency and switching to the four-wheel drive state when slip occurs in the main drive wheels, it is possible to converge the slip of the main drive wheels and secure running stability. In such a four-wheel drive vehicle, considering that it takes a certain amount of time to switch from the two-wheel drive state to the four-wheel drive state, it is driven in advance when traveling in a situation where slip is likely to occur. It has been proposed that the state be a four-wheel drive state.
特許文献1に記載の制御装置は、自車両に先行して走行予定道路を走行する先行車両との通信によって先行車両の走行状態を検出し、検出された先行車両の走行状態に基づいて主駆動輪である前輪と副駆動輪である後輪とに対するトルク分配率を制御する。具体的には、先行車両の駆動力の制御情報(例えばアンチロックブレーキシステムやトラクションコントロールシステムの作動状況)を取得し、この制御情報に基づく制御度合いや制御状態の判断・評価結果に応じて前輪及び後輪に対するトルク分配率を設定する。
The control device described in
しかし、路面状態や先行車両の走行状態によっては予見することのできない要因により車輪のスリップが発生する場合がある。例えば先行車両がトラクター等の作業用車両である場合には、先行車両が道路上にスリップを誘発する泥塊(でいかい)等の落下物を残していく可能性があり、このような落下物によって主駆動輪にスリップが発生すると、少なくとも2輪駆動状態から4輪駆動状態に切り替わるまでの間は、一時的に走行安定性が低下してしまう。 However, depending on the road surface condition and the running condition of the preceding vehicle, wheel slip may occur due to unforeseen factors. For example, when the preceding vehicle is a work vehicle such as a tractor, the preceding vehicle may leave a falling object such as a mud mass that induces slip on the road, and such a fall If the main drive wheels slip due to an object, the running stability temporarily deteriorates at least until the two-wheel drive state is switched to the four-wheel drive state.
そこで、本発明は、スリップを誘発するおそれのある路面上の落下物によって走行安定性が低下してしまうことを抑制することが可能な4輪駆動車の制御装置を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a control device for a four-wheel drive vehicle capable of suppressing a decrease in running stability due to a falling object on a road surface that may induce slippage. ..
本発明は、上記の目的を達成するため、4輪駆動車の主駆動輪及び副駆動輪のうち前記副駆動輪に伝達される駆動力を制御する制御装置であって、進行方向前方の先行車両の種別に関する車両種別情報を取得し、前記車両種別情報により前記先行車両が作業用自動車であると判定されることを含む所定の条件が満たされたとき、前記副駆動輪に伝達される駆動力を所定値以上にする、4輪駆動車の制御装置を提供する。 The present invention is a control device that controls a driving force transmitted to the sub-driving wheels of the main driving wheels and the sub-driving wheels of a four-wheel drive vehicle in order to achieve the above object, and is a preceding device in front of the traveling direction. Drive transmitted to the auxiliary drive wheels when predetermined conditions including acquisition of vehicle type information regarding the vehicle type and determination of the preceding vehicle as a work vehicle based on the vehicle type information are satisfied. Provided is a control device for a four-wheel drive vehicle that makes a force equal to or higher than a predetermined value.
本発明に係る4輪駆動車の制御装置によれば、スリップを誘発するおそれのある路面上の落下物によって走行安定性が低下してしまうことを抑制することが可能となる。 According to the control device for a four-wheel drive vehicle according to the present invention, it is possible to prevent the traveling stability from being lowered due to a falling object on the road surface that may induce slippage.
[第1実施の形態]
本発明の第1の実施の形態について、図1乃至図5を参照して説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、本発明を実施する上での好適な具体例として示すものであり、技術的に好ましい種々の技術的事項を具体的に例示している部分もあるが、本発明の技術的範囲は、この具体的態様に限定されるものではない。
[First Embodiment]
The first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 5. It should be noted that the embodiments described below are shown as suitable specific examples for carrying out the present invention, and there are some parts that specifically exemplify various technically preferable technical matters. , The technical scope of the present invention is not limited to this specific aspect.
図1は、本発明の第1の実施の形態に係る4輪駆動車の概略の構成例を示す概略構成図である。 FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a schematic configuration example of a four-wheel drive vehicle according to the first embodiment of the present invention.
図1に示すように、4輪駆動車1は、駆動源としてのエンジン11の駆動力を左右前輪191,192及び左右後輪193,194に配分可能な駆動力伝達系10を備え、この駆動力伝達系10が制御装置3によって制御される。エンジン11の出力軸であるクランクシャフトの回転は、トランスミッション12によって変速される。左右前輪191,192は、エンジン11の駆動力が常に伝達される主駆動輪であり、左右後輪193,194は、4輪駆動車1の車両状態に応じてエンジン11の駆動力が伝達される副駆動輪である。なお、以下、4輪駆動車1を自車両1ということがある。
As shown in FIG. 1, the four-
駆動力伝達系10は、エンジン11の駆動力が左右前輪191,192及び左右後輪193,194に配分される4輪駆動状態と、エンジン11の駆動力が左右前輪191,192のみに配分される2輪駆動状態とを切り替え可能である。左右前輪191,192及び左右後輪193,194には、車輪速センサ101〜104がそれぞれ対応して配置されている。なお、駆動源として電動モータを用いてもよく、エンジンと電動モータとを組み合わせて駆動源としてもよい。
The driving
駆動力伝達系10は、前輪側に配置されたフロントディファレンシャル13及びトランスファ14と、車両前後方向に駆動力を伝達するプロペラシャフト15と、後輪側に配置されたリヤディファレンシャル16と、リヤディファレンシャル16に駆動力を伝達するピニオンギヤシャフト160と、左右の前輪側のドライブシャフト171,172と、左右の後輪側のドライブシャフト181,182と、プロペラシャフト15とピニオンギヤシャフト160との間に配置された駆動力伝達装置2とを有している。
The driving
駆動力伝達装置2は、制御装置3によって制御され、制御装置3から供給される電流に応じた駆動力をプロペラシャフト15からピニオンギヤシャフト160に伝達する。制御装置3は、車輪速センサ101〜104によって検出される左右前輪191,192及び左右後輪193,194の回転速度を示す車輪速の情報や、アクセルペダルセンサ105によって検出されるアクセルペダル111の操作量を示すアクセル開度の情報、及び操舵角センサ106によって検出されるステアリングホイール112の回転角を示す操舵角の情報を取得可能である。車輪速、アクセル開度、及び操舵角の情報は、4輪駆動車1の車両状態を示す状態量の一例であり、制御装置3は、これらの状態量に基づいて駆動力伝達系10を制御し、左右前輪191,192及び左右後輪193,194への駆動力配分割合を調節する。
The driving
制御装置3は、例えば4輪駆動車1が一定の車速で直進走行する定常走行時には駆動状態を2輪駆動状態とする。これにより、トランスファ14やピニオンギヤシャフト160とリングギヤ165との噛み合い部などでの摩擦による動力損失が抑制されて燃費が向上する。また、制御装置3は、例えば急加速時や旋回時、及び左右前輪191,192のいずれかにスリップが発生した場合などには左右後輪193,194への駆動力配分割合を高くして走行状態を安定させる。
For example, the
左右前輪191,192には、エンジン11の駆動力が、トランスミッション12、フロントディファレンシャル13、及び左右の前輪側のドライブシャフト171,172を介して伝達される。フロントディファレンシャル13は、左右の前輪側のドライブシャフト171,172にそれぞれ相対回転不能に連結された一対のサイドギヤ131,131と、一対のサイドギヤ131,131にギヤ軸を直交させて噛合する一対のピニオンギヤ132,132と、一対のピニオンギヤ132,132を支持するピニオンギヤシャフト133と、これらを収容するフロントデフケース134とを有している。
The driving force of the
トランスファ14は、フロントデフケース134に固定されたリングギヤ141と、プロペラシャフト15の車両前方側の端部に連結されてリングギヤ141に噛み合うピニオンギヤ142とを有し、プロペラシャフト15に駆動力を伝達する。プロペラシャフト15の車両後方側の端部は、駆動力伝達装置2の入力回転部材であるハウジング20に連結されている。駆動力伝達装置2は、ハウジング20と相対回転可能に配置された出力回転部材としてのインナシャフト23を有しており、インナシャフト23にピニオンギヤシャフト160が相対回転不能に連結されている。駆動力伝達装置2の詳細については後述する。
The
リヤディファレンシャル16は、左右の後輪側のドライブシャフト181,182にそれぞれ相対回転不能に連結された一対のサイドギヤ161,161と、一対のサイドギヤ161,161にギヤ軸を直交させて噛合する一対のピニオンギヤ162,162と、一対のピニオンギヤ162,162を支持するピニオンギヤシャフト163と、これらを収容するリヤデフケース164と、リヤデフケース164に固定されてピニオンギヤシャフト160と噛み合うハイポイドギヤからなるリングギヤ165とを有している。
The
(駆動力伝達装置の構成)
図2は、駆動力伝達装置2の構成例を示す断面図である。図2において、回転軸線Oよりも上側は駆動力伝達装置2の作動状態(トルク伝達状態)を、下側は駆動力伝達装置2の非作動状態(トルク非伝達状態)を、それぞれ示す。以下、回転軸線Oに平行な方向を軸方向という。
(Structure of driving force transmission device)
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a configuration example of the driving
駆動力伝達装置2は、フロントハウジング21及びリヤハウジング22からなるハウジング20と、ハウジング20と同軸上で相対回転可能に支持された筒状のインナシャフト23と、ハウジング20とインナシャフト23との間に配置されたメインクラッチ24と、メインクラッチ24を押圧するスラスト力を発生させるカム機構25と、制御装置3から電流の供給を受けてカム機構25を作動させる電磁クラッチ機構26とを有して構成されている。ハウジング20の内部には、図略の潤滑油が封入されている。
The driving
フロントハウジング21は、円筒状の筒部21aと底部21bとを一体に有する有底円筒状であり、底部21bにプロペラシャフト15(図1参照)が例えば十字継手を介して連結される。筒部21aの内面には、軸方向に延びる複数の外側スプライン突起211が形成されている。リヤハウジング22は、径方向の一部がリング状の非磁性体221によって形成されており、フロントハウジング21と一体に回転する。
The
インナシャフト23は、軸受271,272によってハウジング20の内周に支持されており、軸方向に延びる複数の内側スプライン突起231を外周面に有している。また、インナシャフト23の一端部における内面には、ピニオンギヤシャフト160(図1参照)の一端部が相対回転不能に嵌合されるスプライン嵌合部232が形成されている。
The
メインクラッチ24は、軸方向に沿って交互に配置された複数のメインアウタクラッチプレート241及び複数のメインインナクラッチプレート242からなる。メインアウタクラッチプレート241は、外周側の端部がフロントハウジング21の外側スプライン突起211に係合している。メインインナクラッチプレート242は、内周側の端部がインナシャフト23の内側スプライン突起231に係合している。
The main clutch 24 includes a plurality of main outer
カム機構25は、電磁クラッチ機構26を介してハウジング20の回転力を受けるパイロットカム251と、メインクラッチ24を軸方向に押圧するメインカム252と、パイロットカム251とメインカム252との間に配置された複数の球状のカムボール253とを有して構成されている。パイロットカム251とメインカム252との対向面には、周方向に沿って軸方向の深さが変化する複数のカム溝251a,252aがそれぞれ形成されており、これらのカム溝251a,252aの間にカムボール253が配置されている。パイロットカム251とリヤハウジング22との間には、スラスト軸受254が配置されている。メインカム252は、インナシャフト23の内側スプライン突起231に相対回転不能かつ軸方向移動可能に係合しており、リターンスプリングとしての皿ばね255によってパイロットカム251側に付勢されている。
The
電磁クラッチ機構26は、アーマチャ260と、複数のパイロットアウタクラッチプレート261と、複数のパイロットインナクラッチプレート262と、電磁コイル263とを有して構成されている。電磁コイル263は、軸受273によってリヤハウジング22に支持されたヨーク264に保持されている。電磁コイル263には、電線265を介して制御装置3からの電流が供給される。
The electromagnetic
複数のパイロットアウタクラッチプレート261及びパイロットインナクラッチプレート262は、アーマチャ260とリヤハウジング22との間に、軸方向に沿って交互に配置されている。パイロットアウタクラッチプレート261及びアーマチャ260は、外周側の端部がフロントハウジング21の外側スプライン突起211に係合している。パイロットインナクラッチプレート262は、内周側の端部がパイロットカム251に係合している。
The plurality of pilot outer
制御装置3は、電磁コイル263に供給する電流を増減させることにより、駆動力伝達装置2から左右後輪193,194側に伝達される駆動力を調節可能である。駆動力伝達装置2は、電磁コイル263に供給される電流によって磁路Gに磁束が発生し、アーマチャ260がリヤハウジング22側に引き寄せられてパイロットアウタクラッチプレート261とパイロットインナクラッチプレート262とが摩擦接触し、パイロットカム251がメインカム252に対して相対回転し、カムボール253がカム溝251a,252aを転動してメインカム252にメインクラッチ24を押圧するスラスト力が発生する。そして、複数のメインアウタクラッチプレート241と複数のメインインナクラッチプレート242との間に摩擦力が発生してハウジング20からインナシャフト23に駆動力が伝達される。
The
駆動力伝達装置2では、上記のように電磁クラッチ機構26及びカム機構25が順次作動してメインクラッチ24の複数のメインアウタクラッチプレート241と複数のメインインナクラッチプレート242との間に摩擦力が発生するので、電磁コイル263に電流が供給されてから左右後輪193,194に駆動力が伝達されるまでに時間的な遅れが発生する。このため、2輪駆動状態での走行時に左右前輪191,192の何れかがスリップしてから電磁コイル263に電流を供給しても、左右後輪193,194への駆動力配分割合が高くなってスリップが収束するまでに例えば数秒間の時間を要してしまう場合があり、この間は車両挙動が不安定になってしまうおそれがある。
In the driving
このため、例えば路面状態が凍結路等の低μ状態である場合には、予め左右後輪193,194に駆動力を配分して4輪駆動状態にしておくことが考えられる。しかし、路面状態等によっては予見することのできない要因により車輪のスリップが発生する場合がある。例えば先行車両がトラクター等の作業用車両である場合には、先行車両が道路上にスリップを誘発する落下物を残していく可能性があり、このような落下物によって主駆動輪にスリップが発生すると、少なくとも2輪駆動状態から4輪駆動状態に切り替わるまでの間は一時的に走行安定性が低下してしまう。
Therefore, for example, when the road surface condition is a low μ state such as an icy road, it is conceivable to distribute the driving force to the left and right
そこで、本実施の形態では、先行車両が作業用自動車であると判定されることを含む所定の条件が満たされたとき、定常走行時であっても電磁コイル263に電流を供給し、駆動状態を4輪駆動状態とする。以下、このための制御装置3の構成ならびに処理内容の具体例について詳細に説明する。なお、本実施の形態において先行車両とは、自車両1の直前を走行する車両に限らず、例えば車車間通信が可能な程度の距離の範囲で自車両1の前方を走行する車両をいう。
Therefore, in the present embodiment, when a predetermined condition including the determination that the preceding vehicle is a work vehicle is satisfied, a current is supplied to the
(制御装置の構成)
図3は、制御装置3及びその周辺の概略の構成例を示す概略構成図である。4輪駆動車1には、道路交通に関する総合的な情報通信システムである高度道路交通システム(ITS:Intelligent Transport Systems)の通信仕様に則った車車間通信及び路車間通信を行うための車車間通信装置4及び路車間通信装置5が搭載されている。制御装置3は、例えばCAN(Controller Area Network)等の車載ネットワークにより、車車間通信装置4及び路車間通信装置5との通信が可能である。
(Control device configuration)
FIG. 3 is a schematic configuration diagram showing a schematic configuration example of the
車車間通信装置4は、自車両1の周辺を走行する他の車両との無線による車車間通信により、当該他車両の位置や車両状態に関する様々な情報を取得することが可能である。路車間通信装置5は、高度道路交通システムの情報提供サーバ50との通信が可能である。情報提供サーバ50は、渋滞情報や交通規制情報等の道路状況に関する情報の他、道路の制限速度に関する情報や、道路の種別に関する道路種別情報等を記憶している。ここで、道路の種別とは、例えば高速道路、国道、都道府県道、未舗装路、及び農道(土地改良法における農業用道路)といった道路の区分をいう。また、情報提供サーバ50は、車両の走行履歴に関する走行履歴情報を記憶している。
The vehicle-to-
路車間通信装置5は、高度道路交通システムのコアネットワーク51ならびに無線アクセスネットワーク52を介して情報提供サーバ50から各種の情報を取得可能である。無線アクセスネットワーク52は、無線通信を行う基地局521によって構築され、路車間通信装置5は、基地局521との無線通信を行う。車車間通信装置4及び路車間通信装置5の無線通信の規格としては、例えば移動通信等のネットワークの仕様の検討や作成を行う標準化プロジェクトである3GPP(Third Generation Partnership Project)の無線アクセス技術(RAT:Radio Access Technology)を用いたV2X(Vehicle-to-Everything)が挙げられる。また、無線アクセスネットワーク52の通信規格が第4世代移動通信システム(4G)あるいは第5世代移動通信システム(5G)であってもよい。
The road-to-
制御装置3は、CPU(演算処理装置)がプログラムを実行することにより実現される制御部30と、PWM制御されるスイッチング素子301と、フライホイールダイオード302と、スイッチング素子301を介して電磁コイル263に供給される電流を検出する電流検出回路303とを有している。スイッチング素子301は、例えばMOSFETであり、エンジン11を起動するイグニッションスイッチがオン状態であるときに電源電圧が出力されるIG電源110がドレインに接続され、ソースが電磁コイル263の一端に接続されている。
The
制御部30は、路車間通信装置5から、自車両1が走行する道路の種別に関する道路種別情報を取得可能である。また、制御部30は、車車間通信装置4から、進行方向前方の先行車両の種別に関する車両種別情報を取得可能である。なお、情報提供サーバ50から先行車両の車両種別情報を得られる場合には、路車間通信装置5を介して当該車両種別情報を取得してもよい。ここで、車両の種別とは、例えば自家用自動車、トラック等の貨物自動車、バス等の旅客運送自動車、及び作業用自動車といった、車両の用途についての種別をいう。またここで、作業用自動車とは、何らかの作業を行うことを目的とする自動車であり、例えばトラクターやコンバイン及び田植え機等の農作業車、ならびにショベルカー等の土木作業車などのうち、公道を走行可能なものをいう。
The
制御部30は、車輪速、アクセル開度、ならびに操舵角等の情報に基づいて左右後輪193,194側に伝達すべき駆動力を示すトルク指令値を演算する第1のトルク指令値演算部31、車車間通信装置4又は路車間通信装置5を介して得られる情報に基づいて左右後輪193,194側に伝達すべき駆動力を示すトルク指令値を演算する第2のトルク指令値演算部32、第1のトルク指令値演算部31によって演算されたトルク指令値ならびに第2のトルク指令値演算部32によって演算されたトルク指令値のうち大きい方のトルク指令値に応じて駆動力伝達装置2の電磁コイル263に供給すべき電流の値を示す電流指令値を演算する電流指令値演算部33、及び電流指令値に応じた電流が電磁コイル263に供給されるようにスイッチング素子301をPWM制御する電流制御部34として機能する。以下、第1のトルク指令値演算部31によって演算されるトルク指令値を第1のトルク指令値といい、第2のトルク指令値演算部32によって演算されるトルク指令値を第2のトルク指令値という。
The
図4(a)は、農道Rを走行するトラクター6を側方から見て示す説明図である。図4(b)は、トラクター6及び自車両1を農道Rの上方から見て示す説明図である。トラクター6は、農作業を行う作業自動車であり、自車両1にとっての先行車両である。図4(a)の図示例では、トラクター6の後部に、農地を整地するため整地機の一種であるロータリー61が装着されている。また、トラクター6は、車車間通信装置62を備えており、この車車間通信装置62と自車両1の車車間通信装置4との無線通信が可能である。なお、図4(a)では、トラクター6の運転者Dを図示しているが、トラクター6は自動走行が可能な自動運転車であってもよい。
FIG. 4A is an explanatory view showing the tractor 6 traveling on the farm road R as viewed from the side. FIG. 4B is an explanatory view showing the tractor 6 and the
このようなトラクター6が自車両1の前方を走行していると、例えばロータリー61やトラクター6の車輪から泥塊Mが農道Rに落ちる場合がある。そして、自車両1が2輪駆動状態で走行している際に左右前輪191,192の何れかが泥塊Mを踏むと、スリップが発生して車両挙動が不安定になってしまうおそれがある。
When such a tractor 6 is traveling in front of the
このため、本実施の形態では、制御部30が車車間通信装置4から先行車両の車両種別情報を取得し、取得した車両種別情報により先行車両が作業用自動車であると判定されることを含む所定の条件が満たされたとき、第2のトルク指令値の設定により、左右後輪193,194に伝達される駆動力を所定値以上にする。次に、制御部30が実行する処理について、図5を参照して詳細に説明する。
Therefore, in the present embodiment, the
図5は、制御部30が所定の制御周期ごとに実行する処理の具体例を示すフローチャートである。このフローチャートに示す処理において、制御部30はまず、車載ネットワークを介して車輪速の情報、アクセル開度の情報、及び操舵角の情報を取得し(ステップS1)、予め記憶された制御マップに車輪速、アクセル開度、及び操舵角を適用して第1の指令トルクを演算する(ステップS2)。
FIG. 5 is a flowchart showing a specific example of processing executed by the
次に、制御部30は、車車間通信装置4を介して進行方向前方の先行車両の車両種別情報を先行車両から取得し(ステップS3)、取得した先行車両の車両種別情報が作業自動車か否かを判定する(ステップS4)。この判定で車両種別情報が作業自動車である場合(S4:Yes)、制御部30は、走行している道路の道路種別情報を情報提供サーバ50から路車間通信装置5を介して取得し(ステップS5)、取得した道路種別情報が農道か否かを判定する(ステップS6)。この判定で道路種別情報が農道である場合(S6:Yes)、制御部30は、農作業が行われる時期に対応して設定された所定期間内に現在日時が含まれるか否かを判定する(ステップS7)。この所定期間は、農作業を行う作業自動車が泥塊等を落としやすい時期、より具体的には田植えや耕耘(こううん)が行われる時期に対応して設定された期間である。
Next, the
制御部30は、現在日時が所定期間内に含まれる場合(S7:Yes)、第2の指令トルクを、自車両1が4輪駆動状態となる所定値に設定する(ステップS8)。この所定値は、左右前輪191,192の何れかにスリップが発生しても車両挙動が大きく乱れることを抑制することが可能な値であり、例えば200〜300Nmである。また、例えば200〜300Nmの値を最低値とし、プロペラシャフト15から駆動力伝達装置2のハウジング22に入力される入力トルクの大きさに応じて変化する最低値よりも大きな値を第2の指令トルクとして設定してもよい。一方、ステップS4又はS6もしくはS7の判定の結果が否(No)の場合、制御部30は、第2の指令トルクを0(ゼロ)に設定する(ステップS9)。
When the current date and time are included in the predetermined period (S7: Yes), the
次に制御部30は、第1の指令トルク及び第2の指令トルクのうち、大きい方の指令トルクに応じて電流指令値を演算し(ステップS10)、この電流指令値の電流が電磁コイル263に供給されるようにスイッチング素子301をPWM制御する(ステップS11)。具体的には、電流検出回路303によって検出される電流値が電流指令値に一致するようにPWM制御のデューティ比を調整し、フィードバック制御を行う。
Next, the
このように、制御部30は、先行車両が作業用自動車であると判定される第1条件、走行中の道路の道路種別情報が農道であることを示す第2条件、及び農作業が行われる時期に対応して設定された所定期間内に現在日時が含まれる第3条件が満たされたとき、左右後輪193,194に伝達される駆動力を所定値以上にする。なお、第3条件を省略してもよく、さらに第2条件を省略してもよい。また、ステップS8の処理を実行するための条件として、他の条件を追加してもよい。
In this way, the
(第1の実施の形態の効果)
以上説明した第1の実施の形態によれば、先行車両が作業用自動車である場合に左右後輪193,194に伝達される駆動力を所定値以上にするので、例えば泥塊等のスリップを誘発するおそれのある路面上の落下物によって走行安定性が低下してしまうことを抑制することが可能となる。
(Effect of the first embodiment)
According to the first embodiment described above, when the preceding vehicle is a work vehicle, the driving force transmitted to the left and right
(第1の実施の形態の変形例)
次に、第1の実施の形態の変形例について、図6に示すフローチャートを参照して説明する。この変形例では、制御部30が実行する処理内容の一部が第1の実施の形態とは異なっている。具体的には、上記の第2条件及び第3条件に替えて、先行車両の走行履歴情報により当該先行車両が現在日時から過去の所定時間内に農業用地を走行したことが示されるとき、左右後輪193,194に伝達される駆動力を所定値以上にする。
(Modified example of the first embodiment)
Next, a modified example of the first embodiment will be described with reference to the flowchart shown in FIG. In this modification, a part of the processing content executed by the
図6に示すフローチャートにおいて、ステップS1〜S4及びS8〜S11の処理は、図5に示すフローチャートと同じであるので、重複した説明を省略する。本変形例では、ステップS4の判定で先行車両が作業自動車であると判定された場合(S4:Yes)、路車間通信装置5を介して情報提供サーバ50から先行車両の走行履歴に関する走行履歴情報を取得する(ステップS5)。そして、取得した走行履歴情報に基づいて先行車両が現在日時から過去の所定時間内に農業用地を走行したか否かを判定し(ステップS6)、この判定の結果が正(Yes)であるとき、ステップS8の処理を実行する。この所定時間は、例えば泥塊が乾燥すること等により落下物が自車両1の走行に与える影響が小さくなると見込まれる時間(例えば数時間)に設定することができる。なお、先行車両の走行履歴に関する走行履歴情報を当該先行車両から得られる場合には、車車間通信装置4を介した車車間通信によって当該情報を先行車両から取得してもよい。
In the flowchart shown in FIG. 6, the processes of steps S1 to S4 and S8 to S11 are the same as those of the flowchart shown in FIG. 5, so duplicate description will be omitted. In this modification, when the preceding vehicle is determined to be a work vehicle in the determination in step S4 (S4: Yes), the travel history information regarding the traveling history of the preceding vehicle is transmitted from the
この変形例によっても、第1の実施の形態と同様、泥塊等のスリップを誘発するおそれのある路面上の落下物によって走行安定性が低下してしまうことを抑制することが可能となる。また、先行車両が泥塊等の落下物を路上に残していく可能性が高い場合をより精度よく見極めて左右後輪193,194に伝達される駆動力を所定値以上にすることができる。なお、第1の実施の形態で説明した第2条件及び第3条件の一方又は両方をステップS8の処理を実行するための条件として追加してもよい。
Similar to the first embodiment, this modification also makes it possible to prevent the running stability from being lowered by a falling object on the road surface that may induce slippage such as a mud mass. Further, the driving force transmitted to the left and right
[第2の実施の形態]
次に、本発明の第2の実施の形態について、図7を参照して説明する。図7は、本実施の形態に係る4輪駆動車1Aの概略の構成例を示す概略構成図である。この4輪駆動車1Aは、第1の実施の形態と同様に、駆動源としてのエンジン11の駆動力を左右前輪191,192及び左右後輪193,194に配分可能な駆動力伝達系10を備え、この駆動力伝達系10が制御装置3によって制御されるが、駆動力伝達系10の構成が第1の実施の形態とは異なる。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a schematic configuration diagram showing a schematic configuration example of the four-
第1の実施の形態では、駆動力伝達装置2がプロペラシャフト15とリヤディファレンシャル16との間に配置された場合について説明したが、本実施の形態では、駆動力伝達装置2がリヤディファレンシャル16の一方のサイドギヤ161と左後輪側のドライブシャフト181との間に配置され、プロペラシャフト15の車両後方側の端部には、リヤディファレンシャル16のリングギヤ165に噛み合うピニオンギヤ151が取り付けられている。また、第1の実施の形態では、トランスファ14のリングギヤ141がフロントデフケース134に固定されて一体に回転する場合について説明したが、本実施の形態では、トランスファ14にフロントデフケース134とリングギヤ141との連結を断続する噛み合いクラッチ7が配置されている。
In the first embodiment, the case where the driving
この他の4輪駆動車1Aの構成は、第1の実施の形態と同様であるので、第1の実施の形態において説明したものと共通する部材等については、図1に付したものと同一の符号を付して重複した説明を省略する。
Since the configuration of the other four-
噛み合いクラッチ7は、フロントデフケース134と一体に回転する第1噛み合い部材71と、リングギヤ141と一体に回転する第2噛み合い部材72と、第1噛み合い部材71及び第2噛み合い部材72の外周に配置された円筒状の連結部材であるスリーブ73と、スリーブ73を移動させるアクチュエータ74とを備えている。
The meshing clutch 7 is arranged on the outer periphery of the first meshing
アクチュエータ74は、制御装置3によって制御され、スリーブ73を第1噛み合い部材71及び第2噛み合い部材72の軸方向に移動させる。スリーブ73が軸方向の一側に移動したとき、スリーブ73が第1噛み合い部材71及び第2噛み合い部材72に噛み合い、スリーブ73が軸方向の他側に移動したときには、スリーブ73が第2噛み合い部材72のみに噛み合う。スリーブ73が第1噛み合い部材71及び第2噛み合い部材72に噛み合うと、エンジン11の駆動力がプロペラシャフト15を介してリヤディファレンシャル16に伝達される。なお、第1噛み合い部材71及び第2噛み合い部材72のうち、一方の噛み合い部材を他方の噛み合い部材に対して軸方向移動可能としてもよい。この場合、一方の噛み合い部材が他方の噛み合い部材に噛み合うことによりエンジン11の駆動力がプロペラシャフト15を介してリヤディファレンシャル16に伝達される。
The actuator 74 is controlled by the
リヤディファレンシャル16の一方のサイドギヤ161は、中間シャフト166を介して駆動力伝達装置2のハウジング20に連結されており、ハウジング20と一体に回転する。駆動力伝達装置2のインナシャフト23には、左後輪側のドライブシャフト181が相対回転不能に連結されている。
One
4輪駆動状態での走行時には、噛み合いクラッチ7のスリーブ73によって第1噛み合い部材71と第2噛み合い部材72とが相対回転不能に連結され、駆動力伝達装置2の電磁コイル263に供給される電流に応じた駆動力が左後輪側のドライブシャフト181を介して左後輪193に伝達される。また、リヤディファレンシャル16の差動歯車機構により、右後輪194にも、左後輪193に伝達される駆動力に対応する駆動力が伝達される。
When traveling in the four-wheel drive state, the
一方、2輪駆動状態での走行時には、噛み合いクラッチ7における第1噛み合い部材71と第2噛み合い部材72との連結が解除されると共に、駆動力伝達装置2の電磁コイル263に供給される電流がゼロとなる。これにより、プロペラシャフト15の回転が停止し、プロペラシャフト15の回転や、トランスファ14のリングギヤ141とピニオンギヤ142との噛み合い、ならびにリヤディファレンシャル16のリングギヤ165とピニオンギヤ151との噛み合いによる動力損失が抑えられ、燃費性能が向上する。
On the other hand, when traveling in the two-wheel drive state, the connection between the first meshing
2輪駆動状態での走行時に駆動状態を4輪駆動状態に切り替える際には、駆動力伝達装置2の電磁コイル263に供給する電流を徐々に大きくして左後輪193の回転力を駆動力伝達装置2及びリヤディファレンシャル16を介してプロペラシャフト15に伝達し、プロペラシャフト15を回転させて噛み合いクラッチの第1噛み合い部材71と第2噛み合い部材72とを回転同期させる。その後、アクチュエータ74を制御し、スリーブ73によって第1噛み合い部材71と第2噛み合い部材72とを相対回転不能に連結させる。
When switching the drive state to the four-wheel drive state during driving in the two-wheel drive state, the current supplied to the
制御装置3は、第1の実施の形態と同様に、自車両1が2輪駆動状態で走行中に先行車両が作業用自動車であると判定されることを含む所定の条件が満たされたとき、左右後輪193,194に伝達される駆動力を所定値以上にし、駆動状態を4輪駆動状態とする。この第2の実施の形態によっても、第1の実施の形態と同様の効果が得られる。
Similar to the first embodiment, the
[第3の実施の形態]
次に、本発明の第3の実施の形態について、図8を参照して説明する。図8は、第3の実施の形態に係る4輪駆動車1Bの概略の構成例を示す構成図である。第1及び第2の実施の形態では、4輪駆動車1,1Aが単一の駆動源としてのエンジン11の駆動力を左右前輪191,192及び左右後輪193,194に配分するように構成された場合について説明したが、本実施の形態に係る4輪駆動車1Bは、第1の駆動源としてのエンジン11によって左右前輪191,192を駆動し、第2の駆動源としての電動モータ8によって左右後輪193,194を駆動する。また、4輪駆動車1Bは、電動モータ8の出力軸81の回転を減速する減速機構9と、一対の駆動力伝達装置2とを備えている。
[Third Embodiment]
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a configuration diagram showing a schematic configuration example of the four-
減速機構9は、電動モータ8の出力軸81に連結されたピニオンギヤ91と、ピニオンギヤ91に噛み合う大径ギヤ92と、大径ギヤ92と一体に回転する小径ギヤ93と、小径ギヤ93よりも大径のリングギヤ941を有する駆動軸94とを有し、小径ギヤ93がリングギヤ941に噛み合わされている。制御装置3は、電動モータ8及び一対の駆動力伝達装置2を制御する。一対の駆動力伝達装置2のうち、一方の駆動力伝達装置2は、駆動軸94と左後輪193との間に配置され、他方の駆動力伝達装置2は、駆動軸94と右後輪194との間に配置されている。
The
この他の4輪駆動車1Bの構成は、第1の実施の形態と同様であるので、第1の実施の形態において説明したものと共通する部材等については、図1に付したものと同一の符号を付して重複した説明を省略する。
Since the configuration of the other four-
制御装置3は、自車両1Bが2輪駆動状態で走行中に先行車両が作業用自動車であると判定されることを含む所定の条件が満たされたとき、電動モータ8に電流を供給して駆動力を発生させると共に、一方の駆動力伝達装置2の電磁コイル263に電流を供給して左右後輪193,194に伝達される駆動力を所定値以上にし、駆動状態を4輪駆動状態とする。この第3の実施の形態によっても、第1の実施の形態と同様の効果が得られる。
The
(付記)
以上、本発明を実施の形態に基づいて説明したが、この実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施の形態の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない点に留意すべきである。
(Additional note)
Although the present invention has been described above based on the embodiment, the embodiment does not limit the invention according to the claims. It should also be noted that not all combinations of features described in the embodiments are essential to the means for solving the problems of the invention.
また、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で、一部の構成を省略し、あるいは構成を追加もしくは置換して、適宜変形して実施することが可能である。 Further, the present invention can be carried out by appropriately modifying it by omitting a part of the configuration or adding or replacing the configuration within a range not deviating from the gist thereof.
1,1A,1B…4輪駆動車(自車両) 3…制御装置
6…トラクター(作業用車両、先行車両) 191,192…左右前輪
193,194…左右後輪
1,1A, 1B ... Four-wheel drive vehicle (own vehicle) 3 ... Control device 6 ... Tractor (work vehicle, preceding vehicle) 191,192 ... Left and right front wheels 193,194 ... Left and right rear wheels
Claims (4)
進行方向前方の先行車両の種別に関する車両種別情報を取得し、前記車両種別情報により前記先行車両が作業用自動車であると判定されることを含む所定の条件が満たされたとき、前記副駆動輪に伝達される駆動力を所定値以上にする、
4輪駆動車の制御装置。 A control device that controls the driving force transmitted to the sub-driving wheels among the main driving wheels and the sub-driving wheels of a four-wheel drive vehicle.
When the vehicle type information regarding the type of the preceding vehicle ahead in the traveling direction is acquired and a predetermined condition including the determination that the preceding vehicle is a work vehicle is satisfied based on the vehicle type information, the auxiliary driving wheel is satisfied. Make the driving force transmitted to
Control device for four-wheel drive vehicles.
請求項1に記載の4輪駆動車の制御装置。 When the first condition for acquiring the road type information regarding the type of the road on which the vehicle travels and determining that the preceding vehicle is a work vehicle and the second condition indicating that the road type information is a farm road are satisfied. , Make the driving force transmitted to the auxiliary driving wheels a predetermined value or more.
The control device for a four-wheel drive vehicle according to claim 1.
請求項1に記載の4輪駆動車の制御装置。 The first condition in which the road type information regarding the type of the road on which the vehicle travels is acquired and the preceding vehicle is determined to be a work vehicle, the second condition indicating that the road type information is a farm road, and the farm work are performed. When the third condition including the current date and time is satisfied within a predetermined period set according to the time, the driving force transmitted to the auxiliary driving wheels is set to a predetermined value or more.
The control device for a four-wheel drive vehicle according to claim 1.
前記所定の条件として、前記走行履歴情報により前記先行車両が現在日時から過去の所定時間内に農業用地を走行したことが示されることを含む、
請求項1に記載の4輪駆動車の制御装置。 It is possible to acquire travel history information regarding the travel history of the preceding vehicle.
The predetermined condition includes that the travel history information indicates that the preceding vehicle has traveled on the agricultural land within a predetermined time in the past from the current date and time.
The control device for a four-wheel drive vehicle according to claim 1.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020027064A JP2021130401A (en) | 2020-02-20 | 2020-02-20 | Control apparatus of four-wheel-drive vehicle |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publications (1)
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2020
- 2020-02-20 JP JP2020027064A patent/JP2021130401A/en active Pending
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