JP6175395B2

JP6175395B2 - 四輪駆動車両

Info

Publication number: JP6175395B2
Application number: JP2014062738A
Authority: JP
Inventors: 雄士岡村
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2014-03-25
Filing date: 2014-03-25
Publication date: 2017-08-02
Anticipated expiration: 2034-03-25
Also published as: JP2015182693A

Description

本発明は、四輪駆動車両に関し、特に、原動機及び動力伝達機構の機械的振動によって車室内に生ずる“こもり音”を抑制若しくは軽減する対策を施した四輪駆動車両に関する。

四輪駆動車両は、二輪駆動車両に比べて、プロペラシャフトや副駆動輪用デファレンシャル装置など動力伝達機構が余分に設けられているため、原動機のトルク振動や回転機構の回転運動及びギヤの噛み合い振動などにより、車室内に生ずる“こもり音”が大きくなりがちである。従来、このような“こもり音”の抑制対策として、各マウントやブラケットへのマスやダイナミックダンパーの追加やフロア防音材の追加などによる受動的な対策を行っている。また、一部の車両においては、車体と原動機の間に介装されるマウントに加振用アクチュエータを具備することにより、原動機から車体への振動を能動的に制御可能なアクティブマウントとして構成し、もって、振動を相殺するようにした能動的な対策を行っている（例えば特許文献１又は２）。

特開平０５−０１１７７８号公報特開平１０−０３２８９１号公報

しかし、上述した従来の対策においては、部品点数が増加し、コスト、サイズ、重量の増加が避けられない。特に、四輪駆動車両にあっては、二輪駆動車両に比べて、コスト、サイズ、重量が増加する傾向にあるので、これらの更なる増加は避けたいところである。

本発明は上述の点に鑑みてなされたもので、簡素な構成で、車室内の“こもり音”を抑制若しくは軽減する対策を施した四輪駆動車両を提供しようとするものである。

本発明に係る四輪駆動車両は、駆動源からの駆動力を主駆動輪及び副駆動輪に伝達する駆動力伝達経路と、前記駆動力伝達経路における前記駆動源と前記副駆動輪との間に配置された駆動力配分装置と、前記四輪駆動車両の走行状態を判定する走行状態判定手段と、前記四輪駆動車両の車室内のこもり音を測定するこもり音測定手段と、前記走行状態判定手段により所定の走行状態と判定され且つ所定域値以上の前記こもり音が所定時間以上継続した場合、前記駆動力配分装置による前記副駆動輪に対する駆動力配分を変更する配分制御手段とを備える。

本発明によれば、走行状態及びこもり音の発生状況に応じて、副駆動輪に対する駆動力配分を変更するように構成しているので、現走行状態の許す限り、副駆動輪に対する駆動力配分をカット若しくは減少することにより、副駆動輪の駆動に関連して発生する“こもり音”を抑制又は減少することができる。そして、このことを既存の駆動力配分装置における駆動力配分を制御することで実現しているので、部品点数を特段に増加させることなく、簡素な構成で実現できる。

本発明の一実施例に係る四輪駆動車両の概略を示す図。本発明の一実施例に従うアイドル停止時“こもり音”抑制処理の一例を示すフローチャート。本発明の一実施例に従う走行時“こもり音”抑制処理（１）の一例を示すフローチャート。本発明の一実施例に従う走行時“こもり音”抑制処理（２）の一例を示すフローチャート。

図１に示す四輪駆動車両１は、車両の前部に搭載したエンジン（駆動源）３と、エンジン３と一体に設置された自動変速機４と、エンジン３及び自動変速機４からの駆動力を前輪Ｗ１，Ｗ２及び後輪Ｗ３，Ｗ４に伝達するための駆動力伝達経路２０とを備えている。

エンジン３の出力軸（図示せず）は、自動変速機４、フロントディファレンシャル（以下「フロントデフ」という）５、左右のフロントドライブシャフト６，６を介して、主駆動輪である左右の前輪Ｗ１，Ｗ２に連結されている。さらに、エンジン３の出力軸は、自動変速機４、フロントデフ５、プロペラシャフト７、リアデファレンシャルユニット（以下「リアデフユニット」という）８、左右のリアドライブシャフト９，９を介して副駆動輪である左右の後輪Ｗ３，Ｗ４に連結されている。

リアデフユニット８には、左右のリアドライブシャフト９，９に駆動力を配分するためのリアデファレンシャル（以下、「リアデフ」という。）１１と、プロペラシャフト７からリアデフ１１への駆動力伝達経路を接続・切断するための前後トルク配分用クラッチ１０とが設けられている。前後トルク配分用クラッチ１０は、駆動力伝達経路２０において後輪Ｗ３，Ｗ４に配分する駆動力を制御するための駆動力配分装置であり、例えば電磁クラッチからなる。４ＷＤ（４輪駆動）・ＥＣＵ５０は、この前後トルク配分用クラッチ１０で後輪Ｗ３，Ｗ４に配分する駆動力を制御することで、前輪Ｗ１，Ｗ２を主駆動輪とし、後輪Ｗ３，Ｗ４を副駆動輪とする駆動制御を行うようになっている。

すなわち、前後トルク配分用クラッチ１０が解除（切断）されているときには、プロペラシャフト７の回転がリアデフ１１側に伝達されず、エンジン３のトルクがすべて前輪Ｗ１，Ｗ２に伝達されることで、前輪駆動（２ＷＤ）状態となる。一方、前後トルク配分用クラッチ１０が接続されているときには、プロペラシャフト７の回転がリアデフ１１側に伝達されることで、エンジン３のトルクが前輪Ｗ１，Ｗ２と後輪Ｗ３，Ｗ４の両方に配分されて四輪駆動（４ＷＤ）状態となる。この場合、前後トルク配分用クラッチ１０の締結力（締結量）を可変制御しうるようになっており、締結力（締結量）に応じた駆動力が後輪（副駆動輪）Ｗ３，Ｗ４に配分される。

ＦＩ／ＡＴ・ＥＣＵ３０は、エンジン３及び自動変速機４を制御する制御手段であり、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＣＰＵおよびＩ／Ｏインターフェースなどからなるマイクロコンピュータ（いずれも図示せず）を備えて構成されている。このＦＩ／ＡＴ・ＥＣＵ３０には、スロットル開度センサＳ１で検出されたスロットル開度Ｔｈの検出信号、エンジン回転数センサＳ２で検出されたエンジン回転数Ｎｅの検出信号、及びシフトポジションセンサＳ３で検出されたシフトポジションの検出信号などが送られるようになっている。

ＶＳＡ（Vehicle Stability Assist）・ＥＣＵ４０は、左右前後の車輪Ｗ１〜Ｗ４のアンチロック制御を行うことでブレーキ時の車輪ロックを防ぐためのＡＢＳ（Antilock Braking System）としての機能と、車両の加速時などの車輪空転を防ぐためのＴＣＳ（Traction Control System）としての機能と、旋回時の横すべり抑制システムとしての機能とを備えた制御手段であって、上記３つの機能をコントロールすることで車両挙動安定化制御を行うものである。このＶＳＡ・ＥＣＵ４０に関連して、車体のヨーレートを検出するヨーレートセンサ、車体の横加速度（横Ｇ）及び前後加速度（前後Ｇ）を検出する加速度センサなども設けられるが、図示を省略する。ＶＳＡ・ＥＣＵ４０は、上記のＦＩ／ＡＴ・ＥＣＵ３０と同様に、マイクロコンピュータで構成されている。

４ＷＤ・ＥＣＵ５０は、ＦＩ／ＡＴ・ＥＣＵ３０及びＶＳＡ・ＥＣＵ４０と同様に、マイクロコンピュータで構成されている。４ＷＤ・ＥＣＵ５０とＦＩ／ＡＴ・ＥＣＵ３０及びＶＳＡ・ＥＣＵ４０とは相互に接続されている。したがって、４ＷＤ・ＥＣＵ５０には、ＦＩ／ＡＴ・ＥＣＵ３０及びＶＳＡ・ＥＣＵ４０とのシリアル通信により、上記エンジン回転数Ｎｅ，シフトポジションセンサＳ１１などの検出信号や、エンジントルク推定値の情報などが入力されるようになっている。４ＷＤ・ＥＣＵ５０は、これらの入力情報に応じて、ＲＯＭに記憶された制御プログラムおよびＲＡＭに記憶された各フラグ値および演算値などに基づいて、後輪Ｗ３，Ｗ４に配分する駆動力およびこれに対応する前後トルク配分用クラッチ１０への駆動電流値を演算すると共に、当該演算結果に基づく駆動信号を前後トルク配分用クラッチ１０に出力する。これによって前後トルク配分用クラッチ１０の締結力を制御し、後輪Ｗ３，Ｗ４に配分する駆動力を制御する。駆動力配分制御のために、ブレーキセンサＳ４、車輪速度センサＳ５、アクセルペダル開度センサＳ６等の検出信号は、４ＷＤ・ＥＣＵ５０に送られるようになっている。更に、その他のセンサ類も設けられているが、それらについては図示及び説明を省略する。

車室内に設けられたカーオーディオのフロントスピーカＳＰｆとリアスピーカＳＰｒに対してカーオーディオアンプ６０から再生用音響信号が与えられる。また、車室内のフロントパネルには、マイク内蔵のカーオーディオコントローラ６１が設けられている。該コントローラ６１のマイクでピックアップした音響信号は、４ＷＤ・ＥＣＵ５０に与えられ、前記検出されたエンジン回転数Ｎｅ等と共に、“こもり音”を測定（推定）するために利用され得る。

本発明の一実施例において、４ＷＤ・ＥＣＵ５０は、四輪駆動車両１の走行状態を判定するための処理、該四輪駆動車両１の車室内の“こもり音”を測定（推定）するための処理、及び所定の走行状態と判定され且つ所定域値以上の“こもり音”が所定時間以上継続した場合、駆動力配分装置（前後トルク配分用クラッチ１０）による副駆動輪（後輪Ｗ３，Ｗ４）に対する駆動力配分を変更するための配分制御処理、を行うよう構成されている。

まず、アイドル停止時において“こもり音”を抑制若しくは軽減する対策について説明する。エンジンアイドル回転で車両停止中、特にギヤインのままブレーキング停止している状態においては、駆動系の機械的捩れによる残留トルクにより、エンジン３の振動伝達が車体に伝播し、“こもり音”が発生する。図２は、アイドル停止時において“こもり音”を抑制若しくは軽減するための処理の一例を示すフローチャートであり、この処理は４ＷＤ・ＥＣＵ５０によって実行される。

なお、図２〜図４のフローチャートの各ステップにおいて、「所定値」とは、共通の所定値を指すものではなく、各ステップの処理毎に固有の「所定値」を指す。同様に、各ステップにおいて、「所定範囲」とは、共通の所定範囲を指すものではなく、各ステップの処理毎に固有の「所定範囲」を指す。また、「所定範囲内」とは、或る閾値よりも上の範囲に属すること、或る閾値よりも下の範囲に属すること、或る２つの閾値の間の範囲に属すること、の３形態のうち、各ステップ毎に固有のいずれか１つの形態に相当する。

図２において、ステップＳ１〜Ｓ７の処理は、関連するセンサなどの検出信号に基づき、四輪駆動車両１の現在の走行状態を判定する走行状態判定手段として機能する。まず、ステップＳ１〜Ｓ７の処理により、車輪速度が０であること（つまり車が停止していること）（ステップＳ１のＹＥＳ）、ブレーキスイッチがＯＮであること（つまりブレーキが踏まれていること）（ステップＳ２のＹＥＳ）、前後Ｇの変動値が所定値以下であること（ステップＳ３のＹＥＳ）、アクセルペダル（ＡＰ）がＯＦＦであること（つまりＡＰが開放されていること）（ステップＳ４のＹＥＳ）、及び、エンジン回転数Ｎｅが所定値以下であること（ステップＳ５のＹＥＳ）、のすべての条件が成立したならば、ブレーキング操作によって車両１が停止していると判定する。

次に、ステップＳ６、Ｓ７の処理により、現在の４ＷＤトルク配分がＯＮであること（つまり副駆動輪Ｗ３，Ｗ４に駆動力が配分されていて４輪駆動状態となっていること）（ステップＳ６のＹＥＳ）、及び、現在の変速シフト位置（ＰＯＳ）がニュートラル（Ｎ）以外であること（つまりギヤイン状態となっていること）（ステップＳ７のＹＥＳ）、の両条件が成立したならば、副駆動輪Ｗ３，Ｗ４に対して駆動トルクが掛けられていると判定する。

以上、ステップＳ１〜Ｓ７の条件がすべて成立しているならば、車両１の現在の走行状態が、ギヤインのままブレーキング停止している状態であり、かつ、副駆動輪Ｗ３，Ｗ４に対して駆動トルクが掛けられている状態であると判定される。このような状態においては、駆動系の機械的捩れによる残留トルクにより、エンジン３の振動伝達が車体に伝播し、“こもり音”が発生するおそれがある。そこで、次のステップＳ８〜Ｓ１０により、車両１の車室内に不都合な“こもり音” が発生しているか否かを判定する。

ステップＳ８では、四輪駆動車両１の車室内の“こもり音”を測定する。この測定は、公知の技術を用いて行うことができる。例えば、検出された現在のエンジン回転数Ｎｅに基づきエンジンの振動騒音周波数が判り、かつ、騒音レベルも予測され得るので、エンジン振動騒音周波数特性に対する“こもり音”の発生特性を予め記憶したテーブルから“こもり音”の発生及びその音圧を推定することができる。また、その際に、コントローラ６１のマイクでピックアップした音響信号も加味して“こもり音”の音圧を推定するようにしてもよい。従って、これらによって“こもり音”を測定（推定）することができる。なお、このような“こもり音”測定処理は、他の処理と同時並行的に随時実行させておき、このステップＳ８では、該“こもり音”測定処理で測定した“こもり音”測定情報を取得するようにすればよい。

ステップＳ９では、上記測定（推定）された“こもり音”の音圧が所定閾値以上であるか否かを判定し、ステップＳ１０では、該所定閾値以上の音圧の“こもり音”が所定時間以上継続したか否かを判定する。両者がＹＥＳの場合、４ＷＤトルク配分を０に設定する（ステップＳ１１）。これにより、前後トルク配分用クラッチ１０（駆動力配分装置）による副駆動輪Ｗ３，Ｗ４に対する駆動力配分が０とされ、副駆動輪Ｗ３，Ｗ４に対して駆動トルクが与えられないようになる。これにより、副駆動輪Ｗ３，Ｗ４の駆動系の機械的捩れが解消され、“こもり音”を抑制又は軽減することができる。

次に、走行時において“こもり音”を抑制若しくは軽減する対策について説明する。走行時においては、エンジン回転数等振動源の周波数が車体の機械系部品の固有振動値付近で共振して“こもり音”が発生する。図３は、そのような走行時における“こもり音”を抑制若しくは軽減するための処理の一例を示すフローチャートである。

図３において、ステップＳ２０〜Ｓ２３の処理は、関連するセンサなどの検出信号に基づき、現在の走行状態が“こもり音”を発生させ得る所定事象発生領域に該当しているか否かを判定するものであり、四輪駆動車両１の現在の走行状態を判定する走行状態判定手段として機能する。ステップＳ２０では、現在のアクセルペダル（ＡＰ）開度が当該所定事象発生領域に該当する所定範囲内であるかを判定する。ステップＳ２１では、現在のエンジン回転数Ｎｅが当該所定事象発生領域に該当する所定範囲内であるかを判定する。ステップＳ２２では、現在の車輪速度が当該所定事象発生領域に該当する所定範囲内であるかを判定する。ステップＳ２３では、現在の変速ギヤレシオが当該所定事象発生領域に該当する所定範囲内であるかを判定する。これらの条件がすべて成立したならば、車両１の現在の走行状態が、図３によって行う「走行時“こもり音”抑制（１）」処理の対象となる事象発生領域に該当していると判定され、次のステップＳ２４に進む。

ステップＳ２４では、前記ステップＳ８と同様に、四輪駆動車両１の車室内の“こもり音”を測定する。例えば、エンジン回転数Ｎｅが車体の機械系（例えば現在のギヤレシオ）の固有振動値付近である場合、“こもり音”が大きいと測定（推定）する。ステップＳ２５では、前記ステップＳ９と同様に、“こもり音”の音圧が所定閾値以上であるか否かを判定する。例えば、コントローラ６１のマイクでピックアップした音響信号の周波数成分のうち、前記固有振動値付近の周波数成分のレベルを“こもり音”の音圧として抽出し、このレベルが所定閾値以上であるか否かを判定する。ステップＳ２６では、前記ステップＳ１０と同様に、該所定閾値以上の音圧の“こもり音”が所定時間以上継続したか否かを判定する。

こうして、前記所定事象発生領域に関して、抑制すべき“こもり音”が発生したとの判定条件がすべて成立した場合、ステップＳ２６がＹＥＳとなり、次のステップＳ２７に進む。ステップＳ２７では、現在の４ＷＤトルク配分量が所定値よりも大きいか否かを判定する。現在の４ＷＤトルク配分量が所定値よりも大きい場合、ステップＳ２８に進み、４ＷＤトルク配分を所定値だけ下げる。これにより、前後トルク配分用クラッチ１０（駆動力配分装置）による副駆動輪Ｗ３，Ｗ４への駆動トルク配分が低減され、副駆動輪Ｗ３，Ｗ４への駆動トルクに基づく振動が減少され、全体として“こもり音”を抑制又は軽減することができる。

なお、ステップＳ２７がＮＯの場合は、副駆動輪Ｗ３，Ｗ４への駆動トルク配分を低減する余地がないので、その他の手段で“こもり音”を低減することを試みる。すなわち、ステップＳ２９に進み、変速ギヤレシオを所定値だけ上げる。そして、ステップＳ２４に戻り、処理を繰り返す。変速ギヤレシオを変えることにより、“こもり音”が減少した場合は、ステップＳ２５，Ｓ２６のいずれかがＮＯとなり、処理を終了する。

図４は、走行時における“こもり音”を抑制若しくは軽減するための別の処理の一例を示すフローチャートである。図４の処理は、所定車速以上及び所定アクセル開度以上の高速走行時において、副駆動輪Ｗ３，Ｗ４への駆動トルク配分を低減することが好ましくない場合において行われる処理である。

図４において、ステップＳ３０〜Ｓ３３の処理は、関連するセンサなどの検出信号に基づき、現在の走行状態が“こもり音”を発生させ得る所定事象発生領域に該当しているか否かを判定するものであり、四輪駆動車両１の現在の走行状態を判定する走行状態判定手段として機能する。ステップＳ３０〜Ｓ３３は、前記ステップＳ２０〜Ｓ２３と同様の判定処理を行うが、判定のための基準値（所定範囲）が異なっている。すなわち、ステップＳ３０〜Ｓ３３の各基準値（所定範囲）は、前記ステップＳ２０〜Ｓ２３に比べて高速走行条件に設定されている。ステップＳ３０〜Ｓ３３の条件がすべて成立したならば、車両１の現在の走行状態が、図４によって行う「走行時“こもり音”抑制（２）」処理の対象となる事象発生領域に該当していると判定され、次のステップＳ３４に進む。

ステップＳ３４では、前記ステップＳ２４と同様に、四輪駆動車両１の車室内の“こもり音”を測定する。ステップＳ３５では、前記ステップＳ２５と同様に、“こもり音”の音圧が所定閾値以上であるか否かを判定する。ステップＳ３６では、前記ステップＳ２６と同様に、該所定閾値以上の音圧の“こもり音”が所定時間以上継続したか否かを判定する。

こうして、前記所定事象発生領域に関して、抑制すべき“こもり音”が発生したとの判定条件がすべて成立した場合、ステップＳ３６がＹＥＳとなり、次のステップＳ３７に進む。ステップＳ３７では、上記ステップＳ３４で測定した“こもり音”と逆位相の打ち消し信号を生成する。次のステップＳ３８では、該打ち消し信号の音響をスピーカＳＰｆ，ＳＰｒから発音する。これにより、車室内において、 “こもり音”がそれとは逆位相の打ち消し信号によって音波のレベルで打ち消される。このように、高速走行時において、副駆動輪Ｗ３，Ｗ４への駆動トルク配分を低減することが好ましくない場合は、打ち消し音によって“こもり音”を打ち消すことにより、“こもり音”の抑制又は軽減を図る。

１四輪駆動車両
３エンジン（駆動源）
４自動変速機
Ｗ１，Ｗ２前輪（主駆動輪）
Ｗ３，Ｗ４後輪（副駆動輪）
５フロントディファレンシャル（フロントデフ）
７プロペラシャフト
８リアデファレンシャルユニット（リアデフユニット）
９リアドライブシャフト
１０前後トルク配分用クラッチ（駆動力配分装置）
１１リアデファレンシャル（リアデフ）
２０駆動力伝達経路
５０４ＷＤ・ＥＣＵ

Claims

駆動源からの駆動力を主駆動輪及び副駆動輪に伝達する駆動力伝達経路と、
前記駆動力伝達経路における前記駆動源と前記副駆動輪との間に配置された駆動力配分装置と、
前記四輪駆動車両の走行状態を判定する走行状態判定手段と、
前記四輪駆動車両の車室内のこもり音を測定するこもり音測定手段と、
前記走行状態判定手段により所定の走行状態と判定され且つ所定域値以上の前記こもり音が所定時間以上継続した場合、前記駆動力配分装置による前記副駆動輪に対する駆動力配分を変更する配分制御手段と
を備えた四輪駆動車両。
前記配分制御手段は、少なくとも前記四輪駆動車両が停止していることを条件に前記駆動力配分装置による前記副駆動輪に対する駆動力配分を０とするように変更し、少なくとも前記四輪駆動車両が走行していることを条件に前記駆動力配分装置による前記副駆動輪に対する駆動力配分を減少するように変更する、請求項１の四輪駆動車両。