WO2015079996A1 - 車両の制御装置 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a control device for a vehicle, and in particular, it is possible to arbitrarily switch a plurality of travel modes in which transmission states of engine output to drive wheels are different, and to stop the engine automatically when the vehicle stops.
- the present invention relates to a control device of a vehicle provided with an idle stop function that automatically starts an engine when starting thereafter.
- the output of the engine is distributed to the front wheels and the rear wheels in order to improve the running performance on off roads, low ⁇ roads, etc. (hereinafter sometimes referred to collectively as bad roads), and these front and rear wheels are driven together.
- Four-wheel drive vehicles designed to travel are in widespread use.
- the engine output input to the transfer via the sub reduction gear is distributed to the front wheel side and the rear wheel side while allowing the differential by the center differential gear. It is configured to A 2WD / 4WD switching mechanism for transmitting or blocking power is interposed between the center differential gear and the rear wheel, and a lock mechanism for limiting the differential is attached to the center differential gear.
- These 2WD / 4WD switching mechanisms and locking mechanisms operate in accordance with the travel mode selected by the driver. For example, when the two-wheel drive mode is selected as the travel mode, the 2WD / 4WD switching mechanism is switched to the disconnection position, and the vehicle travels by driving only the rear wheels. In addition, when the 4 wheel drive mode is selected, the 2WD / 4WD switching mechanism is switched to the connection position, and the lock mechanism is switched to the unlock position to drive the front wheels and rear wheels in a state where differential between front and rear wheels is permitted.
- the vehicle travels by When the 4 wheel drive lock mode is selected, the 2WD / 4WD switching mechanism is switched to the connection position, and the lock mechanism is switched to the lock position to drive the front wheels and rear wheels in a state where the differential between the front and rear wheels is limited.
- the vehicle travels by
- the idle stop function is desirable from the point of fuel consumption performance, there is a room for some improvement from the viewpoint of the driver's convenience, such as the start of the vehicle may be delayed slightly for the automatic engine start. Moreover, the possibility that the stopped engine can not be automatically started, that is, the possibility that the vehicle can not be started is not zero. It is natural that the four-wheel drive vehicle mentioned above may be equipped with an idle stop function, and four-wheel drive vehicles are used for traveling on rough roads due to their characteristics compared to general two-wheel drive vehicles. In many cases. On a bad road, more careful operation is required than on a general road, and inappropriate operation may lead to problems such as a stack. Therefore, when the engine is automatically stopped by the idle stop function every time the vehicle stops while traveling on such a bad road, there is a possibility that the traveling of the more important vehicle may be disturbed.
- the vehicle may stop frequently to read the terrain ahead of the vehicle just before entering a rugged offroad, but if the engine is automatically stopped at each stop, the vehicle can not start smoothly.
- the vehicle is stuck in a muddy area, it is necessary to start the vehicle gently to get out of the stack, but in the engine immediately after the automatic start, the torque suddenly rises and induces the slip of the driving wheel
- the idle stop function can be arbitrarily canceled by the switch operation, but the switch operation is complicated, and the driver who has lost his calmness due to the stack etc. may not notice the coping method. There was a demand for drastic measures on the side.
- the present invention has been made to solve such problems, and the object of the present invention is to automatically and appropriately prohibit the idle stop function when traveling on a bad road or the like, thus making the engine unsuitable. It is an object of the present invention to provide a control device of a vehicle capable of preventing in advance the traveling performance of the vehicle on a bad road caused by the automatic stop of the vehicle.
- the transmission state of the engine output to the drive wheels of the vehicle is determined according to the operation of the input member by the driver of the vehicle.
- Mode switching unit which switches between at least two modes of the driving mode of the vehicle and the second driving mode suitable for traveling on a rough road than the first driving mode, and the engine is automatically operated when a predetermined stop condition is satisfied.
- An idle stop control unit that stops and restarts the engine that is automatically stopped when a predetermined restart condition is satisfied, and the idle stop control unit when the mode switching unit switches to the first travel mode Permits the automatic stop of the engine by the idle stop control unit while permitting the automatic stop of the engine and switching to the second travel mode by the mode switching unit Characterized in that a stop portion.
- the vehicle is a vehicle capable of selecting a two-wheel drive mode and a four-wheel drive mode, the first travel mode is a two-wheel drive mode, and the second travel mode is four-wheel It is characterized in that it is a drive mode.
- the vehicle is a four-wheel drive vehicle provided with a center lock mechanism capable of limiting the differential of the center differential gear, and the first travel mode is a difference between the center differential gears by the center lock mechanism. It is characterized in that it is an unlock mode allowing movement, and a second travel mode is a lock mode in which a center lock mechanism restricts the differential of the center differential gear.
- the vehicle is a four-wheel drive vehicle provided with an auxiliary reduction gear that can be switched between high gear and low gear, and a high gear in which the first traveling mode switches the auxiliary reduction gear to the high gear side.
- the mode is characterized in that the second travel mode is a low gear mode in which the sub reduction gear is switched to the low gear side.
- the vehicle is a vehicle provided with a rear lock mechanism capable of restricting the differential of the rear differential gear, and the first traveling mode allows the differential of the rear differential gear by the rear lock mechanism.
- the lock mode is characterized in that the second travel mode is a lock mode in which the differential of the rear differential gear is limited by the rear lock mechanism.
- the vehicle is switched to the third traveling mode in which the mode switching unit is more suitable for traveling on a rough road than the second traveling mode in accordance with the operation of the input member by the driver of the vehicle.
- the transmission control of the engine output to the drive wheels of the vehicle can be switched, and the vehicle is provided with a neutral control unit for controlling the transmission of the vehicle to the neutral state while the vehicle is stopped, and the vehicle is switched to the first travel mode Permit the execution of the idle stop control and the neutral control, and prohibit the execution of the idle stop control while the second traveling mode is being switched, and permit the execution of the neutral control, and the third traveling mode
- the permission / prohibition unit is configured to prohibit the implementation of the idle stop control and the neutral control.
- the mode switching unit is adapted to the rough road traveling between the first traveling mode and the second traveling mode in accordance with the operation of the input member by the driver of the vehicle.
- a neutral control unit capable of switching the transmission state of the engine output to the drive wheels of the vehicle to a fourth traveling mode having the following equation, and controlling the engine and the transmission to be in a disconnected state while the vehicle is stopped;
- the mode is switched to the one running mode, the execution of idle stop control and neutral control is permitted, and when the mode is switched to the fourth running mode, the execution of idle stop control is prohibited and the neutral control is implemented.
- the permit / prohibit unit is configured to prohibit the execution of idle stop control and neutral control. Characterized in that it was.
- the idle stop control unit when the driver switches the input member during automatic stop of the engine by the idle stop control unit, the idle stop control unit restarts the engine and the input member is input to the mode switching unit. And a restart priority unit for switching the traveling mode in accordance with the operation of the controller.
- idle stop control is performed even when the restart condition is not satisfied when the driver switches the input member while the engine is automatically stopped by the idle stop control unit.
- a forced restart unit for forcibly restarting the engine.
- the possibility of traveling on a bad road is high at the time of switching to the second traveling mode compared to the first traveling mode, and the driver It can be regarded as emphasizing road performance on bad roads. Therefore, by prohibiting the idle stop control, it is possible to prevent a bad effect when the idle stop control is performed when the vehicle travels on a bad road, and to improve the convenience of the driver. In addition, since the engine is not automatically stopped even when the vehicle stops, the risk that the vehicle can not start on a bad road can be reduced because the stopped engine can not be restarted. Thus, the travelability of the vehicle on a bad road can be maximized.
- the driver in the four-wheel drive mode compared to the two-wheel drive mode, it can be considered that the driver emphasizes the traveling performance on a bad road, so the convenience of the driver is further enhanced. It can be definitely improved.
- the driver in the lock mode as compared to the unlock mode, the driver can be considered to place importance on the traveling performance on a bad road, so the convenience of the driver can be more reliably improved. can do.
- the low gear mode can be regarded as emphasizing the traveling performance on a bad road in the low gear mode, so that the convenience of the driver can be improved more reliably. be able to.
- the driver in the lock mode compared to the unlock mode, the driver can be considered to place importance on the traveling performance on a bad road, so the convenience of the driver can be more reliably improved. can do.
- the fuel consumption reduction effect can be sufficiently obtained by permitting both the idle stop control and the neutral control to be performed. And since the possibility of a rough road run is lower than the 3rd run mode at the time of switching to the 2nd run mode, although execution of idle stop control is prohibited, implementation of neutral control is permitted. Therefore, the fuel consumption reduction effect by the neutral control can be obtained while securing the convenience of the driver on the rough road traveling. In addition to the idle stop control, the implementation of the neutral control is also prohibited, since the possibility of traveling on the rough road is the highest when switching to the third travel mode. Therefore, it is possible to prevent adverse effects when the neutral control is performed when the vehicle travels on a bad road, and to improve the convenience of the driver more reliably.
- the fuel consumption reduction effect can be sufficiently obtained by permitting both the idle stop control and the neutral control to be performed. And since the possibility of a rough road run is lower than the 2nd run mode at the time of switching to the 4th run mode, although implementation of idle stop control is prohibited, implementation of neutral control is permitted. Therefore, the fuel consumption reduction effect by the neutral control can be obtained while securing the convenience of the driver on the rough road traveling. In addition to the idle stop control, the implementation of the neutral control is also prohibited, since the possibility of traveling on the rough road is the highest when switching to the second traveling mode. Therefore, it is possible to prevent adverse effects when the neutral control is performed when the vehicle travels on a bad road, and to improve the convenience of the driver more reliably.
- the eighth aspect of the present invention when the input member is switched during automatic stop of the engine, switching of the traveling mode is performed after restart of the engine. If the drive mode is switched before the restart of the engine, the power is consumed for the mode switching, and thus there is a possibility that the engine can not be started due to the power shortage when the subsequent restart condition is satisfied. According to the present invention, such problems can be prevented and the engine can be reliably restarted.
- the ninth aspect of the present invention when the input member is switched during automatic stop of the engine, the engine is forcibly restarted even if the restart condition is not satisfied. Since the driver's switching operation of the input member means that the vehicle is likely to start soon, the engine start can be completed at a timing prior to the establishment of the restart condition, and the vehicle can be smoothly started. Can.
- FIG. 6 is a diagram showing a switching state of each traveling mode and a permission / prohibition state of idle stop control and neutral control.
- FIG. 1 is an entire configuration view showing a control device of a part-time four-wheel drive vehicle of the present embodiment.
- An auxiliary reduction gear 4 is connected to the engine 2 mounted on the vehicle 1 via a transmission 3, and a center differential gear 6 is connected to the auxiliary reduction gear 4 via a transmission mechanism 5.
- the output of the engine 2 is input from the transmission 3 to the center differential gear 6 through the sub reduction gear 4 and the transmission mechanism 5 and is distributed to the front wheel 7 f side and the rear wheel 7 r side while being allowed to be differential by the center differential gear 6 Ru.
- a front differential gear 9 is connected to the front output portion of the center differential gear 6 via a front propeller shaft 8, and left and right front wheels 7 f are connected to the front differential gear 9 via a drive shaft 10.
- the engine power distributed from the center differential gear 6 to the front wheels 7f is input to the front differential gear 9 through the front propeller shaft 8 and is distributed to the left and right while the differential is allowed by the front differential gear 9, and the front wheels 7f are respectively To drive.
- a rear differential gear 12 is connected to the rear output portion of the center differential gear 6 via a rear propeller shaft 11, and left and right rear wheels 7r are connected to the rear differential gear 12 via a drive shaft 13.
- the engine power distributed from the center differential gear 6 to the rear wheel 7r side is input to the rear differential gear 12 via the rear propeller shaft 11, and is distributed to the left and right while the differential is allowed by the rear differential gear 12 and the rear wheel 7r Drive each.
- the front propeller shaft 8 is provided with a 2WD / 4WD switching mechanism 15.
- the 2WD / 4WD switching mechanism 15 can be switched between two positions, a connection position and a cutting position, by driving an actuator (not shown).
- the 2WD / 4WD switching mechanism 15 When the 2WD / 4WD switching mechanism 15 is in the connection position, the power from the center differential gear 6 is transmitted to the front differential gear 9 through the 2WD / 4WD switching mechanism 15, and the front wheel 7f and the rear wheel 7r are driven. There is 4WD driving (4 wheel drive mode). When the 2WD / 4WD switching mechanism 15 is in the disconnection position, the power from the center differential gear 6 is interrupted by the 2WD / 4WD switching mechanism 15 and is not transmitted to the front differential gear 9 side, and the driving of the front wheel 7f is stopped. The vehicle 1 travels 2WD (two-wheel drive mode).
- a center lock mechanism 16 is attached to the center differential gear 6, and the center lock mechanism 16 can be switched between two positions, an unlock position and a lock position, by driving an actuator (not shown).
- the center lock mechanism 16 When the center lock mechanism 16 is at the unlock position during 4WD traveling of the vehicle 1, the differential between the front wheel 7f side and the rear wheel 7r side is permitted by the center differential gear 6 and front and rear wheels 7f generated when the vehicle 1 turns or the like. , 7r is absorbed (unlock mode). Further, when the center lock mechanism 16 is in the lock position during 4WD traveling, the differential of the center differential gear 6 is limited, and the travelability of the vehicle 1 on a bad road is improved (lock mode).
- the transfer 17 of the vehicle 1 is configured by the above-described center differential gear 6, the 2WD / 4WD switching mechanism 15, and the center lock mechanism 16.
- a free wheel hub 18 is provided on the drive shaft 10 of the front wheel 7 f, and the free wheel hub 18 can be switched between two positions of a connection position and a cutting position by driving an actuator (not shown).
- the front differential gear 9 and the front wheel 7 f are connected to enable power transmission to the front wheel 7 f, and when the free wheel hub 18 is in the disconnection position, the front differential gear 9 and the front wheel 7 f Are separated.
- the free wheel hub 18 is switched to the cutting position in 2WD traveling, the rotational resistance of the front differential gear 9 and the front propeller shaft 8 caused by reverse driving from the front wheels 7f, and hence the traveling resistance of the vehicle 1 are reduced.
- a rear lock mechanism 19 is attached to the rear differential gear 12, and the rear lock mechanism 19 can be switched between two positions, an unlock position and a lock position, by driving an actuator (not shown).
- the rear lock mechanism 19 When the rear lock mechanism 19 is in the unlock position, the differential between the left and right rear wheels 7r is allowed by the rear differential gear 12, and the rotational difference between the left and right rear wheels 7r generated when the vehicle 1 turns or the like is allowed. Further, when the rear lock mechanism 19 is in the lock position, the differential of the rear differential gear 12 is limited, and the travelability of the vehicle 1 on a bad road is improved.
- the above-mentioned sub reduction gear 4 is configured to be switchable between two positions, a Hi position on the high gear side and a Lo position on the low gear side, by driving an actuator (not shown).
- the engine output transmitted from the transmission 3 to the sub reduction gear 4 is decelerated at the high gear side reduction ratio when the sub reduction gear 4 is at the Hi position, and then input to the center differential gear 6 (high gear mode). Sometimes it is decelerated at the low gear side reduction ratio and then input to the center differential gear 6 (low gear mode).
- the Lo position as compared to the Hi position, the rotational speed of the drive wheel is further reduced even with the same engine rotational speed, and the adjustment of the driving force becomes easy. Therefore, for example, when starting the vehicle 1 on a muddy ground or the like, the slippage of the drive wheels can be suppressed by switching the reduction gear to the Lo position, and smooth start can be performed.
- An ECU 21 is installed in the interior of the vehicle 1.
- the ECU 21 includes an input / output device (not shown), a storage device (ROM, RAM, etc.) used for storing control programs and control maps, a central processing unit (CPU), a timer It has a counter and so on.
- various sensors such as an accelerator sensor for detecting an accelerator operation amount, a vehicle speed sensor for detecting a vehicle speed, and a wheel speed sensor for detecting rotational speeds of front and rear wheels 7f and 7r.
- a mode selection switch 22 (input member) for selecting the traveling mode of the vehicle 1 is connected.
- the above-described engine 2 and transmission 3 are connected to the output side of the ECU 21, and the actuators of the sub reduction gear 4, 2WD / 4WD switching mechanism 15, center lock mechanism 16, free wheel hub 18, and rear lock mechanism 19 It is connected.
- the ECU 21 executes the operation control of the engine 2 and the shift control of the transmission 3 based on the detection information from such various sensors. Further, the ECU 21 includes an idle stop control unit 23 (idle stop control unit), and performs idle stop control by the processing of the idle stop control unit 23.
- the idle stop control is a process of automatically stopping the engine 2 based on the establishment of a predetermined stop condition when the running vehicle 1 stops, and automatically starting the engine 2 based on the establishment of the subsequent predetermined restart condition. is there. At the time of implementation of idle stop control, idle operation of the stopped engine 2 is prevented, which contributes to fuel consumption reduction.
- the stop condition is, for example, the state of hydraulic pressure of brake, temperature state of engine 2, battery SOC (state of charge), operation of air conditioner.
- the request, the accelerator operation amount and the like are set.
- a brake OFF or the like is set as the restart condition.
- the ECU 21 includes a neutral control unit 24 (neutral control unit), and executes neutral control by the processing of the neutral control unit 24.
- the neutral control is processing for automatically holding the transmission 3 in the neutral state based on the establishment of a predetermined neutral condition while the vehicle 1 is stopped. During the neutral control, the engine load is reduced, which contributes to the reduction of fuel consumption.
- the ECU 21 determines the traveling mode of the vehicle 1 based on the selected position of the mode selection switch 22, and the sub reduction gear 4, the 2WD / 4WD switching mechanism 15, the center lock mechanism 16, The drive control of each actuator of the free wheel hub 18 and the rear lock mechanism 19 is performed. Such control of each actuator by the ECU 21 is performed according to the table shown in FIG. 2 and will be described below.
- the mode selection switch 22 can be switched among four traveling modes of 2H mode, 4H mode, 4HLc mode and 4LLc mode, and one of these traveling modes is selected by the driver.
- the 2WD / 4WD switching mechanism 15 is switched to the disconnection position, and the vehicle 1 travels 2WD by driving only the rear wheel 7r.
- the free wheel hub 18 is switched to the cutting position.
- the center lock mechanism 16 is switched to the unlock position, and the center differential gear 6 permits a difference between the front wheel 7 f side and the rear wheel 7 r side.
- the rear lock mechanism 19 is switched to the unlock position, the differential between the left and right rear wheels 7r is allowed by the rear differential gear 12, and the sub reduction gear 4 is switched to the Hi position.
- This 2H mode is selected, for example, during normal traveling on a paved road or a flat unpaved road.
- the 2H mode described above corresponds to the first travel mode, the two-wheel drive mode, the unlock mode, and the high gear mode of the present invention.
- the 2WD / 4WD switching mechanism 15 and the free wheel hub 18 are respectively switched to the connection positions.
- the power from the center differential gear 6 is transmitted to the front wheel 7f via the 2WD / 4WD switching mechanism 15 and the free wheel hub 18, and the vehicle 1 travels 4WD by the drive of the front wheel 7f and the rear wheel 7r. Since the front and rear wheels 7f and 7r function as drive wheels, the travelability of the vehicle 1 is enhanced in this 4H mode as compared to the 2H mode, and the travel characteristics are suitable for travel on a rough road. Therefore, the 4H mode is selected, for example, when traveling on a gentle off-road with undulations or traveling during rainfall.
- the 4H mode described above corresponds to the first travel mode, the unlock mode, and the high gear mode of the present invention.
- the center lock mechanism 16 When the 4H mode is shifted to the 4HLc mode, the center lock mechanism 16 is switched from the unlock position to the lock position, and the rear lock mechanism 19 is unlocked based on the traveling state of the vehicle 1, for example, the slip state of the left and right rear wheels 7r. And the lock position. Due to the differential limitation of the center differential gear 6 and the differential limitation of the rear differential gear 12 that is performed as appropriate, the 4HLc mode has the travelability of the vehicle 1 further enhanced than the 4H mode, and travel characteristics suitable for rough road travel. It becomes. Therefore, the 4HLc mode is selected, for example, when traveling on an off-road with severe ups and downs or during snowfall.
- the 4HLc mode described above corresponds to the second travel mode, the four-wheel drive mode, the lock mode, and the fourth travel mode of the present invention.
- the 4HLc mode is shifted to the 4LLc mode, the sub reduction gear 4 is switched from the Hi position to the Lo position. Since the rotational speed of the front and rear wheels 7f and 7r of the vehicle 1 is reduced to facilitate adjustment of the driving force, the 4LLc mode has the travelability of the vehicle 1 further enhanced than the 4HLc mode, and travel suitable for rough road travel It becomes a characteristic. Therefore, the 4LLc mode is selected, for example, when traveling on a muddy land or when moving the vehicle 1 out of the stack.
- the 4LLc mode described above corresponds to the second travel mode, the four-wheel drive mode, the lock mode, the low gear mode, and the third travel mode of the present invention.
- the traveling mode selected by the driver with the mode selection switch 22 correlates with the travelability of the vehicle 1 on a bad road
- the present inventor selects the traveling mode having high travelability.
- the possibility of traveling on a rough road is so high that the driver can be regarded as emphasizing traveling performance on a rough road rather than fuel efficiency.
- permission / prohibition of idle stop control or neutral control is determined using the traveling mode selected by the mode selection switch 22 as an index, and the processing executed by the ECU 21 will be described below. Do.
- both the execution of the idle stop control and the neutral control are permitted.
- permission / prohibition of idle stop control and neutral control may be determined based on the selection position of the mode selection switch 22. It may be determined based on the traveling mode itself that is actually switched.
- the 2H mode is selected when traveling on a paved road or a flat unpaved road
- the 4H mode is selected when traveling off-road with little ups and downs, during rainfall, and the like. Since these driving conditions are hard to say that the road is extremely bad, it can be considered that the driver when the 2H mode or 4H mode is selected does not place great importance on the driving performance on the bad road. Also, in general, most of the traveling conditions encountered by the vehicle 1 fall under any of these traveling conditions, so in order to obtain a sufficient fuel consumption reduction effect, it is desirable to carry out idle stop control and neutral control at this time. Also, even if both controls are performed, there is no hindrance to the running performance of the vehicle 1. Therefore, in the 2H mode and the 4H mode, the fuel consumption reduction effect can be sufficiently obtained by performing both the idle stop control and the neutral control.
- the 4HLc mode execution of idle stop control, that is, automatic stop of the engine 2 based on the stop condition is prohibited, and execution of neutral control is permitted.
- the 4HLc mode is selected as compared to the 2H mode and the 4H mode, the differential restriction between the center differential gear 6 and the rear differential gear 12 is performed, and the traveling characteristic of the vehicle 1 becomes more suitable for a rough road.
- the driver when the 4HLc mode is selected can be considered to place more importance on the traveling performance on a rough road as compared with the case where the 2H mode and 4H mode are selected.
- the travelability of the vehicle 1 in the 4HLc mode on a bad road can be maximally realized. Further, since neutral control is performed in the 4HLc mode, a fuel consumption reducing effect can be obtained, and fuel consumption performance can be improved even when traveling on a rough road.
- both the execution of the idle stop control and the neutral control are prohibited.
- the 4LLc mode is selected as compared to the 4HLc mode, the sub reduction gear 4 is switched from the Hi position to the Lo position, and the traveling characteristic of the vehicle 1 becomes more suitable for a bad road.
- the neutral control is performed to give priority to the traveling performance. Is also prohibited.
- the mode selection switch 22 is switched by the driver during the automatic stop of the engine 2 by the idle stop control. It may be reselected.
- the traveling mode is immediately switched according to the selected position of the mode selection switch 22, and thereafter, the engine 2 is automatically started based on the satisfaction of the restart condition.
- the engine 2 is automatically stopped by the idle stop control in the 2H mode or 4H mode, and one of the travel modes is switched to another travel mode.
- the actuator operated at this time differs depending on the traveling mode before and after the switching, the power of the battery mounted on the vehicle 1 is consumed for the operation of the actuator.
- the stop condition of the idle stop control includes the requirement on the SOC of the battery, but there may be unexpected situations such as the actuator consuming a large amount of power.
- the engine 2 is automatically started thereafter, there is a possibility that the cell motor can not operate normally due to a lack of battery power, and the engine can not be started.
- the ECU 21 first performs the automatic operation of the engine 2 without immediately operating the actuator for switching the traveling mode. Execute start (restart priority unit). Then, after the restart of the engine 2 is completed, a predetermined actuator is operated to switch the traveling mode. The engine start at this time may be performed immediately when the mode selection switch 22 is operated, or may be performed after the restart condition is satisfied.
- the operation of the cell motor first consumes the power of the battery, and thereafter the operation of the actuator for switching the traveling mode consumes the power.
- the power generation of the alternator is resumed after the start of the engine, the generated power and the discharged power from the battery enable the actuator to operate without a shortage of power. Therefore, the situation in which the engine can not be started due to the insufficient power of the battery can be prevented in advance, and the vehicle 1 can be more reliably started on the bad road.
- the engine 2 is immediately restarted when the mode selection switch 22 is operated during the automatic stop of the engine 2 without causing the restart of the engine 2 to precede the switching of the traveling mode. May be (forced restart unit).
- the driver reselects the traveling mode by switching the mode selection switch 22, it can be considered that there is a high possibility that the vehicle will soon be started by the selected traveling mode.
- the restart condition such as the brake OFF is not satisfied, the start of the engine 2 can be completed promptly at the timing when the mode selection switch 22 which precedes it is switched. Therefore, the vehicle 1 can be more smoothly started without causing a backlash caused by the start delay of the engine 2.
- the control device of a part-time four-wheel drive vehicle including the 2WD / 4WD switching mechanism 15, the center lock mechanism 16, the free wheel hub 18, the sub reduction gear 4 and the rear lock mechanism 19 is embodied.
- the present invention is not limited to this, and any device may be omitted or another device may be added.
- it may be embodied as a rear-wheel drive vehicle (two-wheel drive vehicle) having a rear lock gear in the rear differential gear 12 or full-time to always distribute the engine output from the center differential gear 6 to the front wheel 7f and the rear wheel 7r.
- the present invention may be embodied as a control device of a four-wheel drive vehicle.
- the neutral control does not necessarily have to be implemented, and may be embodied as a control device that implements only the idle stop control.
- both the execution of the idle stop control and the neutral control are permitted in the 2H mode and the 4H mode, the implementation of the idle stop control is prohibited in the 4HLc mode, and the execution of the neutral control is permitted in the 4LLc mode. Implementation of control and neutral control was both prohibited.
- the travel modes of the present invention are not limited to these, and one of the travel modes may be omitted or another travel mode may be added. Also, the driving mode may be changed to allow or prohibit the execution of the idle stop control and the neutral control.
- both the implementation of idle stop control and neutral control are permitted in 2H mode, the implementation of idle stop control is prohibited in 4H mode, and the implementation of neutral control is permitted, and idle stop control and neutral control in 4HLc mode and 4LLc mode May be prohibited at the same time. It can be considered that the driver at the time of selecting the 4H mode emphasizes the traveling performance on a rough road more than that at the time of selecting the 2H mode, and prohibits only the idle stop control in the 4H mode. It is possible to obtain the operational effects equivalent to the 4HLc mode of the form.
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Abstract
2輪駆動の2Hモード及び4輪駆動の4Hモードでは、運転者が悪路での走行性能をそれほど重視していないため、アイドルストップ制御とニュートラル制御の実施を共に許可する。4Hモードに比較してセンターデファレンシャルギヤ及びリヤデファレンシャルギヤを差動制限する4HLcモードでは、運転者が悪路での走行性能を重視していると見なせるため、アイドルストップ制御の実施を禁止し、ニュートラル制御の実施を許可する。さらに4HLcモードに比較して副減速機をローギヤ側に切り換える4LLcモードでは、運転者がより悪路での走行性能を重視していると見なせるため、アイドルストップ制御及びニュートラル制御の実施を共に禁止する。
Description
本発明は車両の制御装置に係り、詳しくは、駆動輪へのエンジン出力の伝達状態を異にした複数の走行モードを任意に切換可能であると共に、車両が停車する際にエンジンを自動停止させ、その後の発進の際にエンジンを自動始動するアイドルストップ機能を備えた車両の制御装置に関する。
オフロードや低μ路等(以下、悪路と総称する場合もある)での走行性能を高めるためにエンジンの出力を前輪及び後輪に分配し、これらの前輪及び後輪を共に駆動して走行するようにした4輪駆動車が普及している。例えば特許文献1に記載されたパートタイム式4輪駆動車では、副減速機を介してトランスファに入力されたエンジン出力をセンターデファレンシャルギヤにより差動を許容しながら前輪側と後輪側とに分配するように構成されている。センターデファレンシャルギヤと後輪との間には動力を伝達または遮断する2WD/4WD切換機構が介装され、センターデファレンシャルギヤには差動を制限するためのロック機構が付設されている。
これらの2WD/4WD切換機構及びロック機構は、運転者により選択された走行モードに応じて作動する。例えば走行モードとして2輪駆動モードの選択時には、2WD/4WD切換機構が切断位置に切り換えられて後輪のみの駆動により車両が走行する。また、4輪駆動モードの選択時には、2WD/4WD切換機構が接続位置に切り換えられると共に、ロック機構がアンロック位置に切り換えられ、前後輪間の差動を許容した状態で前輪及び後輪の駆動により車両が走行する。また、4輪駆動ロックモードの選択時には、2WD/4WD切換機構が接続位置に切り換えられると共に、ロック機構がロック位置に切り換えられ、前後輪間の差動を制限した状態で前輪及び後輪の駆動により車両が走行する。
一方、近年では燃費性能の向上等を目的として、信号待ち等でエンジンを自動停止及び自動始動するアイドルストップ機能を備えた車両が普及している。例えば特許文献2及び特許文献3に記載された技術では、所定の停止条件、例えば車速=0及びブレーキONが共に成立するとエンジンを自動停止させ、その後の発進に際して所定の再始動条件、例えばブレーキOFFが成立するとエンジンを自動始動させている。
ところで、アイドルストップ機能は燃費性能の点からは望ましい反面、エンジン自動始動のために車両の発進が僅かながら遅れる場合がある等、運転者の利便性の観点からは若干の改善の余地がある。また、停止させたエンジンを自動始動できない可能性、即ち車両が発進不能な状況に陥る可能性も0ではない。
当然であるが、上記した4輪駆動車にアイドルストップ機能を搭載する場合もあり、一般的な2輪駆動車に比較して4輪駆動車は、その特性から悪路の走行等で使用されるケースが多い。悪路では一般路よりも一層慎重な運転操作が要求され、不適切な運転操作はスタック等のトラブルに直結する場合もある。従って、このような悪路の走行中において、車両の停車毎にアイドルストップ機能によりエンジンが自動停止されると、より重要な車両の走行に支障をきたす可能性がある。
当然であるが、上記した4輪駆動車にアイドルストップ機能を搭載する場合もあり、一般的な2輪駆動車に比較して4輪駆動車は、その特性から悪路の走行等で使用されるケースが多い。悪路では一般路よりも一層慎重な運転操作が要求され、不適切な運転操作はスタック等のトラブルに直結する場合もある。従って、このような悪路の走行中において、車両の停車毎にアイドルストップ機能によりエンジンが自動停止されると、より重要な車両の走行に支障をきたす可能性がある。
例えば起伏の激しいオフロードに侵入する直前には、前方の地形を読むために度々停車する場合があるが、停車毎にエンジンが自動停止されると円滑に発進できなくなる。また、泥濘地で車両がスタックした場合、スタックからの脱出のためには車両を緩やかに発進させる必要があるが、自動始動直後のエンジンはトルクが急に立ち上がって駆動輪のスリップを誘発するため、このような運転操作には不適であるし、何らかの要因により停止させたエンジンを自動始動できなくなると、スタックから脱出不能になってしまう。
一般的にアイドルストップ機能はスイッチ操作により任意にキャンセル可能であるが、度々のスイッチ操作は煩雑であるし、スタック等で平静を失った運転者が対処法に気付かない場合もあり、従来から車両側での抜本的な対策が要望されていた。
一般的にアイドルストップ機能はスイッチ操作により任意にキャンセル可能であるが、度々のスイッチ操作は煩雑であるし、スタック等で平静を失った運転者が対処法に気付かない場合もあり、従来から車両側での抜本的な対策が要望されていた。
本発明はこのような問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、悪路等での走行時においてアイドルストップ機能を自動的且つ適切に禁止でき、もって不適切なエンジンの自動停止に起因する悪路での車両の走行性能の低下を未然に防止することができる車両の制御装置を提供することにある。
上記の目的を達成するため、本発明の車両の制御装置の第1の態様は、車両の駆動輪へのエンジン出力の伝達状態を、車両の運転者による入力部材の操作に応じて、第1の走行モードと第1の走行モードよりも悪路走行に適した第2の走行モードとの少なくとも2つのモード間で切り換えるモード切換部と、所定の停止条件が成立した際にエンジンを自動的に停止し、所定の再始動条件が成立した際に自動停止中のエンジンを再始動するアイドルストップ制御部と、モード切換部によって第1の走行モードに切り換えられているときに、アイドルストップ制御部によるエンジンの自動停止を許可し、モード切換部によって第2の走行モードに切り換えられているときに、アイドルストップ制御部によるエンジンの自動停止を禁止する許可・禁止部とを備えたことを特徴とする。
本発明の第2の態様では、車両が2輪駆動モードと4輪駆動モードを選択可能な車両であって、第1の走行モードが2輪駆動モードであり、第2の走行モードが4輪駆動モードであることを特徴とする。
本発明の第3の態様では、車両がセンターデファレンシャルギヤの差動を制限可能なセンターロック機構を備えた4輪駆動車であって、第1の走行モードがセンターロック機構によりセンターデファレンシャルギヤの差動を許容するアンロックモードであり、第2の走行モードがセンターロック機構によりセンターデファレンシャルギヤの差動を制限するロックモードであることを特徴とする。
本発明の第3の態様では、車両がセンターデファレンシャルギヤの差動を制限可能なセンターロック機構を備えた4輪駆動車であって、第1の走行モードがセンターロック機構によりセンターデファレンシャルギヤの差動を許容するアンロックモードであり、第2の走行モードがセンターロック機構によりセンターデファレンシャルギヤの差動を制限するロックモードであることを特徴とする。
本発明の第4の態様では、車両がハイギヤとローギヤとの間で切換可能な副減速機を備えた4輪駆動車であって、第1の走行モードが副減速機をハイギヤ側に切り換えるハイギヤモードであり、第2の走行モードが副減速機をローギヤ側に切り換えるローギヤモードであることを特徴とする。
本発明の第5の態様では、車両がリヤデファレンシャルギヤの差動を制限可能なリヤロック機構を備えた車両であって、第1の走行モードがリヤロック機構によりリヤデファレンシャルギヤの差動を許容するアンロックモードであり、第2の走行モードがリヤロック機構によりリヤデファレンシャルギヤの差動を制限するロックモードであることを特徴とする。
本発明の第5の態様では、車両がリヤデファレンシャルギヤの差動を制限可能なリヤロック機構を備えた車両であって、第1の走行モードがリヤロック機構によりリヤデファレンシャルギヤの差動を許容するアンロックモードであり、第2の走行モードがリヤロック機構によりリヤデファレンシャルギヤの差動を制限するロックモードであることを特徴とする。
本発明の第6の態様では、モード切換部が、車両の運転者による入力部材の操作に応じて、第2の走行モードよりも悪路走行に適したモードである第3の走行モードに車両の駆動輪へのエンジン出力の伝達状態を切換可能であって、車両の停車中に、車両の変速機をニュートラル状態に制御するニュートラル制御部を備え、第1の走行モードに切り換えられているときに、アイドルストップ制御及びニュートラル制御の実施を許可し、第2の走行モードに切り換えられているときに、アイドルストップ制御の実施を禁止すると共にニュートラル制御の実施を許可し、第3の走行モードに切り換えられているときには、アイドルストップ制御及び前記ニュートラル制御の実施を禁止するように、許可・禁止部を構成したことを特徴とする。
本発明の第7の態様では、モード切換部が、車両の運転者による入力部材の操作に応じて、前記第1の走行モードと前記第2の走行モードとの中間の悪路走行に対する適合性を有する第4の走行モードに車両の駆動輪へのエンジン出力の伝達状態を切換可能であって、車両の停車中に、エンジンと変速機とを断絶状態に制御するニュートラル制御部を備え、第1の走行モードに切り換えられているときに、アイドルストップ制御及びニュートラル制御の実施を許可し、第4の走行モードに切り換えられているときに、アイドルストップ制御の実施を禁止すると共にニュートラル制御の実施を許可し、第2の走行モードに切り換えられているときには、アイドルストップ制御及びニュートラル制御の実施を禁止するように、許可・禁止部を構成したことを特徴とする。
本発明の第8の態様では、アイドルストップ制御部によるエンジンの自動停止中において運転者により入力部材が切換操作された場合、アイドルストップ制御部にエンジンを再始動させた後にモード切換部に入力部材の操作に応じた走行モードの切換を実施させる再始動優先部を備えたことを特徴とする。
本発明の第9の態様では、アイドルストップ制御部によるエンジンの自動停止中において運転者により入力部材が切換操作されたときに、再始動条件が成立していない場合であっても、アイドルストップ制御部にエンジンを強制的に再始動させる強制再始動部を備えたことを特徴とする。
本発明の第9の態様では、アイドルストップ制御部によるエンジンの自動停止中において運転者により入力部材が切換操作されたときに、再始動条件が成立していない場合であっても、アイドルストップ制御部にエンジンを強制的に再始動させる強制再始動部を備えたことを特徴とする。
本発明の車両の制御装置の第1の態様によれば、第1の走行モードに比較して第2の走行モードへの切換時には悪路走行の可能性が高く、運転者が燃費性能よりも悪路での走行性能を重視していると見なせる。よって、アイドルストップ制御を禁止することにより、悪路での車両の走行時にアイドルストップ制御を実施したときの弊害を防止でき、運転者の利便性を向上することができる。また、車両が停車してもエンジンを自動停止させないため、停止させたエンジンを再始動できずに悪路で車両が発進不能に陥るリスクを軽減できる。よって、悪路での車両の走破性を最大限に実現することができる。
本発明の第2の態様によれば、2輪駆動モードに比較して4輪駆動モードでは、運転者が悪路での走行性能を重視していると見なせるので、運転者の利便性をより確実に向上することができる。
本発明の第3の態様によれば、アンロックモードに比較してロックモードでは、運転者が悪路での走行性能を重視していると見なせるので、運転者の利便性をより確実に向上することができる。
本発明の第3の態様によれば、アンロックモードに比較してロックモードでは、運転者が悪路での走行性能を重視していると見なせるので、運転者の利便性をより確実に向上することができる。
本発明の第4の態様によれば、ハイギヤモードに比較してローギヤモードでは、運転者が悪路での走行性能を重視していると見なせるので、運転者の利便性をより確実に向上することができる。
本発明の第5の態様によれば、アンロックモードに比較してロックモードでは、運転者が悪路での走行性能を重視していると見なせるので、運転者の利便性をより確実に向上することができる。
本発明の第5の態様によれば、アンロックモードに比較してロックモードでは、運転者が悪路での走行性能を重視していると見なせるので、運転者の利便性をより確実に向上することができる。
本発明の第6の態様によれば、第1の走行モードへの切換時には、アイドルストップ制御及び前記ニュートラル制御の実施が共に許可されることにより燃費低減効果が十分に得られる。そして、第2の走行モードへの切換時には第3の走行モードよりは悪路走行の可能性が低いことから、アイドルストップ制御の実施は禁止するもののニュートラル制御の実施は許可される。このため、悪路走行での運転者の利便性を確保しながら、ニュートラル制御による燃費低減効果が得られる。
また、第3の走行モードへの切換時には最も悪路走行の可能性が高いことから、アイドルストップ制御に加えてニュートラル制御の実施も禁止される。よって、悪路での車両走行時にニュートラル制御を実施したときの弊害を防止でき、運転者の利便性をより確実に向上することができる。
また、第3の走行モードへの切換時には最も悪路走行の可能性が高いことから、アイドルストップ制御に加えてニュートラル制御の実施も禁止される。よって、悪路での車両走行時にニュートラル制御を実施したときの弊害を防止でき、運転者の利便性をより確実に向上することができる。
本発明の第7の態様によれば、第1の走行モードへの切換時には、アイドルストップ制御及び前記ニュートラル制御の実施が共に許可されることにより燃費低減効果が十分に得られる。そして、第4の走行モードへの切換時には第2の走行モードよりは悪路走行の可能性が低いことから、アイドルストップ制御の実施は禁止するもののニュートラル制御の実施は許可される。このため、悪路走行での運転者の利便性を確保しながら、ニュートラル制御による燃費低減効果が得られる。
また、第2の走行モードへの切換時には最も悪路走行の可能性が高いことから、アイドルストップ制御に加えてニュートラル制御の実施も禁止される。よって、悪路での車両走行時にニュートラル制御を実施したときの弊害を防止でき、運転者の利便性をより確実に向上することができる。
また、第2の走行モードへの切換時には最も悪路走行の可能性が高いことから、アイドルストップ制御に加えてニュートラル制御の実施も禁止される。よって、悪路での車両走行時にニュートラル制御を実施したときの弊害を防止でき、運転者の利便性をより確実に向上することができる。
本発明の第8の態様によれば、エンジンの自動停止中に入力部材が切換操作されたときに、エンジンの再始動後に走行モードの切換が実施される。エンジンの再始動前に走行モードを切り換えると、このモード切換のために電力が消費されるため、その後の再始動条件の成立時に電力不足でエンジン始動不能になる可能性がある。本発明によれば、このような不具合を未然に防止して確実にエンジンを再始動することができる。
本発明の第9の態様によれば、エンジンの自動停止中に入力部材が切換操作されたときに、再始動条件が成立していなくてもエンジンが強制的に再始動される。運転者による入力部材の切換操作は、間もなく車両が発進する可能性が高いことを意味するため、再始動条件の成立よりも先行するタイミングでエンジン始動を完了でき、もって円滑に車両を発進させることができる。
本発明の第9の態様によれば、エンジンの自動停止中に入力部材が切換操作されたときに、再始動条件が成立していなくてもエンジンが強制的に再始動される。運転者による入力部材の切換操作は、間もなく車両が発進する可能性が高いことを意味するため、再始動条件の成立よりも先行するタイミングでエンジン始動を完了でき、もって円滑に車両を発進させることができる。
以下、本発明をパートタイム式4輪駆動車の制御装置に具体化した一実施形態を説明する。
図1は本実施形態のパートタイム式4輪駆動車の制御装置を示す全体構成図である。
車両1に搭載されたエンジン2には変速機3を介して副減速機4が連結され、副減速機4には伝達機構5を介してセンターデファレンシャルギヤ6が連結されている。エンジン2の出力は変速機3から副減速機4及び伝達機構5を経てセンターデファレンシャルギヤ6に入力され、センターデファレンシャルギヤ6により差動を許容されながら前輪7f側と後輪7r側とに分配される。
センターデファレンシャルギヤ6の前側出力部には、フロントプロペラシャフト8を介してフロントデファレンシャルギヤ9が連結され、フロントデファレンシャルギヤ9にはドライブシャフト10を介して左右の前輪7fが連結されている。センターデファレンシャルギヤ6から前輪7f側に分配されたエンジン出力はフロントプロペラシャフト8を介してフロントデファレンシャルギヤ9に入力され、フロントデファレンシャルギヤ9により差動を許容されながら左右に分配されて前輪7fをそれぞれ駆動する。
図1は本実施形態のパートタイム式4輪駆動車の制御装置を示す全体構成図である。
車両1に搭載されたエンジン2には変速機3を介して副減速機4が連結され、副減速機4には伝達機構5を介してセンターデファレンシャルギヤ6が連結されている。エンジン2の出力は変速機3から副減速機4及び伝達機構5を経てセンターデファレンシャルギヤ6に入力され、センターデファレンシャルギヤ6により差動を許容されながら前輪7f側と後輪7r側とに分配される。
センターデファレンシャルギヤ6の前側出力部には、フロントプロペラシャフト8を介してフロントデファレンシャルギヤ9が連結され、フロントデファレンシャルギヤ9にはドライブシャフト10を介して左右の前輪7fが連結されている。センターデファレンシャルギヤ6から前輪7f側に分配されたエンジン出力はフロントプロペラシャフト8を介してフロントデファレンシャルギヤ9に入力され、フロントデファレンシャルギヤ9により差動を許容されながら左右に分配されて前輪7fをそれぞれ駆動する。
センターデファレンシャルギヤ6の後側出力部には、リヤプロペラシャフト11を介してリヤデファレンシャルギヤ12が連結され、リヤデファレンシャルギヤ12にはドライブシャフト13を介して左右の後輪7rが連結されている。センターデファレンシャルギヤ6から後輪7r側に分配されたエンジン出力はリヤプロペラシャフト11を介してリヤデファレンシャルギヤ12に入力され、リヤデファレンシャルギヤ12により差動を許容されながら左右に分配されて後輪7rをそれぞれ駆動する。
フロントプロペラシャフト8には2WD/4WD切換機構15が設けられ、この2WD/4WD切換機構15は、図示しないアクチュエータの駆動により接続位置と切断位置との2位置間で切換可能となっている。2WD/4WD切換機構15が接続位置のときには、センターデファレンシャルギヤ6からの動力が2WD/4WD切換機構15を介してフロントデファレンシャルギヤ9側に伝達され、前輪7f及び後輪7rが駆動されて車両1が4WD走行(4輪駆動モード)する。また、2WD/4WD切換機構15が切断位置のときには、センターデファレンシャルギヤ6からの動力が2WD/4WD切換機構15により遮断されてフロントデファレンシャルギヤ9側に伝達されず、前輪7fの駆動が中止されて車両1が2WD走行(2輪駆動モード)する。
フロントプロペラシャフト8には2WD/4WD切換機構15が設けられ、この2WD/4WD切換機構15は、図示しないアクチュエータの駆動により接続位置と切断位置との2位置間で切換可能となっている。2WD/4WD切換機構15が接続位置のときには、センターデファレンシャルギヤ6からの動力が2WD/4WD切換機構15を介してフロントデファレンシャルギヤ9側に伝達され、前輪7f及び後輪7rが駆動されて車両1が4WD走行(4輪駆動モード)する。また、2WD/4WD切換機構15が切断位置のときには、センターデファレンシャルギヤ6からの動力が2WD/4WD切換機構15により遮断されてフロントデファレンシャルギヤ9側に伝達されず、前輪7fの駆動が中止されて車両1が2WD走行(2輪駆動モード)する。
センターデファレンシャルギヤ6にはセンターロック機構16が付設され、このセンターロック機構16は、図示しないアクチュエータの駆動によりアンロック位置とロック位置との2位置間で切換可能となっている。車両1の4WD走行時においてセンターロック機構16がアンロック位置のときには、センターデファレンシャルギヤ6により前輪7f側と後輪7r側との差動が許容され、車両1の旋回時等に生じる前後輪7f,7rの回転差が吸収される(アンロックモード)。また、4WD走行時においてセンターロック機構16がロック位置のときには、センターデファレンシャルギヤ6の差動が制限されて悪路での車両1の走破性が向上する(ロックモード)。
以上のセンターデファレンシャルギヤ6、2WD/4WD切換機構15及びセンターロック機構16により、車両1のトランスファ17が構成されている。
以上のセンターデファレンシャルギヤ6、2WD/4WD切換機構15及びセンターロック機構16により、車両1のトランスファ17が構成されている。
前輪7fのドライブシャフト10にはフリーホイールハブ18が設けられ、このフリーホイールハブ18は、図示しないアクチュエータの駆動により接続位置と切断位置との2位置間で切換可能となっている。フリーホイールハブ18が接続位置のときには、フロントデファレンシャルギヤ9と前輪7fとが連結されて前輪7fへの動力伝達が可能となり、フリーホイールハブ18が切断位置のときには、フロントデファレンシャルギヤ9と前輪7fとが切り離される。2WD走行においてフリーホイールハブ18が切断位置に切り換えられると、前輪7fからの逆駆動によって生じるフロントデファレンシャルギヤ9やフロントプロペラシャフト8の回転抵抗、ひいては車両1の走行抵抗が低減される。
リヤデファレンシャルギヤ12にはリヤロック機構19が付設され、このリヤロック機構19は、図示しないアクチュエータの駆動によりアンロック位置とロック位置との2位置間で切換可能となっている。リヤロック機構19がアンロック位置のときには、リヤデファレンシャルギヤ12により左右の後輪7rの差動が許容され、車両1の旋回時等に生じる左右の後輪7rの回転差が許容される。また、リヤロック機構19がロック位置のときには、リヤデファレンシャルギヤ12の差動が制限されて悪路での車両1の走破性が向上する。
一方、上記した副減速機4は、図示しないアクチュエータの駆動によりハイギヤ側のHi位置とローギヤ側のLo位置との2位置間で切換可能に構成されている。変速機3から副減速機4に伝達されるエンジン出力は、副減速機4がHi位置のときにはハイギヤ側の減速比で減速された後にセンターデファレンシャルギヤ6に入力され(ハイギヤモード)、Lo位置のときにはローギヤ側の減速比で減速された後にセンターデファレンシャルギヤ6に入力される(ローギヤモード)。
Hi位置に比較してLo位置への切換時には、同一のエンジン回転速度であっても駆動輪の回転速度がより低下して駆動力の調整が容易になる。よって、例えば泥濘地等で車両1を発進させる際には、減速機のLo位置への切換により駆動輪のスリップを抑制して円滑な発進が可能となる。
Hi位置に比較してLo位置への切換時には、同一のエンジン回転速度であっても駆動輪の回転速度がより低下して駆動力の調整が容易になる。よって、例えば泥濘地等で車両1を発進させる際には、減速機のLo位置への切換により駆動輪のスリップを抑制して円滑な発進が可能となる。
車両1の室内にはECU21が設置され、このECU21は、図示しない入出力装置、制御プログラムや制御マップ等の記憶に供される記憶装置(ROM,RAM等)、中央処理装置(CPU)、タイマカウンタ等を備えている。図示はしないがECU21の入力側には、アクセル操作量を検出するアクセルセンサや車速を検出する車速センサ、前後輪7f,7rの回転速度を検出する車輪速センサ等の各種センサ類が接続されると共に、車両1の走行モードを選択するモード選択スイッチ22(入力部材)が接続されている。ECU21の出力側には、上記したエンジン2及び変速機3が接続されると共に、副減速機4、2WD/4WD切換機構15、センターロック機構16、フリーホイールハブ18及びリヤロック機構19の各アクチュエータが接続されている。
このような各種センサ類からの検出情報に基づき、ECU21はエンジン2の運転制御や変速機3の変速制御を実施する。
また、ECU21はアイドルストップ制御部23(アイドルストップ制御部)を備え、このアイドルストップ制御部23の処理によりアイドルストップ制御を実施する。アイドルストップ制御とは、走行中の車両1が停車する際に所定の停止条件の成立に基づきエンジン2を自動停止させ、その後の所定の再始動条件の成立に基づきエンジン2を自動始動する処理である。アイドルストップ制御の実施時には、停車中のエンジン2のアイドル運転が防止されるため燃費低減に貢献する。
なお、停止条件としては、例えば車速=0、ブレーキON等の基本条件の他に、ブレーキの作動油圧の状態、エンジン2の温度状態、バッテリのSOC(充電率:State Of Charge)、エアコンの作動要求、アクセル操作量等が設定されている。再始動条件としては、例えばブレーキOFF等が設定されている。
また、ECU21はアイドルストップ制御部23(アイドルストップ制御部)を備え、このアイドルストップ制御部23の処理によりアイドルストップ制御を実施する。アイドルストップ制御とは、走行中の車両1が停車する際に所定の停止条件の成立に基づきエンジン2を自動停止させ、その後の所定の再始動条件の成立に基づきエンジン2を自動始動する処理である。アイドルストップ制御の実施時には、停車中のエンジン2のアイドル運転が防止されるため燃費低減に貢献する。
なお、停止条件としては、例えば車速=0、ブレーキON等の基本条件の他に、ブレーキの作動油圧の状態、エンジン2の温度状態、バッテリのSOC(充電率:State Of Charge)、エアコンの作動要求、アクセル操作量等が設定されている。再始動条件としては、例えばブレーキOFF等が設定されている。
また、ECU21はニュートラル制御部24(ニュートラル制御部)を備え、このニュートラル制御部24の処理によりニュートラル制御を実施する。ニュートラル制御とは、車両1の停車中において所定のニュートラル条件の成立に基づき、変速機3を自動的にニュートラル状態に保持する処理である。ニュートラル制御の実施中には、エンジン負荷が軽減されるため燃費低減に貢献する。
一方、ECU21はモード選択スイッチ22の選択位置に基づき車両1の走行モードを決定し、その走行モードにより車両1を走行させるべく、副減速機4、2WD/4WD切換機構15、センターロック機構16、フリーホイールハブ18及びリヤロック機構19の各アクチュエータを駆動制御する。このようなECU21による各アクチュエータの制御は、図2に示す表に従って実行され、以下に説明する。
モード選択スイッチ22は、2Hモード、4Hモード、4HLcモード及び4LLcモードの4種の走行モードの間で切換可能とされ、これらの走行モードの何れかが運転者により選択される。
モード選択スイッチ22は、2Hモード、4Hモード、4HLcモード及び4LLcモードの4種の走行モードの間で切換可能とされ、これらの走行モードの何れかが運転者により選択される。
2Hモードでは、2WD/4WD切換機構15が切断位置に切り換えられて、後輪7rのみの駆動により車両1が2WD走行する。2WD走行時のフロントデファレンシャルギヤ9やフロントプロペラシャフト8の回転抵抗を低減するために、フリーホイールハブ18は切断位置に切り換えられる。センターロック機構16はアンロック位置に切り換えられ、センターデファレンシャルギヤ6により前輪7f側と後輪7r側との差動が許容される。リヤロック機構19はアンロック位置に切り換えられ、リヤデファレンシャルギヤ12により左右の後輪7rの差動が許容され、副減速機4はHi位置に切り換えられる。この2Hモードは、例えば舗装路や平坦な未舗装路等での通常の走行時に選択される。
以上の2Hモードは、本願発明の第1の走行モード、2輪駆動モード、アンロックモード、ハイギヤモードに相当する。
以上の2Hモードは、本願発明の第1の走行モード、2輪駆動モード、アンロックモード、ハイギヤモードに相当する。
このような2Hモードから4Hモードに移行すると、2WD/4WD切換機構15及びフリーホイールハブ18がそれぞれ接続位置に切り換えられる。センターデファレンシャルギヤ6からの動力が2WD/4WD切換機構15及びフリーホイールハブ18を介して前輪7fに伝達され、前輪7f及び後輪7rの駆動により車両1が4WD走行する。前後輪7f,7rが駆動輪として機能することから、この4Hモードは2Hモードに比較して車両1の走破性が高められ、悪路での走行に適した走行特性となる。よって、例えば起伏の緩やかなオフロードでの走行時或いは降雨中の走行時等に4Hモードが選択される。
以上の4Hモードは、本願発明の第1の走行モード、アンロックモード、ハイギヤモードに相当する。
以上の4Hモードは、本願発明の第1の走行モード、アンロックモード、ハイギヤモードに相当する。
4Hモードから4HLcモードに移行すると、センターロック機構16がアンロック位置からロック位置に切り換えられ、リヤロック機構19については車両1の走行状態、例えば左右の後輪7rのスリップ状態等に基づきアンロック位置とロック位置との間で切り換えられる。センターデファレンシャルギヤ6の差動制限、及び適宜行われるリヤデファレンシャルギヤ12の差動制限により、この4HLcモードは4Hモードよりもさらに車両1の走破性が高められて、悪路走行に適した走行特性となる。よって、例えば起伏の激しいオフロードでの走行時或いは降雪中の走行時等に4HLcモードが選択される。
以上の4HLcモードは、本願発明の第2の走行モード、4輪駆動モード、ロックモード、第4の走行モードに相当する。
4HLcモードから4LLcモードに移行すると、副減速機4がHi位置からLo位置に切り換えられる。車両1の前後輪7f,7rの回転速度が低下して駆動力の調整が容易になるため、4LLcモードは4HLcモードよりもさらに車両1の走破性が高められて、悪路走行に適した走行特性となる。よって、例えば泥濘地での走行時やスタックから車両1を脱出させる際等に4LLcモードが選択される。
以上の4LLcモードは、本願発明の第2の走行モード、4輪駆動モード、ロックモード、ローギヤモード、第3の走行モードに相当する。
以上の4HLcモードは、本願発明の第2の走行モード、4輪駆動モード、ロックモード、第4の走行モードに相当する。
4HLcモードから4LLcモードに移行すると、副減速機4がHi位置からLo位置に切り換えられる。車両1の前後輪7f,7rの回転速度が低下して駆動力の調整が容易になるため、4LLcモードは4HLcモードよりもさらに車両1の走破性が高められて、悪路走行に適した走行特性となる。よって、例えば泥濘地での走行時やスタックから車両1を脱出させる際等に4LLcモードが選択される。
以上の4LLcモードは、本願発明の第2の走行モード、4輪駆動モード、ロックモード、ローギヤモード、第3の走行モードに相当する。
ところで、[発明が解決しようとする課題]で述べたように、悪路の走行中に車両1の停車毎にアイドルストップ制御によりエンジン2が自動停止されると、車両1の走行に支障をきたす可能性があり、また停止させたエンジン2を何らかの要因により自動始動できずに車両1が発進不能な状況に陥る可能性もある。また、ニュートラル制御も同様であり、車両1の発進に際して変速機3をニュートラル状態から解除すると、駆動輪側への伝達動力が急に立ち上がって駆動輪のスリップを誘発し易く、悪路の場合にはスタックの要因になり得る。よって、悪路での走行時にはアイドルストップ制御及びニュートラル制御を自動的且つ適切に禁止する必要がある。
このような不具合を鑑みて本発明者は、運転者がモード選択スイッチ22により選択した走行モードが悪路での車両1の走破性と相関し、走破性が高い走行モードが選択されている場合ほど悪路走行の可能性が高く、運転者が燃費性能よりも悪路での走行性能を重視していると見なせる点に着目した。この観点の下に、本実施形態では、モード選択スイッチ22により選択された走行モードを指標として、アイドルストップ制御やニュートラル制御の許可・禁止を判断しており、以下、ECU21が実行する処理について説明する。
図2に示すように、2Hモード及び4Hモードでは、アイドルストップ制御とニュートラル制御の実施を共に許可する。ここで、モード選択スイッチ22の選択位置と走行モードの切換状態とは常に対応しているため、アイドルストップ制御及びニュートラル制御の許可・禁止は、モード選択スイッチ22の選択位置に基づき判断してもよいし、実際に切り換えられている走行モード自体に基づき判断してもよい。
上記のように、例えば2Hモードは舗装路や平坦な未舗装路等の走行時に選択され、4Hモードは起伏がほとんど無いオフロードや降雨中の走行時等に選択される。これらの走行条件は極端な悪路とは言い難いため、2Hモードや4Hモードを選択したときの運転者は悪路での走行性能をそれほど重視していないと見なせる。また、一般に車両1が遭遇する走行条件の大半はこれらの走行条件の何れかに該当するため、十分な燃費低減効果を得るには、このときにアイドルストップ制御及びニュートラル制御を実施するのが望ましく、また、両制御を実施しても車両1の走行性能に支障をきたすことはない。
従って、2Hモード及び4Hモードでは、アイドルストップ制御及びニュートラル制御が共に実施されることにより、燃費低減効果を十分に得ることができる。
従って、2Hモード及び4Hモードでは、アイドルストップ制御及びニュートラル制御が共に実施されることにより、燃費低減効果を十分に得ることができる。
また、4HLcモードでは、アイドルストップ制御の実施、即ち停止条件に基づくエンジン2の自動停止を禁止し、ニュートラル制御の実施を許可する。2Hモード及び4Hモードに比較して4HLcモードの選択時には、センターデファレンシャルギヤ6及びリヤデファレンシャルギヤ12の差動制限が行われて、車両1の走行特性がより悪路に適したものとなる。換言すれば、4HLcモードを選択したときの運転者は2Hモード及び4Hモードを選択した場合に比較して、より悪路での走行性能を重視していると見なせる。
一方で、悪路での車両1の発進時に駆動輪のスリップを誘発し易い傾向にあるニュートラル制御に対して、アイドルストップ制御を悪路での走行時に実施すると、エンジン2を自動始動できない場合に発進不能というより重篤な問題を生じる。このため、4HLcモードではアイドルストップ制御のみを禁止しているのである。
一方で、悪路での車両1の発進時に駆動輪のスリップを誘発し易い傾向にあるニュートラル制御に対して、アイドルストップ制御を悪路での走行時に実施すると、エンジン2を自動始動できない場合に発進不能というより重篤な問題を生じる。このため、4HLcモードではアイドルストップ制御のみを禁止しているのである。
これにより、悪路での車両1の走行時にアイドルストップ制御を実施したときの種々の弊害を防止できる。例えば、悪路で停車してもエンジン2の運転が継続されるため車両1を円滑に発進でき、またスタックからの脱出時においても、アイドル運転からエンジントルクが緩やかに立ち上がるため、駆動輪のスリップを抑制しながら車両1を円滑に発進できる。よって、悪路走行時の運転者の利便性を向上することができる。
さらに、当然であるが車両1が停車してもエンジン2を自動停止させないため、停止させたエンジン2を自動始動できずに悪路で車両1が発進不能に陥るリスクを軽減できる。よって、悪路での4HLcモードによる車両1の走破性を最大限に実現することができる。
また、この4HLcモードではニュートラル制御については実施されることから、これによる燃費低減効果が得られて、悪路走行時においても燃費性能を向上することができる。
さらに、当然であるが車両1が停車してもエンジン2を自動停止させないため、停止させたエンジン2を自動始動できずに悪路で車両1が発進不能に陥るリスクを軽減できる。よって、悪路での4HLcモードによる車両1の走破性を最大限に実現することができる。
また、この4HLcモードではニュートラル制御については実施されることから、これによる燃費低減効果が得られて、悪路走行時においても燃費性能を向上することができる。
一方、4LLcモードでは、アイドルストップ制御及びニュートラル制御の実施を共に禁止する。4HLcモードに比較して4LLcモードの選択時には、副減速機4がHi位置からLo位置に切り換えられて、車両1の走行特性がより悪路に適したものとなる。換言すれば、4LLcモードを選択したときの運転者は2HLcモードを選択した場合に比較して、より悪路での走行性能を重視していると見なせるため、さらに走行性能を優先させるべくニュートラル制御についても禁止しているのである。
このため、悪路での車両1の走行時にニュートラル制御を実施したときの弊害、例えば車両1を発進させる際に駆動輪のスリップを誘発してスタックに陥るリスクなどを軽減できる。よって、悪路走行時の運転者の利便性をさらに向上できると共に、悪路での4LLcモードによる車両1の走破性を最大限に実現することができる。
このため、悪路での車両1の走行時にニュートラル制御を実施したときの弊害、例えば車両1を発進させる際に駆動輪のスリップを誘発してスタックに陥るリスクなどを軽減できる。よって、悪路走行時の運転者の利便性をさらに向上できると共に、悪路での4LLcモードによる車両1の走破性を最大限に実現することができる。
ところで、本実施形態の車両1では、走行モードの選択が運転者に委ねられているため、アイドルストップ制御によるエンジン2の自動停止中に運転者によりモード選択スイッチ22が切換操作されて走行モードが選択し直されることもある。この場合の通常の手順としては、モード選択スイッチ22の選択位置に応じて直ちに走行モードが切り換えられ、その後に再始動条件の成立に基づきエンジン2が自動始動されることになる。
アイドルストップ制御によりエンジン2が自動停止されるのは、2Hモード或いは4Hモードの場合であり、その何れかの走行モードから他の走行モードに切り換えられる。このときに作動するアクチュエータは切換の前後の走行モードによって異なるものの、何れにしてもアクチュエータの作動のために車両1に搭載されたバッテリの電力が消費される。
アイドルストップ制御によりエンジン2が自動停止されるのは、2Hモード或いは4Hモードの場合であり、その何れかの走行モードから他の走行モードに切り換えられる。このときに作動するアクチュエータは切換の前後の走行モードによって異なるものの、何れにしてもアクチュエータの作動のために車両1に搭載されたバッテリの電力が消費される。
上記のようにアイドルストップ制御の停止条件にはバッテリのSOCに関する要件も含まれているが、アクチュエータにより多量の電力が消費される等の想定外の事態もあり得る。このような場合には、その後にエンジン2を自動始動する際に、バッテリの電力不足によりセルモータを正常に作動できずに、エンジン始動不能に陥る可能性がある。
そこで、本実施形態では、エンジン2の自動停止中にモード選択スイッチ22が操作された場合であっても、ECU21は直ちに走行モードの切換のためにアクチュエータを作動させることなく、まずエンジン2の自動始動を実行する(再始動優先部)。そして、エンジン2の再始動が完了した後に、所定のアクチュエータを作動させて走行モードの切換を行う。このときのエンジン始動は、モード選択スイッチ22が操作された時点で直ちに行ってもよいし、再始動条件が成立した後に行ってもよい。
何れの場合でも、まずセルモータの作動によりバッテリの電力が消費され、その後に走行モードの切換のためのアクチュエータの作動により電力が消費される。しかし、エンジン始動後はオルタネータの発電が再開されるため、発電電力とバッテリからの放電電力とにより電力不足を生じることなくアクチュエータを作動可能となる。よって、バッテリの電力不足によるエンジン始動不能の事態を未然に防止でき、悪路において一層確実に車両1を発進させることができる。
一方、上記のように走行モードの切換に対してエンジン2の再始動を先行させることなく、エンジン2の自動停止中にモード選択スイッチ22が操作されたときに、直ちにエンジン2を再始動するようにしてもよい(強制再始動部)。運転者がモード選択スイッチ22の切換操作により走行モードを選択し直した場合には、選択後の走行モードにより間もなく車両が発進する可能性が高いと見なせる。この場合には、例えばブレーキOFF等の再始動条件が成立していなくても、より先行するモード選択スイッチ22が切換操作されたタイミングで、いち早くエンジン2の始動を完了できる。よって、エンジン2の始動遅れに起因するもたつきを生じることなく、より円滑に車両1を発進させることができる。
以上で実施形態の説明を終えるが、本発明の態様はこの実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態では、2WD/4WD切換機構15、センターロック機構16、フリーホイールハブ18、副減速機4、リヤロック機構19を備えたパートタイム式4輪駆動車の制御装置として具体化したが、これに限定されるものではなく、何れかの装置を省略したり、或いは他の装置を追加したりしてもよい。例えばリヤデファレンシャルギヤ12にリヤロック装置を備えた後輪駆動の車両(2輪駆動車)として具体化してもよいし、センターデファレンシャルギヤ6から前輪7f及び後輪7rに常にエンジン出力を分配するフルタイム式4輪駆動車の制御装置として具体化してもよい。また、ニュートラル制御は必ずしも実施する必要はなく、アイドルストップ制御のみを実施する制御装置として具体化してもよい。
また上記実施形態では、2Hモード及び4Hモードでアイドルストップ制御とニュートラル制御の実施を共に許可し、4HLcモードでアイドルストップ制御の実施を禁止すると共にニュートラル制御の実施を許可し、4LLcモードでアイドルストップ制御及びニュートラル制御の実施を共に禁止した。しかし、本発明の走行モードはこれらに限定されるものではなく、何れかの走行モードを省略したり、他の走行モードを追加したりしてもよい。またアイドルストップ制御及びニュートラル制御の実施を許可・禁止する走行モードを変更してもよい。
例えば、2Hモードでアイドルストップ制御とニュートラル制御の実施を共に許可し、4Hモードでアイドルストップ制御の実施を禁止すると共にニュートラル制御の実施を許可し、4HLcモード及び4LLcモードでアイドルストップ制御及びニュートラル制御の実施を共に禁止してもよい。4Hモードを選択したときの運転者は2Hモードの選択時に比較して、より悪路での走行性能を重視していると見なせ、4Hモードでアイドルストップ制御のみを禁止することで、上記実施形態の4HLcモード相当の作用効果を得ることができる。
1 車両
2 エンジン
4 副減速機
6 センターデファレンシャルギヤ
7f 前輪(駆動輪)
7r 後輪(駆動輪)
12 リヤデファレンシャルギヤ
15 2WD/4WD切換機構
16 センターロック機構
19 リヤロック機構
21 ECU(モード切換部、許可・禁止部、再始動優先部、強制再始動部)
22 モード選択スイッチ(入力部材)
23 アイドルストップ制御部(アイドルストップ制御部)
24 ニュートラル制御部(ニュートラル制御部)
2 エンジン
4 副減速機
6 センターデファレンシャルギヤ
7f 前輪(駆動輪)
7r 後輪(駆動輪)
12 リヤデファレンシャルギヤ
15 2WD/4WD切換機構
16 センターロック機構
19 リヤロック機構
21 ECU(モード切換部、許可・禁止部、再始動優先部、強制再始動部)
22 モード選択スイッチ(入力部材)
23 アイドルストップ制御部(アイドルストップ制御部)
24 ニュートラル制御部(ニュートラル制御部)
Claims (9)
- 車両の駆動輪へのエンジン出力の伝達状態を、前記車両の運転者による入力部材の操作に応じて、第1の走行モードと前記第1の走行モードよりも悪路走行に適した第2の走行モードとの少なくとも2つのモード間で切り換えるモード切換部と、
所定の停止条件が成立した際に前記エンジンを自動的に停止し、所定の再始動条件が成立した際に自動停止中の前記エンジンを再始動するアイドルストップ制御部と、
前記モード切換部によって前記第1の走行モードに切り換えられているときに、前記アイドルストップ制御部による前記エンジンの自動停止を許可し、前記モード切換部によって前記第2の走行モードに切り換えられているときに、前記アイドルストップ制御部による前記エンジンの自動停止を禁止する許可・禁止部と
を備えた車両の制御装置。 - 前記車両は2輪駆動モードと4輪駆動モードを選択可能な車両であって、
前記第1の走行モードは2輪駆動モードであり、
前記第2の走行モードは4輪駆動モードである
請求項1記載の車両の制御装置。 - 前記車両はセンターデファレンシャルギヤの差動を制限可能なセンターロック機構を備えた4輪駆動車であって、
前記第1の走行モードは前記センターロック機構により前記センターデファレンシャルギヤの差動を許容するアンロックモードであり、
前記第2の走行モードは前記センターロック機構により前記センターデファレンシャルギヤの差動を制限するロックモードである
請求項1記載の車両の制御装置。 - 前記車両はハイギヤとローギヤとの間で切換可能な副減速機を備えた4輪駆動車であって、
前記第1の走行モードは前記副減速機をハイギヤ側に切り換えるハイギヤモードであり、
前記第2の走行モードは前記副減速機をローギヤ側に切り換えるローギヤモードである
請求項1記載の車両の制御装置。 - 前記車両はリヤデファレンシャルギヤの差動を制限可能なリヤロック機構を備えた車両であって、
前記第1の走行モードは前記リヤロック機構により前記リヤデファレンシャルギヤの差動を許容するアンロックモードであり、
前記第2の走行モードは前記リヤロック機構により前記リヤデファレンシャルギヤの差動を制限するロックモードである
請求項1記載の車両の制御装置。 - 前記モード切換部は、前記車両の運転者による入力部材の操作に応じて、前記第2の走行モードよりも悪路走行に適したモードである第3の走行モードに前記車両の駆動輪へのエンジン出力の伝達状態を切換可能であって、
前記車両の停車中に、前記車両の変速機をニュートラル状態に制御するニュートラル制御部を備え、
前記許可・禁止部は、前記第1の走行モードに切り換えられているときに、前記アイドルストップ制御及び前記ニュートラル制御の実施を許可し、前記第2の走行モードに切り換えられているときに、前記アイドルストップ制御の実施を禁止すると共に前記ニュートラル制御の実施を許可し、前記第3の走行モードに切り換えられているときには、前記アイドルストップ制御及び前記ニュートラル制御の実施を禁止する
請求項1~3,5の何れか1項に記載の車両の制御装置。 - 前記モード切換部は、前記車両の運転者による入力部材の操作に応じて、前記第1の走行モードと前記第2の走行モードとの中間の悪路走行に対する適合性を有する第4の走行モードに前記車両の駆動輪へのエンジン出力の伝達状態を切換可能であって、
前記車両の停車中に、前記車両の変速機をニュートラル状態に制御するニュートラル制御部を備え、
前記許可・禁止部は、前記第1の走行モードに切り換えられているときに、前記アイドルストップ制御及び前記ニュートラル制御の実施を許可し、前記第4の走行モードに切り換えられているときに、前記アイドルストップ制御の実施を禁止すると共に前記ニュートラル制御の実施を許可し、前記第2の走行モードに切り換えられているときには、前記アイドルストップ制御及び前記ニュートラル制御の実施を禁止する
請求項4に記載の車両の制御装置。 - 前記アイドルストップ制御部による前記エンジンの自動停止中において運転者により前記入力部材が切換操作された場合、前記アイドルストップ制御部に前記エンジンを再始動させた後に前記モード切換部に前記入力部材の操作に応じた走行モードの切換を実施させる再始動優先部を備えた
請求項1~7の何れか1項に記載の車両の制御装置。 - 前記アイドルストップ制御部による前記エンジンの自動停止中において運転者により前記入力部材が切換操作されたときに、前記再始動条件が成立していない場合であっても、前記アイドルストップ制御部に前記エンジンを強制的に再始動させる強制再始動部を備えた
請求項1~7の何れか1項に記載の車両の制御装置。
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