JP2001001779A - 前後輪駆動車両 - Google Patents

前後輪駆動車両

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JP2001001779A
JP2001001779A JP11176013A JP17601399A JP2001001779A JP 2001001779 A JP2001001779 A JP 2001001779A JP 11176013 A JP11176013 A JP 11176013A JP 17601399 A JP17601399 A JP 17601399A JP 2001001779 A JP2001001779 A JP 2001001779A
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JP
Japan
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motor
speed
dog
wheel
rear wheel
Prior art date
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Pending
Application number
JP11176013A
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English (en)
Inventor
Takashi Kuribayashi
隆司 栗林
Hiroyuki Matsuo
裕之 松尾
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Honda Motor Co Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
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Filing date
Publication date
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Priority to US09/568,498 priority patent/US6321865B1/en
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H3/00—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • F16H3/44—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion
    • F16H3/72—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion with a secondary drive, e.g. regulating motor, in order to vary speed continuously
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 前輪をエンジンで駆動し、後輪をドグクラッ
チを介してモータで駆動する前後輪駆動車両において、
特別のモータ回転数センサを必要とせずに、ドグクラッ
チのスムーズな係合を可能にする。 【解決手段】 エンジンによる車両の発進時に後輪
ＷRL，ＷRRが従動してドグクラッチ４６の可動ドグ４８
が固定ドグ４７に対して回転したとき、モータＭL ，Ｍ
R を後輪ＷRL，ＷRRの車輪速度に応じた所定の目標回転
数で駆動して可動ドグ４８の回転を停止させ、固定ドグ
４７に対する係合をスムーズに行わせる。その際に、特
別のモータ回転数センサを設けることなく、モータ
ＭL ，ＭR の電流およびデューティ値からモータ回転数
を推定し、その推定したモータ回転数が前記所定の目標
回転数用に一致するようにモータＭL ，ＭR の駆動をフ
ィードバック制御する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、前後輪の一方をエ
ンジンで駆動し、他方を発進アシスト用のモータで駆動
する前後輪駆動車両に関する。
【０００２】
【従来の技術】かかる前後輪駆動車両において、エンジ
ンで前輪を駆動して発進を行うときに該前輪がスリップ
すると、発進アシスト用のモータを駆動するとともに該
モータおよび後輪間に設けたドグクラッチを係合して後
輪を駆動することにより四輪駆動状態にするものが、本
出願人により既に提案されている（特開平９−７９３４
８号公報参照）。
【０００３】上記前後輪駆動車両がエンジンで前輪を駆
動して発進すると路面から受ける摩擦力で後輪が従動す
るため、モータおよび後輪間に配置されたドグクラッチ
の可動ドグ（後輪およびモータに接続されたドグ）が回
転し、固定ドグ（トランスミッションのケーシングに固
定されたドグ）との間に相対回転が発生する。この状態
でドグクラッチを係合しようとしても、可動ドグが固定
ドグに弾かれるためにスムーズな係合は困難である。そ
こで従来は、ドグクラッチの係合に先立ってモータを空
ぶかしすることにより、後輪により回転する可動ドグを
モータにより停止させ、固定ドグとの間に相対回転を消
滅あるいは減少させた状態で両ドグの係合を行ってい
た。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、モータ
の空ぶかしにより可動ドグを完全に停止させることは困
難であり、ドグクラッチの係合時に係合ショックが発生
することが避けられなかった。
【０００５】ところで、車両には後輪の車輪速度を検出
する車輪速度センサが一般的に備えられているため、こ
の車輪速度に基づいて可動ドグの回転速度を算出するこ
とができる。従って、検出された後輪の車輪速度に対応
する回転数でモータを駆動すれば、前記可動ドグの回転
を停止させてドグクラッチの係合をスムーズに行わせる
ことができる。しかしながら、モータの回転数が所定の
回転数になるようにフィードバック制御するためには、
その回転数を検出するモータ回転数センサが必要になっ
てコストが上昇するため、モータ回転数センサを設ける
ことなくドグクラッチの係合ショックを防止できるよう
にすることが望ましい。
【０００６】本発明は前述の事情に鑑みてなされたもの
で、特別のモータ回転数センサを必要とせずに、ドグク
ラッチのスムーズな係合を可能にすることを目的とす
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に記載された発明によれば、前輪および後
輪の一方の車輪を駆動するエンジンと、前輪および後輪
の他方の車輪を駆動するモータと、前記他方の車輪およ
びモータ間に配置されたドグクラッチと、モータ回転数
およびドグクラッチの係合を制御する制御手段とを備
え、車両の発進時にドグクラッチを係合してモータで前
記他方の車輪を駆動して発進のアシストを行い、車速が
所定値に達したならば前記発進のアシストを停止する前
後輪駆動車両において、前記他方の車輪の車輪速度を検
出する車輪速度センサと、モータの電流およびデューテ
ィ値からモータ回転数を推定するモータ回転数推定手段
とを設け、前記制御手段は、モータ回転数推定手段で推
定したモータ回転数が車輪速度センサで検出した車輪速
度に対応する回転数に一致するように該モータ回転数を
制御した後にドグクラッチを係合することを特徴とする
前後輪駆動車両が提案される。
【０００８】上記構成によれば、車両の発進時にドグク
ラッチを係合してモータによる発進アシストを行う際
に、モータ回転数推定手段で推定したモータ回転数が車
輪速度センサで検出した車輪速度に対応する回転数に一
致するように該モータ回転数を制御した後にドグクラッ
チを係合するので、ドグクラッチの相互に噛合するドグ
歯間の相対回転を無くしてスムーズな係合を可能にする
ことができる。しかも、その際のモータの制御に必要な
モータ回転数は、特別のモータ回転数センサを用いずに
モータの電流およびデューティ値から推定するので、部
品点数の増加およびコストの上昇を回避することができ
る。特に、車輪速度センサとしては、アンチロックブレ
ーキシステム用やトラクションコントロールシステム用
として車両に一般的に備えられたものが利用可能である
ため、そのために部品点数の増加やコストの上昇を来す
こともない。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、添
付図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。
【００１０】図１〜図８は本発明の一実施例を示すもの
で、図１は前後輪駆動車両の全体構造を示す図、図２は
後輪駆動装置の拡大断面図、図３は後輪駆動装置のスケ
ルトン図、図４はドグクラッチの構造を示す、図２の要
部拡大図、図５および図６は図４に対応する作用説明
図、図７はモータの駆動回路およびその等価回路を示す
図、図８はドグクラッチの係合制御を説明するタイムチ
ャートである。
【００１１】先ず、図１に基づいて本実施例の前後輪駆
動車両Ｖの全体構造を説明する。
【００１２】車両Ｖは車体前部に横置きに搭載されたエ
ンジンＥを備えており、このエンジンＥの駆動力はトラ
ンスミッション１、ディファレンシャル２および左右の
ドライブシャフト３L ，３R を介して左右の前輪ＷFL，
ＷFRに伝達される。エンジンＥにより駆動されるジェネ
レータＧは、車両Ｖのヘッドライト、ブレーキランプ、
スタータモータ、空調装置、オーディオ機器等の各種電
装品に給電するための１２ボルトの第１バッテリＢ1 に
接続される。
【００１３】一対の直流モータＭL ，ＭR を駆動源とす
る後輪駆動装置Ｄが車体後部に設けられており、これら
モータＭL ，ＭR の駆動力は後輪駆動装置Ｄおよび左右
のドライブシャフト４L ，４R を介して左右の後輪
ＷRL，ＷRRに伝達される。１個が１２ボルトの第２バッ
テリＢ2 ，Ｂ2 が２個直列に接続されており、これら第
２バッテリＢ2 ，Ｂ2 に前記ジェネレータＧがＤＣ−Ｄ
ＣコンバータＣを介して接続される。マイクロコンピュ
ータよりなる電子制御ユニットＵにより、モータＭ L ，
ＭR の作動が制御される。
【００１４】上記モータＭL ，ＭR の駆動を制御すべ
く、電子制御ユニットＵには、左右の前輪ＷFL，ＷFRの
回転速度を検出する前輪速度センサＳ1 ，Ｓ1 と、左右
の後輪の回転速度を検出する後輪速度センサＳ2 ，Ｓ2
と、ステアリングホイール６の操舵角を検出する操舵角
センサＳ3 と、ブレーキペダル７の操作を検出するブレ
ーキ操作センサＳ4 と、セレクトレバー８が前進ポジシ
ョンにあるか後進ポジションにあるかを検出するシフト
ポジションセンサＳ5 と、モータＭL ，ＭR に流れる電
流を検出する電流センサＳ6 ，Ｓ6 とからの信号が入力
される。
【００１５】次に、図２および図３を参照して後輪駆動
装置ＤおよびモータＭL ，ＭR の構造を説明する。
【００１６】後輪駆動装置Ｄのケーシング２１は、相互
に結合された左ケース本体２２L および右ケース本体２
２R と、左ケース本体２２L の左側面に結合された左ケ
ースカバー２３L と、右ケース本体２２R の右側面に結
合された右ケースカバー２３ R とから構成される。左ケ
ースカバー２３L の左側面には左側のモータＭL のモー
タハウジング２４L が固定されるとともに、右ケースカ
バー２３R の右側面には右側のモータＭR のモータハウ
ジング２４R が固定される。各モータＭL ，Ｍ R は、左
右のケースカバー２３L ，２３R およびモータハウジン
グ２４L ，２４ R に回転自在に支持されたモータ軸２
５，２５と、モータハウジング２４L ，２４R の内周面
に固定されたステータ２６，２６と、モータ軸２５，２
５に固定されたロータ２７，２７と、モータ軸２５，２
５に固定されたコミュテータ２８，２８と、コミュテー
タ２８，２８に接触するブラシ２９，２９とを備える。
【００１７】左ケース本体２２L および左ケースカバー
２３L 間と、右ケース本体２２R および右ケースカバー
２３R 間とには、それぞれ入力軸３０，３０、第１減速
軸３１，３１、第２減速軸３２，３２および第３減速軸
３３，３３が平行に支持される。モータ軸２５，２５は
筒状に形成された入力軸３０，３０の内周面にスプライ
ン結合される。入力軸３０，３０に設けた第１減速ギヤ
３４，３４が第１減速軸３１，３１に設けた第２減速ギ
ヤ３５，３５に噛み合い、第１減速３１，３１軸に設け
た第３減速ギヤ３６，３６が第２減速軸３２，３２に設
けた第４減速ギヤ３７，３７に噛み合い、更に第２減速
軸３２，３２に設けた第５減速ギヤ３８，３８が第３減
速軸３３，３３に設けた第６減速ギヤ３９，３９に噛み
合っている。従って、モータ軸２５，２５の回転は、第
１〜第６減速ギヤ３４〜３９，３４〜３９，を介して第
３減速軸３３，３３に伝達されることになる。
【００１８】筒状に形成された左右の第３減速軸３３，
３３の内部に左右の出力軸４０L ，４０R が相対回転可
能に嵌合しており、それら出力軸４０L ，４０R の外端
は第３減速軸３３，３３の外部に突出して左右のケース
カバー２３L ，２３R にそれぞれ支持される。そして左
右の出力軸４０L ，４０R の外端は、それぞれ等速ジョ
イント４１L ，４１R および前記ドライブシャフト
４L ，４R を介して左右の後輪ＷRL，ＷRRに接続され
る。
【００１９】左右の第３減速軸３３，３３と左右の出力
軸４０L ，４０R とが、それぞれ遊星歯車機構Ｐ，Ｐに
よって接続される。左右の遊星歯車機構Ｐ，Ｐは実質的
に同一構造である。
【００２０】遊星歯車機構Ｐ，Ｐは、出力軸４０L ，４
０R の内端に一体に設けられたプラネタリキャリヤ４
２，４２と、プラネタリキャリヤ４２，４２に回転自在
に支持された複数のプラネタリギヤ４３…と、左右のケ
ース本体２２L ，２２R に回転自在に支持されてプラネ
タリギヤ４３…に噛合するリングギヤ４４と、第３減速
軸３３，３３に設けられてプラネタリギヤ４３…に噛合
するサンギヤ４５，４５とから構成される。尚、左右の
遊星歯車機構Ｐ，Ｐのリングギヤ４４は一体に形成され
て共有される。
【００２１】図４に示すように、左右の遊星歯車機構
Ｐ，Ｐに共有されるリングギヤ４４はドグクラッチ４６
によってケーシング２１に結合可能である。ドグクラッ
チ４６は、左ケース本体２２L に固定した固定ドグ４７
と、リングギヤ４３の外周に軸方向摺動自在にスプライ
ン係合して前記固定ドグ４７のドグ歯４７1 に係合可能
なドグ歯４８1 を備えた可動ドグ４８と、可動ドグ４８
の外周に軸方向摺動自在に嵌合するシフトスリーブ４９
と、シフトスリーブ４９に係合するシフトフォーク５０
と、ケーシング２１に摺動自在に支持されてシフトフォ
ーク５０を支持するシフトロッド５１と、励磁によって
シフトロッド５１を図中左方向に駆動するシフトソレノ
イド５２と、シフトソレノイド５２の非励磁時にシフト
ロッド５１を図中右方向に駆動する戻しばね５３とから
構成される。
【００２２】可動ドグ４８には２個のロックボール５
４，５５を収納する２個の透孔４８2，４８3 が形成さ
れており、可動ドグ４８に対向するリングギヤ４４の外
周面には１個の凹部４４1 が形成されるとともに、可動
ドグ４８に対向するシフトスリーブ４９の内周面には２
個の凹部４９1 ，４９2 が形成される。
【００２３】而して、図４に示すように、シフトソレノ
イド５２が非励磁時状態にあってシフトロッド５１が図
中右方向に移動しているとき、可動ドグ４８の２個の透
孔４８2 ，４８3 およびシフトスリーブ４９の２個の凹
部４９1 ，４９2 は整列しており、そこに遠心力で半径
方向外側に付勢された２個のロックボール５４，５５が
嵌合している。この状態では、ロックボール５４，５５
はリングギヤ４４の凹部４４1 と係合することがなく、
従ってリングギヤ４４は自由に回転することができる。
【００２４】図５に示すように、シフトソレノイド５２
が励磁されてシフトロッド５１が図中左方向に移動する
と、シフトロッド５１がシフトフォーク５０、シフトス
リーブ４９およびロックボール５４，５５を介して可動
ドグ４８を左動させ、可動ドグ４８のドグ歯４８1 が固
定ドグ４７のドグ歯４７1 に係合する。図６に示すよう
に、シフトソレノイド５２によってシフトロッド５１が
更に左動すると、シフトスリーブ４９の２個の凹部４９
1 ，４９2 間に形成された凸部４９3 上に一方のロック
ボール５４が乗り上げ、可動ドグ４８の透孔４８2 から
押し出されたロックボール５４の一部がリングギヤ４４
の凹部４４1 に係合する。その結果、リングギヤ４４
は、ロックボール５４、可動ドグ４８および固定ドグ４
７を介して左ケース本体２２L に回転不能に結合され
る。
【００２５】上記構造の後輪駆動装置Ｄにより、車両Ｖ
の発進時には発進アシスト制御が行われ、車両Ｖの発進
後には旋回制御および差動制限制御が行われる。
【００２６】（１）発進アシスト制御 ブレーキペダル７が操作されていないことをブレーキ操
作センサＳ4 が検出しており、シフトポジションセンサ
Ｓ5 で検出したシフトポジションが前進走行ポジション
であり、かつ後輪速度センサＳ2 ，Ｓ2 で検出した後輪
速度Ｖｒ（即ち、車速）が１５ｋｍ／ｈ未満である車両
Ｖの前進発進時に、前輪速度センサＳ1，Ｓ1 で検出し
た前輪速度Ｖｆと後輪速度センサＳ2 ，Ｓ2 で検出した
後輪速度Ｖｒとを比較し、前輪速度Ｖｆおよび後輪速度
Ｖｒの偏差ΔＶ（＝Ｖｆ−Ｖｒ）が閾値ΔＶ以上になる
と、つまりエンジンＥにより駆動される前輪ＷFL，ＷFR
のスリップ量が所定値以上になると、図６に示すよう
に、シフトソレノイド５２を励磁してドグクラッチ４６
を係合させることにより遊星歯車機構Ｐ，Ｐのリングギ
ヤ４４をケーシング２１に固定した状態で、左右のモー
タＭL ，ＭR を同速度で正転駆動する。
【００２７】すると左右のモータＭL ，ＭR の回転が遊
星歯車機構Ｐ，Ｐのサンギヤ４５，４５に伝達される
が、ドグクラッチ４６によってリングギヤ４４がケーシ
ング２１に固定されているため、サンギヤ４５，４５お
よびリングギヤ４４に噛み合うプラネタリギヤ４３…が
自転しながら公転し、これらプラネタリギヤ４３…を支
持する左右のプラネタリキャリヤ４２，４２が回転す
る。その結果、プラネタリキャリヤ４２，４２に出力軸
４０L ，４０R 、等速ジョイント４１L ，４１R および
ドライブシャフト４L ，４R を介して接続された左右の
後輪ＷRL，ＷRRが同速度で前進回転し、車両Ｖの前進発
進がアシストされる。
【００２８】尚、シフトポジションセンサＳ5 で検出し
たシフトポジションが後進走行ポジションである車両Ｖ
の後進発進時には、ドグクラッチ４６を係合させた状態
で左右のモータＭL ，ＭR を同速度で逆転駆動すること
により、左右の後輪ＷRL，Ｗ RRを同速度で後進回転させ
て車両Ｖの後進発進がアシストすることができる。
【００２９】（２）旋回制御 車両Ｖの発進が完了して車速が１５ｋｍ／ｈ以上になる
と、ドグクラッチ４６が図４に示す非係合状態に保持さ
れて遊星歯車機構Ｐ，Ｐのリングギヤ４４は自由に回転
できる状態になる。この状態で例えば車両Ｖが右旋回す
る場合に、左側のモータＭL を正転駆動するとともに右
側のモータＭR を逆転駆動する。すると左側のサンギヤ
４５が正転して左側のプラネタリキャリヤ４２がリング
ギヤ４４に対して正転し、同時に右側のサンギヤ４５が
逆転して右側のプラネタリキャリヤ４２がリングギヤ４
４に対して逆転する。このとき、左右のプラネタリキャ
リヤ４２，４２から共通のリングギヤ４４に作用する相
互に逆方向のトルクは相殺されるため、左後輪ＷRLが増
速されて右後輪ＷRRが減速される。その結果、左後輪Ｗ
RLおよび右後輪ＷRRにそれぞれ駆動力および制動力が作
用し、右向きのヨーモーメントが発生して車両Ｖの右旋
回がアシストされる。
【００３０】尚、車両Ｖの左旋回時には、右側のモータ
ＭR を正転駆動するとともに左側のモータＭL を逆転駆
動することにより、右後輪ＷRRおよび左後輪ＷRLにそれ
ぞれ駆動力および制動力が作用し、左向きのヨーモーメ
ントが発生して車両Ｖの左旋回がアシストされる。また
左右のモータＭL ，ＭR の駆動量は、操舵角センサＳ 3
で検出した操舵角と、後輪速度センサＳ2 ，Ｓ2 で検出
した車速とに基づいて推定した車両Ｖの旋回半径に応じ
て決定することができる。
【００３１】（３）差動制限制御 直進走行時や高速旋回時には、左右のモータＭL ，ＭR
をジェネレータとして機能させて回生制動力を発生させ
ることにより、後輪駆動装置Ｄに差動制限機能を発揮さ
せる。即ち、左後輪ＷRLの回転がプラネタリキャリヤ４
２、プラネタリギヤ４３…およびサンギヤ４５を経て左
側のモータＭL に伝達されて制動されるとともに、右後
輪ＷRRの回転がプラネタリキャリヤ４２、プラネタリギ
ヤ４３…およびサンギヤ４５を経て右側のモータＭR に
伝達されて制動されるが、このとき左右のプラネタリギ
ヤ４３…がケーシング２１から切り離された共通のリン
グギヤ４４に噛み合っているため、左右の後輪ＷRL，Ｗ
RRの差回転が左右のモータＭL ，ＭR の制動力によって
規制される。これにより差動制限機能が発揮され、外乱
等によって車両Ｖにヨーモーメントが作用したときに、
このヨーモーメントに対抗するヨーモーメントを発生さ
せて直進安定性や高速旋回安定性を高めることができ
る。
【００３２】次に、上記発進アシスト制御時におけるド
グクラッチ４６の係合制御について説明する。
【００３３】図３を参照すると明らかなように、エンジ
ンＥで前輪ＷFL，ＷFRを駆動して車両Ｖが発進すると、
後輪ＷRL，ＷRRは路面から受ける摩擦力で回転する。こ
のときモータＭL ，ＭR は停止しているために遊星歯車
機構Ｐ，Ｐのサンギヤ４５，４５は停止しており、後輪
ＷRL，ＷRRの回転が出力軸４０L ，４０R からプラネタ
リキャリヤ４２，４２に伝達されると、プラネタリギヤ
４３…に噛み合うリングギヤ４４，４４がドグクラッチ
４６の可動ドグ４８と共に回転する。この状態で前輪Ｗ
FL，ＷFRのスリップが検出されると、発進アシスト制御
を行うべくドグクラッチ４６を係合してモータＭL ，Ｍ
R を駆動するが、前述したように可動ドグ４８は回転状
態にあるために停止した固定ドグ４７とのスムーズな係
合が難しくなる。
【００３４】そこで、ドグクラッチ４６の係合に先立っ
てモータＭL ，ＭR を駆動してサンギヤ４５，４５を回
転させれば、プラネタリキャリヤ４２，４２の回転によ
り発生する可動ドグ４８の回転を打ち消し、可動ドグ４
８を停止状態に維持して固定ドグ４７との係合をスムー
ズに行わせることができる。このとき、後輪ＷRL，Ｗ RR
の回転数は後輪速度センサＳ2 ，Ｓ2 によって検出可能
であるため、後輪ＷRL，ＷRRからの駆動力で回転する可
動ドグ４８を停止させるのに必要な目標モータ回転数
は、各ギヤの歯数に基づいて算出可能である。尚、後輪
速度センサＳ2 ，Ｓ2 は、アンチロックブレーキシステ
ム用やトラクションコントロールシステム用として車両
Ｖに一般的に備えられたものがそのまま利用可能である
ため、特別のセンサを追加する必要はない。
【００３５】従って、前記算出された目標モータ回転数
でモータＭL ，ＭR を空ぶかしして可動ドグ４８を停止
させ、その状態でドグクラッチ４６を係合させれば係合
ショックの発生を防止できるが、実際には空ぶかしだけ
でモータ回転数Ｎｍを目標モータ回転数に一致させるの
は難しく、実際のモータ回転数Ｎｍを検出した上で、そ
のモータ回転数Ｎｍを目標モータ回転数に一致させるよ
うにフィードバック制御を行う必要がある。しかしなが
らモータ回転数センサを設けることはコストアップの要
因になるため、本実施例ではモータ回転数センサを用い
ることなくモータ回転数Ｎｍを推定し、部品点数および
コストを削減するようになっている。
【００３６】以下、その手法を図７に基づいて説明す
る。
【００３７】図７（Ａ）は左右のモータＭL ，ＭR の駆
動回路を、その左右一方の系統について示したものであ
り、ここでＥ0 は第２バッテリＢ2 の起電力、Ｒｂは第
２バッテリＢ2 の内部抵抗、Ｒｈは回路抵抗、Ｉｍはモ
ータ電流、ＲｍはモータＭL（ＭR ）の内部抵抗、Ｅｍ
はモータＭL （ＭR ）の起電力である。
【００３８】図７（Ｂ）は、図７（Ａ）の回路を簡略化
した等価回路を示すものである。ここで、Ｅ0 ×Dutyは
第２バッテリＢ2 の起電力Ｅ0 にデューティ値Dutyを乗
算したもので、パワードライブユニットが出力する電圧
に相当する。Ｋｅ×ＮｍはモータＭL （ＭR ）の起電力
であって、起電力定数Ｋｅにモータ回転数Ｎｍを乗算し
て得ることができる。またＩｍはモータ電流であり、Ｒ
は回路の総抵抗である。
【００３９】而して、図７（Ｂ）の等価回路から、 Ｋｅ×Ｎｍ＋Ｉｍ×Ｒ＝Ｅ0 ×Duty …（１） が成立し、（１）式からからモータ回転数Ｎｍが、次式
のように推定される。
【００４０】 Ｎｍ＝（Ｅ0 ×Duty−Ｉｍ×Ｒ）／Ｋｅ …（２） 上述したモータ回転数Ｎｍの推定は、電子制御ユニット
Ｕに設けられたモータ回転数推定手段Ｕ1 （図１参照）
において行われる。即ち、前記（２）式におけるデュー
ティ値Dutyは電子制御ユニットＵの内部において算出さ
れ、モータ電流Ｉｍは電流センサＳ6 ，Ｓ6 で検出可能
であり、第２バッテリＢ2 の起電力Ｅ0、回路の総抵抗
Ｒおよび起電力定数Ｋｅは何れも既知の定数である。第
２バッテリＢ2 の起電力Ｅ0 は若干変動するが、ドグク
ラッチ４６の係合制御を行う上で大きな影響を与えるの
ではない。
【００４１】而して、図８に示すように、車両Ｖの発進
に伴って後輪ＷRL，ＷRRの車輪速度が増加を開始する
と、モータＭL ，ＭR の目標電流を一旦リニアに立ち上
げ、遊星歯車機構Ｐ，Ｐを介してドグクラッチ４６の可
動ドク４８を駆動する。そして前記（２）式において推
定したモータ回転数Ｎｍ（可動ドグ４８の回転数に換算
した値）と、後輪速度センサＳ2 ，Ｓ2 で検出した後輪
ＷRL，ＷRRの車輪速度（可動ドグ４８の回転数に換算し
た値）とを比較し、前記モータ回転数Ｎｍが前記車輪速
度に一致するようにモータＭL ，ＭR の目標電流をフィ
ードバック制御する。そして前記モータ回転数Ｎｍが前
記車輪速度に充分に接近したときに、つまり後輪ＷRL，
ＷRRによる可動ドグ４８の回転をモータモータＭL ，Ｍ
R の回転で打ち消して該可動ドグ４８の回転が停止ある
いは減少したときに、ドグクラッチ４６を係合させるこ
とにより係合ショックを軽減することができる。
【００４２】ドグクラッチ４６が係合した後も、前記モ
ータ回転数Ｎｍが前記車輪速度に一致するようにモータ
ＭL ，ＭR の目標電流のフィードバック制御を継続する
ことにより、モータ回転数Ｎｍを車輪速度に滑らかに追
随させてハンチングの発生を防止することができる。そ
してモータＭL ，ＭR の目標電流が予め設定した最終目
標値に達したときに上記制御を終了する。
【００４３】以上、本発明の実施例を詳述したが、本発
明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行う
ことが可能である。
【００４４】例えば、実施例では前輪ＷFL，ＷFRをエン
ジンＥで駆動し、後輪ＷRL，ＷRRをモータＭL ，ＭR で
駆動しているが、逆に後輪ＷRL，ＷRRをエンジンＥで駆
動し、前輪ＷFL，ＷFRをモータＭL ，ＭR で駆動するこ
とも可能である。
【００４５】
【発明の効果】以上のように請求項１に記載された発明
によれば、車両の発進時にドグクラッチを係合してモー
タによる発進アシストを行う際に、モータ回転数推定手
段で推定したモータ回転数が車輪速度センサで検出した
車輪速度に対応する回転数に一致するように該モータ回
転数を制御した後にドグクラッチを係合するので、ドグ
クラッチの相互に噛合するドグ歯間の相対回転を無くし
てスムーズな係合を可能にすることができる。しかも、
その際のモータの制御に必要なモータ回転数は、特別の
モータ回転数センサを用いずにモータの電流およびデュ
ーティ値から推定するので、部品点数の増加およびコス
トの上昇を回避することができる。特に、車輪速度セン
サとしては、アンチロックブレーキシステム用やトラク
ションコントロールシステム用として車両に一般的に備
えられたものが利用可能であるため、そのために部品点
数の増加やコストの上昇を来すこともない。
【図面の簡単な説明】
【図１】前後輪駆動車両の全体構造を示す図
【図２】後輪駆動装置の拡大断面図
【図３】後輪駆動装置のスケルトン図
【図４】ドグクラッチの構造を示す、図２の要部拡大図
【図５】図４に対応する作用説明図
【図６】図４に対応する作用説明図
【図７】モータの駆動回路およびその等価回路を示す図
【図８】ドグクラッチの係合制御を説明するタイムチャ
ート
【符号の説明】
Duty デューティ値 Ｅ エンジン Ｉｍ モータの電流 ＭL ，ＭR モータ Ｎｍ モータ回転数 Ｓ2 後輪速度センサ（車輪速度センサ） Ｕ 電子制御ユニット（制御手段） Ｕ1 モータ回転数推定手段 Ｖ 車両 ＷFL，ＷFR 前輪 ＷRL，ＷRR 後輪 ４６ ドグクラッチ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） // Ｆ１６Ｈ 59:44 Ｆターム(参考） 3D043 AA08 AB17 EA02 EA05 EA17 EE06 EE07 EE09 EE12 EF09 EF13 EF26 3J052 AA01 CB01 EA03 EA10 GC41 GC46 GC74 HA01 LA08 3J057 AA02 BB01 GA66 GB30 GB36 GB37 GC08 GE05 JJ05 5H115 PG04 PI15 PI22 PI29 PI30 PU02 PU22 PU25 PV02 QA01 QA05 QE16 QI04 QN02 QN06 QN09 RB08 RB14 SJ13 TB02 TO12 TO23 TO30

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 前輪（ＷFL，ＷFR）および後輪（ＷRL，
    ＷRR）の一方の車輪を駆動するエンジン（Ｅ）と、 前輪（ＷFL，ＷFR）および後輪（ＷRL，ＷRR）の他方の
    車輪を駆動するモータ（ＭL ，ＭR ）と、 前記他方の車輪およびモータ（ＭL ，ＭR ）間に配置さ
    れたドグクラッチ（４６）と、 モータ回転数（Ｎｍ）およびドグクラッチ（４６）の係
    合を制御する制御手段（Ｕ）と、を備え、車両（Ｖ）の
    発進時にドグクラッチ（４６）を係合してモータ
    （ＭL ，ＭR ）で前記他方の車輪を駆動して発進のアシ
    ストを行い、車速が所定値に達したならば前記発進のア
    シストを停止する前後輪駆動車両において、 前記他方の車輪の車輪速度を検出する車輪速度センサ
    （Ｓ2 ）と、 モータ（ＭL ，ＭR ）の電流（Ｉｍ）およびデューティ
    値（Duty）からモータ回転数（Ｎｍ）を推定するモータ
    回転数推定手段（Ｕ1 ）と、を設け、前記制御手段
    （Ｕ）は、モータ回転数推定手段（Ｕ1 ）で推定したモ
    ータ回転数（Ｎｍ）が車輪速度センサ（Ｓ2 ）で検出し
    た車輪速度に対応する回転数に一致するように該モータ
    回転数（Ｎｍ）を制御した後にドグクラッチ（４６）を
    係合することを特徴とする前後輪駆動車両。
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