JP2001239853A - 車両用電動４輪駆動装置 - Google Patents
車両用電動４輪駆動装置Info
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
- B60L53/50—Charging stations characterised by energy-storage or power-generation means
- B60L53/55—Capacitors
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
-
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- Arrangement And Driving Of Transmission Devices (AREA)
- Hybrid Electric Vehicles (AREA)
- Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】ロールバック現象を抑えることができる車両用
電動４輪駆動装置を提供することにある。また、低μ路
坂道における発進性能が得られる車両用電動４輪駆動装
置を提供することにある。 【解決手段】前輪の車軸２４は、エンジン２０によって
駆動され、後輪の車軸３４は電動機３０によって駆動さ
れる。ＧＣＵ６０は、回転センサ５６，５８の出力信号
により、車両のロールバック状態を検出したとき、電動
機を駆動してロールバック状態を抑制する。また、ＧＣ
Ｕ６０は、回転センサ５６，５８の出力信号により、車
両が低μ路坂道においてスピンを起こしながらのロール
バック状態を検出したとき、電動機を駆動して低μ路坂
道におけるロールバック状態を抑制して、低μ路坂道の
発進性能を確保する。
電動４輪駆動装置を提供することにある。また、低μ路
坂道における発進性能が得られる車両用電動４輪駆動装
置を提供することにある。 【解決手段】前輪の車軸２４は、エンジン２０によって
駆動され、後輪の車軸３４は電動機３０によって駆動さ
れる。ＧＣＵ６０は、回転センサ５６，５８の出力信号
により、車両のロールバック状態を検出したとき、電動
機を駆動してロールバック状態を抑制する。また、ＧＣ
Ｕ６０は、回転センサ５６，５８の出力信号により、車
両が低μ路坂道においてスピンを起こしながらのロール
バック状態を検出したとき、電動機を駆動して低μ路坂
道におけるロールバック状態を抑制して、低μ路坂道の
発進性能を確保する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、エンジン及び電動
機を用いて車両の４輪を駆動する車両用電動４輪駆動装
置に関する。
機を用いて車両の４輪を駆動する車両用電動４輪駆動装
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の４輪駆動車としては、４輪ともエ
ンジンからの駆動力で駆動する機械的な４輪駆動車が知
られている。車両の４輪全てを駆動輪とすることによ
り、路面の状態の悪い悪路、雪道などの低μ路での走行
性を向上させることができる。しかしながら、機械的な
４輪駆動車は、２輪駆動車と車台を共通にできないた
め、例えば、特開平７−２３１５０８号公報に記載され
ているように、エンジンによって駆動される車軸と、電
動機によって駆動される車軸を別々に有する電動４輪駆
動システムが提案されている。
ンジンからの駆動力で駆動する機械的な４輪駆動車が知
られている。車両の４輪全てを駆動輪とすることによ
り、路面の状態の悪い悪路、雪道などの低μ路での走行
性を向上させることができる。しかしながら、機械的な
４輪駆動車は、２輪駆動車と車台を共通にできないた
め、例えば、特開平７−２３１５０８号公報に記載され
ているように、エンジンによって駆動される車軸と、電
動機によって駆動される車軸を別々に有する電動４輪駆
動システムが提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
特開平７−２３１５０８号公報に記載されているシステ
ムでは、坂道で発進する際、坂道の勾配によっては車両
が後退する現象（以下、「ロールバック」と称する）が
発生する時があり、運転者は不意な後退に対して恐怖感
を感じるという問題があった。
特開平７−２３１５０８号公報に記載されているシステ
ムでは、坂道で発進する際、坂道の勾配によっては車両
が後退する現象（以下、「ロールバック」と称する）が
発生する時があり、運転者は不意な後退に対して恐怖感
を感じるという問題があった。
【０００４】また、従来の特開平７−２３１５０８号公
報に記載されているシステムでは、雪に覆われた坂道の
ような低μ路坂道で発進する際、エンジンによって駆動
される車軸がスリップすることがあり、低μ路坂道にお
ける発進性能が得られないという問題があった。
報に記載されているシステムでは、雪に覆われた坂道の
ような低μ路坂道で発進する際、エンジンによって駆動
される車軸がスリップすることがあり、低μ路坂道にお
ける発進性能が得られないという問題があった。
【０００５】本発明の第１の目的は、ロールバック現象
を抑えることができる車両用電動４輪駆動装置を提供す
ることにある。
を抑えることができる車両用電動４輪駆動装置を提供す
ることにある。
【０００６】本発明の第２の目的は、低μ路坂道におけ
る発進性能が得られる車両用電動４輪駆動装置を提供す
ることにある。
る発進性能が得られる車両用電動４輪駆動装置を提供す
ることにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】（１）上記第１の目的を
達成するために、本発明は、エンジンによって駆動され
る第１の車軸と、電動機によって駆動される第２の車軸
を有する４輪駆動車両を駆動制御する車両用電動４輪駆
動装置において、上記車両のロールバック状態を検出し
たとき、上記電動機を駆動してロールバック状態を抑制
する制御手段を備えるようにしたものである。かかる構
成により、電動４輪駆動車において、ロールバック現象
を抑え得るものとなる。
達成するために、本発明は、エンジンによって駆動され
る第１の車軸と、電動機によって駆動される第２の車軸
を有する４輪駆動車両を駆動制御する車両用電動４輪駆
動装置において、上記車両のロールバック状態を検出し
たとき、上記電動機を駆動してロールバック状態を抑制
する制御手段を備えるようにしたものである。かかる構
成により、電動４輪駆動車において、ロールバック現象
を抑え得るものとなる。
【０００８】（２）上記（１）において、好ましくは、
上記エンジンによって駆動されるとともに、上記電動機
に電力を供給する発電機を備え、上記制御手段は、ロー
ルバック状態が検出されると、上記発電機の出力電圧を
制御して、ロールバック状態を抑制するようにしたもの
である。
上記エンジンによって駆動されるとともに、上記電動機
に電力を供給する発電機を備え、上記制御手段は、ロー
ルバック状態が検出されると、上記発電機の出力電圧を
制御して、ロールバック状態を抑制するようにしたもの
である。
【０００９】（３）上記（１）において、好ましくは、
上記制御手段は、上記第１の車軸にエンジンの駆動力が
伝達されているにも拘わらず、車両が後退することによ
り、ロールバック状態を検出するようにしたものであ
る。
上記制御手段は、上記第１の車軸にエンジンの駆動力が
伝達されているにも拘わらず、車両が後退することによ
り、ロールバック状態を検出するようにしたものであ
る。
【００１０】（４）上記（３）において、好ましくは、
上記車軸の回転方向を検出する回転センサを備え、上記
制御手段は、上記回転センサの出力信号により、車両が
後退していることを検出するようにしたものである。
上記車軸の回転方向を検出する回転センサを備え、上記
制御手段は、上記回転センサの出力信号により、車両が
後退していることを検出するようにしたものである。
【００１１】（５）上記（３）において、好ましくは、
上記制御手段は、オートマチックトランスミッション車
においては、シフトポジションがドライブレンジである
ことにより、第１の車軸にエンジンの駆動力が伝達され
ていることを検出し、マニュアルトランスミッション車
においては、シフトポジションが前進位置であり、クラ
ッチが接続されていることにより、第１の車軸にエンジ
ンの駆動力が伝達されていることを検出するようにした
ものである。
上記制御手段は、オートマチックトランスミッション車
においては、シフトポジションがドライブレンジである
ことにより、第１の車軸にエンジンの駆動力が伝達され
ていることを検出し、マニュアルトランスミッション車
においては、シフトポジションが前進位置であり、クラ
ッチが接続されていることにより、第１の車軸にエンジ
ンの駆動力が伝達されていることを検出するようにした
ものである。
【００１２】（６）上記第２の目的を達成するために、
本発明は、エンジンによって駆動される第１の車軸と、
電動機によって駆動される第２の車軸を有する４輪駆動
車両を駆動制御する車両用電動４輪駆動装置において、
上記車両の低μ路坂道におけるロールバック状態を検出
したとき、上記電動機を駆動してロールバック状態を抑
制する制御手段を備えるようにしたものである。かかる
構成により、電動４輪駆動車において、低μ路坂道にお
ける発進性能を得るものとなる。
本発明は、エンジンによって駆動される第１の車軸と、
電動機によって駆動される第２の車軸を有する４輪駆動
車両を駆動制御する車両用電動４輪駆動装置において、
上記車両の低μ路坂道におけるロールバック状態を検出
したとき、上記電動機を駆動してロールバック状態を抑
制する制御手段を備えるようにしたものである。かかる
構成により、電動４輪駆動車において、低μ路坂道にお
ける発進性能を得るものとなる。
【００１３】（７）上記（６）において、好ましくは、
上記エンジンによって駆動されるとともに、上記電動機
に電力を供給する発電機を備え、上記制御手段は、低μ
路坂道におけるロールバック状態が検出されると、上記
発電機の出力電圧を制御して、ロールバック状態を抑制
するようにしたものである。
上記エンジンによって駆動されるとともに、上記電動機
に電力を供給する発電機を備え、上記制御手段は、低μ
路坂道におけるロールバック状態が検出されると、上記
発電機の出力電圧を制御して、ロールバック状態を抑制
するようにしたものである。
【００１４】（８）上記（６）において、好ましくは、
上記制御手段は、上記第１の車軸にエンジンの駆動力が
伝達されているにも拘わらず、車両が後退するととも
に、上記第１の車軸の車輪がスピンを起こしていること
により、低μ路坂道におけるロールバック状態を検出す
るようにしたものである。
上記制御手段は、上記第１の車軸にエンジンの駆動力が
伝達されているにも拘わらず、車両が後退するととも
に、上記第１の車軸の車輪がスピンを起こしていること
により、低μ路坂道におけるロールバック状態を検出す
るようにしたものである。
【００１５】（９）上記（８）において、好ましくは、
上記車軸の回転速度を検出する回転センサを備え、上記
制御手段は、上記回転センサの出力信号により、上記第
１の車軸の回転数が第２の車軸の回転数よりも大きいこ
とにより、スピンを起こしていることを検出するように
したものである。
上記車軸の回転速度を検出する回転センサを備え、上記
制御手段は、上記回転センサの出力信号により、上記第
１の車軸の回転数が第２の車軸の回転数よりも大きいこ
とにより、スピンを起こしていることを検出するように
したものである。
【００１６】（１０）上記（６）において、好ましく
は、上記第２の車軸の回転速度を検出する回転センサを
備え、上記制御手段は、第２の車軸の回転速度の履歴か
ら回転速度が急激に変化したことにより、第２の車軸の
スリップ状態を検出するとともに、上記電動機の出力を
抑えるように制御するようにしたものである。
は、上記第２の車軸の回転速度を検出する回転センサを
備え、上記制御手段は、第２の車軸の回転速度の履歴か
ら回転速度が急激に変化したことにより、第２の車軸の
スリップ状態を検出するとともに、上記電動機の出力を
抑えるように制御するようにしたものである。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、図１〜図９を用いて、本発
明の一実施形態による車両用電動４輪駆動装置の構成及
び動作について説明する。最初に、図１を用いて、本実
施形態による車両用電動４輪駆動装置を用いる４輪駆動
車両の全体構成について説明する。図１を用いて、本発
明の一実施形態による車両用電動４輪駆動装置を用いる
４輪駆動車両の全体構成を示すシステム構成図である。
明の一実施形態による車両用電動４輪駆動装置の構成及
び動作について説明する。最初に、図１を用いて、本実
施形態による車両用電動４輪駆動装置を用いる４輪駆動
車両の全体構成について説明する。図１を用いて、本発
明の一実施形態による車両用電動４輪駆動装置を用いる
４輪駆動車両の全体構成を示すシステム構成図である。
【００１８】４輪駆動車両１０は、エンジン２０及び直
流電動機３０を備えている。エンジン２０の駆動力は、
トランスミッション２２及び第１の車軸２４Ａ，２４Ｂ
を介して、前輪２６Ａ，２６Ｂに伝達され、前輪２６
Ａ，２６Ｂを駆動する。直流電動機３０の駆動力は、ク
ラッチ３２，デファレンシャルギヤ３３及び第２の車軸
３４Ａ，３４Ｂを介して、後輪３６Ａ，３６Ｂに伝達さ
れ、後輪３６Ａ，３６Ｂを駆動する。デファレンシャル
ギヤ３３とクラッチ３２が連結されると、直流電動機３
０の回転力は、クラッチ３２，デファレンシャルギヤ３
３を介して後輪軸３４Ａ，３４Ｂに伝えられ、後輪３６
Ａ，３６Ｂを駆動する。クラッチ３２が外れると、直流
電動機３０は後輪３６Ａ，３６Ｂ側から機械的に切り離
され、後輪３６Ａ，３６Ｂは駆動力を路面に伝えないも
のである。なお、直流電動機３０は、例えば、正転逆転
の切替えが容易な直流分巻電動機、または他励直流電動
機を用いている。
流電動機３０を備えている。エンジン２０の駆動力は、
トランスミッション２２及び第１の車軸２４Ａ，２４Ｂ
を介して、前輪２６Ａ，２６Ｂに伝達され、前輪２６
Ａ，２６Ｂを駆動する。直流電動機３０の駆動力は、ク
ラッチ３２，デファレンシャルギヤ３３及び第２の車軸
３４Ａ，３４Ｂを介して、後輪３６Ａ，３６Ｂに伝達さ
れ、後輪３６Ａ，３６Ｂを駆動する。デファレンシャル
ギヤ３３とクラッチ３２が連結されると、直流電動機３
０の回転力は、クラッチ３２，デファレンシャルギヤ３
３を介して後輪軸３４Ａ，３４Ｂに伝えられ、後輪３６
Ａ，３６Ｂを駆動する。クラッチ３２が外れると、直流
電動機３０は後輪３６Ａ，３６Ｂ側から機械的に切り離
され、後輪３６Ａ，３６Ｂは駆動力を路面に伝えないも
のである。なお、直流電動機３０は、例えば、正転逆転
の切替えが容易な直流分巻電動機、または他励直流電動
機を用いている。
【００１９】なお、以上の説明では、前輪２６Ａ，２６
Ｂをエンジン２０で駆動し、後輪３６Ａ，３６Ｂを直流
電動機３０で駆動する４輪駆動車両として説明している
が、前輪を直流電動機で駆動し、後輪をエンジンで駆動
するようにしてもよいものであり、また、トラックのよ
うな６輪以上の車両、トレーラのような、牽引車両にも
適用可能である。
Ｂをエンジン２０で駆動し、後輪３６Ａ，３６Ｂを直流
電動機３０で駆動する４輪駆動車両として説明している
が、前輪を直流電動機で駆動し、後輪をエンジンで駆動
するようにしてもよいものであり、また、トラックのよ
うな６輪以上の車両、トレーラのような、牽引車両にも
適用可能である。
【００２０】エンジンルーム内には、通常の充電発電シ
ステムを行う補機用発電機（ＡＬＴ１）４０及び補機バ
ッテリー４２が配置され、エンジン２０によってベルト
駆動される補機用発電機４０の出力が補機バッテリー４
２に蓄積される。また、補機用発電機４０の近傍には、
エンジン２０によりベルト駆動される駆動用高出力発電
機（ＡＬＴ２）４４が配設されている。駆動用高出力発
電機４４の出力によって直流電動機３０が駆動される。
補機用発電機４０は、例えば、１２Ｖ，２ｋＷ程度の一
般的な発電機であり、駆動用高出力発電機４４は、補機
用発電機４０に比べて高出力が得られる発電機であり、
例えば、３６Ｖ，６ｋＷ程度の発電機である。
ステムを行う補機用発電機（ＡＬＴ１）４０及び補機バ
ッテリー４２が配置され、エンジン２０によってベルト
駆動される補機用発電機４０の出力が補機バッテリー４
２に蓄積される。また、補機用発電機４０の近傍には、
エンジン２０によりベルト駆動される駆動用高出力発電
機（ＡＬＴ２）４４が配設されている。駆動用高出力発
電機４４の出力によって直流電動機３０が駆動される。
補機用発電機４０は、例えば、１２Ｖ，２ｋＷ程度の一
般的な発電機であり、駆動用高出力発電機４４は、補機
用発電機４０に比べて高出力が得られる発電機であり、
例えば、３６Ｖ，６ｋＷ程度の発電機である。
【００２１】エンジン２０の出力は、エンジンコントロ
ールユニット（ＥＣＵ）５０からの指令により駆動され
る電子制御スロットル５２により制御される。電子制御
スロットル５２には、アクセル開度センサ５４が設けら
れており、アクセル開度を検出する。なお、電子制御ス
ロットルの代わりにメカリンクのアクセルペダル及びス
ロットルを用いる場合には、アクセルペダルにアクセル
開度センサを設けることができる。また、ＥＣＵ５０
は、トランスミッション２２を制御する。トランスミッ
ション２２は、オートマチックトランスミッションであ
り、セレクトレバー２３によって選択されたギヤ比とな
るように自動制御される。セレクトレバー２３のポジシ
ョンは、ギヤ位置検出センサ２５によって検出される。
なお、トランスミッション２２としては、マニュアルト
ランスミッションを用いるものであってもよいものであ
る。
ールユニット（ＥＣＵ）５０からの指令により駆動され
る電子制御スロットル５２により制御される。電子制御
スロットル５２には、アクセル開度センサ５４が設けら
れており、アクセル開度を検出する。なお、電子制御ス
ロットルの代わりにメカリンクのアクセルペダル及びス
ロットルを用いる場合には、アクセルペダルにアクセル
開度センサを設けることができる。また、ＥＣＵ５０
は、トランスミッション２２を制御する。トランスミッ
ション２２は、オートマチックトランスミッションであ
り、セレクトレバー２３によって選択されたギヤ比とな
るように自動制御される。セレクトレバー２３のポジシ
ョンは、ギヤ位置検出センサ２５によって検出される。
なお、トランスミッション２２としては、マニュアルト
ランスミッションを用いるものであってもよいものであ
る。
【００２２】また、前輪２６Ａ，２６Ｂ及び後輪３６
Ａ，３６Ｂの各車輪に設けられたブレーキ２８Ａ，２８
Ｂ，３８Ａ，３８Ｂには、アンチロックブレーキ（ＡＢ
Ｓ）コントロールユニット５５によって制御されるアン
チロックブレーキ（ＡＢＳ）アクチュエータ２９Ａ，２
９Ｂ，３９Ａ，３９Ｂが設けられている。また、前輪２
６Ａ，２６Ｂ及び後輪３６Ａ，３６Ｂの各車輪には、回
転速度及び回転方向を検出する回転センサ５６Ａ，５６
Ｂ，５８Ａ，５８Ｂが設けられている。なお、回転セン
サ５６Ａ，５６Ｂ，５８Ａ，５８Ｂは、各車輪毎に設け
られているが、前輪軸及び後輪軸の一方もしくは両方に
配してもよいものである。
Ａ，３６Ｂの各車輪に設けられたブレーキ２８Ａ，２８
Ｂ，３８Ａ，３８Ｂには、アンチロックブレーキ（ＡＢ
Ｓ）コントロールユニット５５によって制御されるアン
チロックブレーキ（ＡＢＳ）アクチュエータ２９Ａ，２
９Ｂ，３９Ａ，３９Ｂが設けられている。また、前輪２
６Ａ，２６Ｂ及び後輪３６Ａ，３６Ｂの各車輪には、回
転速度及び回転方向を検出する回転センサ５６Ａ，５６
Ｂ，５８Ａ，５８Ｂが設けられている。なお、回転セン
サ５６Ａ，５６Ｂ，５８Ａ，５８Ｂは、各車輪毎に設け
られているが、前輪軸及び後輪軸の一方もしくは両方に
配してもよいものである。
【００２３】駆動用発電機出力電圧制御回路（ＧＣＵ）
６０は、回転センサ５６Ａ，５６Ｂ，５８Ａ，５８Ｂに
よって検出された車輪２６Ａ，２６Ｂ，３６Ａ，３６Ｂ
の回転速度及び回転方向の情報，アクセル開度センサ５
４によって検出されたアクセル開度の情報，及びギヤ位
置検出センサ２５によって検出されたギヤ位置の情報等
に基づいて、車両の走行状態を判断し、この判断に基づ
いて、駆動用高出力発電機４４及び直流電動機３０を制
御される。ＧＣＵ６０による制御の詳細については、図
３を用いて後述する。
６０は、回転センサ５６Ａ，５６Ｂ，５８Ａ，５８Ｂに
よって検出された車輪２６Ａ，２６Ｂ，３６Ａ，３６Ｂ
の回転速度及び回転方向の情報，アクセル開度センサ５
４によって検出されたアクセル開度の情報，及びギヤ位
置検出センサ２５によって検出されたギヤ位置の情報等
に基づいて、車両の走行状態を判断し、この判断に基づ
いて、駆動用高出力発電機４４及び直流電動機３０を制
御される。ＧＣＵ６０による制御の詳細については、図
３を用いて後述する。
【００２４】次に、図２を用いて、本実施形態による車
両用電動４輪駆動装置の構成について説明する。図２
は、本発明の一実施形態による車両用電動４輪駆動装置
の構成を示すブロック図であり、電力供給及び制御関係
の回路構成例を示している。なお、図１と同一符号は、
同一部分を示している。また、図中のブロック間の結線
において、実線は電力供給の結線を示しており、破線は
制御関係の結線を示している。
両用電動４輪駆動装置の構成について説明する。図２
は、本発明の一実施形態による車両用電動４輪駆動装置
の構成を示すブロック図であり、電力供給及び制御関係
の回路構成例を示している。なお、図１と同一符号は、
同一部分を示している。また、図中のブロック間の結線
において、実線は電力供給の結線を示しており、破線は
制御関係の結線を示している。
【００２５】駆動用発電機出力電圧制御回路（ＧＣＵ）
６０には、回転センサ５６Ａ，５６Ｂ，５８Ａ，５８Ｂ
によって検出された車輪２６Ａ，２６Ｂ，３６Ａ，３６
Ｂの回転速度及び回転方向の情報，アクセル開度センサ
５４によって検出されたアクセル開度の情報，及びギヤ
位置検出センサ２５によって検出されたギヤ位置の情報
が入力する。
６０には、回転センサ５６Ａ，５６Ｂ，５８Ａ，５８Ｂ
によって検出された車輪２６Ａ，２６Ｂ，３６Ａ，３６
Ｂの回転速度及び回転方向の情報，アクセル開度センサ
５４によって検出されたアクセル開度の情報，及びギヤ
位置検出センサ２５によって検出されたギヤ位置の情報
が入力する。
【００２６】ＧＣＵ６０は、これらの情報に基づいて、
駆動用高出力発電機（ＡＬＴ２）４４に対して出力電圧
の指令値を出力することにより、高出力発電機４４の出
力電圧を制御することにより、直流電動機３０を制御す
る。さらに、ＧＣＵ６０は、直流電動機３０の界磁巻線
３１に流す界磁電流を制御することにより、直流電動機
３０を直接制御するようにしており、高出力発電機４４
により直流電動機３０を制御することによるレスポンス
の低下を改善するようにしている。
駆動用高出力発電機（ＡＬＴ２）４４に対して出力電圧
の指令値を出力することにより、高出力発電機４４の出
力電圧を制御することにより、直流電動機３０を制御す
る。さらに、ＧＣＵ６０は、直流電動機３０の界磁巻線
３１に流す界磁電流を制御することにより、直流電動機
３０を直接制御するようにしており、高出力発電機４４
により直流電動機３０を制御することによるレスポンス
の低下を改善するようにしている。
【００２７】駆動用発電機出力電圧制御回路（ＧＣＵ）
６０は、Ｉ／Ｏ回路６１と、Ａ／Ｄ変換器６２と、マイ
クロプロセッサ（ＭＰＵ）６３と、Ｉ／Ｏ回路６４と、
Ｈブリッジドライバ６５と、Ｈブリッジ回路６６とを備
えている。ギヤ位置検出センサ２５によって検出された
ギヤ位置情報は、Ｉ／Ｏ回路６１を介して、ＭＰＵ６３
に取り込まれる。また、回転センサ５６Ａ，５６Ｂ，５
８Ａ，５８Ｂによって検出された車輪２６Ａ，２６Ｂ，
３６Ａ，３６Ｂの回転速度及び回転方向の情報，アクセ
ル開度センサ５４によって検出されたアクセル開度の情
報は、Ａ／Ｄ変換器６２を介して、ＭＰＵ６３に取り込
まれる。ＭＰＵ６３は、ＣＰＵと電動機制御用のプログ
ラムやデータを保持するメモリを備えており、入力した
情報に基づいて、車両の走行状態を判別し、駆動用高出
力発電機４４の出力電圧値を算出し、Ｉ／Ｏ回路６４か
ら駆動用高出力発電機（ＡＬＴ２）４４に供給され、発
生する出力電圧値を制御する。また、ＭＰＵ６３は、直
流電動機３０の特性が要求値に適合するように、Ｉ／Ｏ
回路６４，Ｈブリッジドライバ６５を介して、Ｈブリッ
ジ回路６６にて直流電動機３０の界磁巻線３１に流す界
磁電流を調整する。なお、車両が後退する時には、Ｈブ
リッジ回路６６より、正転とは逆向きに界磁電流を流す
ことで、車両前進の時と同様の後退駆動力が得られる。
さらに、ＭＰＵ６３は、クラッチ３２の断続信号を生成
して、Ｉ／Ｏ回路６４からクラッチ３２に供給する。
６０は、Ｉ／Ｏ回路６１と、Ａ／Ｄ変換器６２と、マイ
クロプロセッサ（ＭＰＵ）６３と、Ｉ／Ｏ回路６４と、
Ｈブリッジドライバ６５と、Ｈブリッジ回路６６とを備
えている。ギヤ位置検出センサ２５によって検出された
ギヤ位置情報は、Ｉ／Ｏ回路６１を介して、ＭＰＵ６３
に取り込まれる。また、回転センサ５６Ａ，５６Ｂ，５
８Ａ，５８Ｂによって検出された車輪２６Ａ，２６Ｂ，
３６Ａ，３６Ｂの回転速度及び回転方向の情報，アクセ
ル開度センサ５４によって検出されたアクセル開度の情
報は、Ａ／Ｄ変換器６２を介して、ＭＰＵ６３に取り込
まれる。ＭＰＵ６３は、ＣＰＵと電動機制御用のプログ
ラムやデータを保持するメモリを備えており、入力した
情報に基づいて、車両の走行状態を判別し、駆動用高出
力発電機４４の出力電圧値を算出し、Ｉ／Ｏ回路６４か
ら駆動用高出力発電機（ＡＬＴ２）４４に供給され、発
生する出力電圧値を制御する。また、ＭＰＵ６３は、直
流電動機３０の特性が要求値に適合するように、Ｉ／Ｏ
回路６４，Ｈブリッジドライバ６５を介して、Ｈブリッ
ジ回路６６にて直流電動機３０の界磁巻線３１に流す界
磁電流を調整する。なお、車両が後退する時には、Ｈブ
リッジ回路６６より、正転とは逆向きに界磁電流を流す
ことで、車両前進の時と同様の後退駆動力が得られる。
さらに、ＭＰＵ６３は、クラッチ３２の断続信号を生成
して、Ｉ／Ｏ回路６４からクラッチ３２に供給する。
【００２８】なお、以上の説明では、各センサ信号が、
直接、駆動用発電機出力電圧制御回路６０に入力されて
いるが、センサ量を車載されている他の制御ユニット
（例えば、ＥＣＵ５０やＡＢＳコントロールユニット５
５）から車内ＬＡＮ（ＣＡＮ）バス経由で入手するよう
にしてもよいものである。
直接、駆動用発電機出力電圧制御回路６０に入力されて
いるが、センサ量を車載されている他の制御ユニット
（例えば、ＥＣＵ５０やＡＢＳコントロールユニット５
５）から車内ＬＡＮ（ＣＡＮ）バス経由で入手するよう
にしてもよいものである。
【００２９】補機用バッテリー４２は、１２Ｖ用バッテ
リーであり、補機用発電機４０及び１２Ｖ電源に対する
各種電気負荷との間で、通常の充放電システムを構成し
ている。直流電動機３０及び駆動用高出力発電機４４の
界磁側電源は、補機用発電機４０及び補機用バッテリー
４２から供給される。電源系を２系統設けたことによ
り、駆動用高出力発電機４４の界磁電流を制御する方法
と、直流電動機３０の界磁電流を制御する方法の２通り
の方法で制御可能としている。例えば、車両始動時等の
電動機の必要回転数が低く、必要トルクが高い時には、
駆動用高出力発電機４４の出力電流値を大きくなる値に
設定することで、電動機は低回転，高トルクの出力とな
る。また、車両走行時においては、電動機の必要回転数
が高く、必要トルクが低いとすると、駆動用高出力発電
機４４の出力電電圧値を大きくなる値に設定することで
対応可能となる。さらに、直流電動機３０の界磁電流を
下げることにより、車両走行時の応答性を改善しなが
ら、電動機の回転数を高くすることができる。
リーであり、補機用発電機４０及び１２Ｖ電源に対する
各種電気負荷との間で、通常の充放電システムを構成し
ている。直流電動機３０及び駆動用高出力発電機４４の
界磁側電源は、補機用発電機４０及び補機用バッテリー
４２から供給される。電源系を２系統設けたことによ
り、駆動用高出力発電機４４の界磁電流を制御する方法
と、直流電動機３０の界磁電流を制御する方法の２通り
の方法で制御可能としている。例えば、車両始動時等の
電動機の必要回転数が低く、必要トルクが高い時には、
駆動用高出力発電機４４の出力電流値を大きくなる値に
設定することで、電動機は低回転，高トルクの出力とな
る。また、車両走行時においては、電動機の必要回転数
が高く、必要トルクが低いとすると、駆動用高出力発電
機４４の出力電電圧値を大きくなる値に設定することで
対応可能となる。さらに、直流電動機３０の界磁電流を
下げることにより、車両走行時の応答性を改善しなが
ら、電動機の回転数を高くすることができる。
【００３０】また、クラッチ３２の電源ラインは、補機
用バッテリー４２に接続されており、クラッチ３２の断
続をＭＰＵ６３により制御することにより、発電力が常
時変化する駆動用高出力発電機４４の発電力に依存する
ことなく、４輪駆動機能が必要無い時には、強制的に後
輪３６Ａ，３６Ｂと直流電動機３０との機械的連結を切
り離すことができる。例えば、車速が２０ｋｍ／ｈにな
ったらクラッチ３２をＯＦＦにして、前輪のみの駆動系
とすることにより、全車速領域で動作するシステムに比
べ、直流電動機３０のブラシ摩耗量を低減できる。ま
た、クラッチ３２を切り離した状態では、後輪３６Ａ，
３６Ｂは駆動力を発生しない従動輪となり、後輪３６
Ａ，３６Ｂがスリップすることがなくなるため、後輪３
６Ａ，３６Ｂに設置された回転センサ５８Ａ，５８Ｂの
出力信号は、車両１０の車速とリンクすることになる。
用バッテリー４２に接続されており、クラッチ３２の断
続をＭＰＵ６３により制御することにより、発電力が常
時変化する駆動用高出力発電機４４の発電力に依存する
ことなく、４輪駆動機能が必要無い時には、強制的に後
輪３６Ａ，３６Ｂと直流電動機３０との機械的連結を切
り離すことができる。例えば、車速が２０ｋｍ／ｈにな
ったらクラッチ３２をＯＦＦにして、前輪のみの駆動系
とすることにより、全車速領域で動作するシステムに比
べ、直流電動機３０のブラシ摩耗量を低減できる。ま
た、クラッチ３２を切り離した状態では、後輪３６Ａ，
３６Ｂは駆動力を発生しない従動輪となり、後輪３６
Ａ，３６Ｂがスリップすることがなくなるため、後輪３
６Ａ，３６Ｂに設置された回転センサ５８Ａ，５８Ｂの
出力信号は、車両１０の車速とリンクすることになる。
【００３１】次に、図３〜図６を用いて、本実施形態に
よる車両用電動４輪駆動装置を用いたロールバック現象
の抑制のための制御方法について説明する。図３は、本
発明の一実施形態による車両用電動４輪駆動装置を用い
たロールバック現象の抑制のための制御システムのシス
テムブロック図であり、図４〜図６は、本発明の一実施
形態による車両用電動４輪駆動装置を用いたロールバッ
ク現象の抑制時の制御動作の説明図である。なお、図３
において、図１及び図２と同一符号は、同一部分を示し
ている。
よる車両用電動４輪駆動装置を用いたロールバック現象
の抑制のための制御方法について説明する。図３は、本
発明の一実施形態による車両用電動４輪駆動装置を用い
たロールバック現象の抑制のための制御システムのシス
テムブロック図であり、図４〜図６は、本発明の一実施
形態による車両用電動４輪駆動装置を用いたロールバッ
ク現象の抑制時の制御動作の説明図である。なお、図３
において、図１及び図２と同一符号は、同一部分を示し
ている。
【００３２】図３に示すように、エンジン２０の駆動力
によってトランスミッション２２を介して駆動される車
輪を、例えば、前輪２６とし、直流電動機３０により駆
動される車輪を、後輪３６とする。
によってトランスミッション２２を介して駆動される車
輪を、例えば、前輪２６とし、直流電動機３０により駆
動される車輪を、後輪３６とする。
【００３３】ここで、ＧＣＵ６０の制御処理内容につい
て説明する。ステップｓ１０において、ＧＣＵ６０は、
回転センサ５６Ａ，５６Ｂ，５８Ａ，５８Ｂから入力さ
れる前後車軸の回転方向，速度及びギヤ位置検出器２５
から入力するギヤ位置情報に基づいて、現在の車両走行
状態を判別する。
て説明する。ステップｓ１０において、ＧＣＵ６０は、
回転センサ５６Ａ，５６Ｂ，５８Ａ，５８Ｂから入力さ
れる前後車軸の回転方向，速度及びギヤ位置検出器２５
から入力するギヤ位置情報に基づいて、現在の車両走行
状態を判別する。
【００３４】ここで、図４以降を用いて、車両走行状態
の判別について説明する。図４は、車両がブレーキによ
って静止している状態を示している。
の判別について説明する。図４は、車両がブレーキによ
って静止している状態を示している。
【００３５】駆動状態は前後輪ともに停止しており、前
後輪にはエンジン，電動機から駆動力は伝達されていな
い。従って、前後輪の回転速度は０である。前後輪に発
生するトラクションは、前後輪にかかる荷重の抗力Ｗ
ｆ，Ｗｒに、車輪と路面との静摩擦係数μを乗した値の
和が発生している。このトラクションと、車両の重心に
かかる後退力（車両の質量をＭ、坂道の傾斜角度をθ、
重力加速度をｇとするとＭ・ｇ・ｓｉｎθとなる）がつ
りあっている状態が車両が停止しているの状態である。
従って、回転センサ５６Ａ，５６Ｂ，５８Ａ，５８Ｂか
ら入力される前後車軸の回転速度が０であることから、
車両が静止状態にあることが判別できる。
後輪にはエンジン，電動機から駆動力は伝達されていな
い。従って、前後輪の回転速度は０である。前後輪に発
生するトラクションは、前後輪にかかる荷重の抗力Ｗ
ｆ，Ｗｒに、車輪と路面との静摩擦係数μを乗した値の
和が発生している。このトラクションと、車両の重心に
かかる後退力（車両の質量をＭ、坂道の傾斜角度をθ、
重力加速度をｇとするとＭ・ｇ・ｓｉｎθとなる）がつ
りあっている状態が車両が停止しているの状態である。
従って、回転センサ５６Ａ，５６Ｂ，５８Ａ，５８Ｂか
ら入力される前後車軸の回転速度が０であることから、
車両が静止状態にあることが判別できる。
【００３６】また、図５は、車両が後退する，いわゆ
る、ロールバック状態を示している。前輪にエンジンが
発生する駆動力が付与されているが、その駆動力が小さ
い場合には、車両が後退する。駆動状態は、前輪にエン
ジンからの駆動力が伝達されており、この状態は運転者
がブレーキを解除してアクセルペダルを踏むまでの間に
発生するクリープトルクが付与されている。後輪に電動
機から駆動力は伝達されていない。この時、クリープト
ルクが前輪に伝達されて発生するトラクション（クリー
プ力が発生する前輪駆動力）が後退力よりも小さく、車
両は後退を始める。前後輪の回転方向は両方とも後退方
向で、回転数は前輪のスリップを生じない領域において
同速度である。また、路面とのスリップがないので、車
輪の回転速度から車速を推定できる。
る、ロールバック状態を示している。前輪にエンジンが
発生する駆動力が付与されているが、その駆動力が小さ
い場合には、車両が後退する。駆動状態は、前輪にエン
ジンからの駆動力が伝達されており、この状態は運転者
がブレーキを解除してアクセルペダルを踏むまでの間に
発生するクリープトルクが付与されている。後輪に電動
機から駆動力は伝達されていない。この時、クリープト
ルクが前輪に伝達されて発生するトラクション（クリー
プ力が発生する前輪駆動力）が後退力よりも小さく、車
両は後退を始める。前後輪の回転方向は両方とも後退方
向で、回転数は前輪のスリップを生じない領域において
同速度である。また、路面とのスリップがないので、車
輪の回転速度から車速を推定できる。
【００３７】従って、回転センサ５６Ａ，５６Ｂ，５８
Ａ，５８Ｂから入力される前後車軸の回転方向が後退方
向で、回転速度が等しく、また、ギヤ位置検出器２５か
ら入力するギヤ位置情報がドライブレンジ（Ｄ）である
場合、車両走行状態がロールバック状態になったことを
判断することができる。なお、マニュアルシフトの場合
には、クラッチが接続されており、ギヤが前進に入って
いることにより、オートマチックトランスミッションに
おけるドライブレンジと同等の状態を検出して、エンジ
ンの回転力が車輪に伝達されている状態であることを判
別できるので、車軸の回転方向と回転速度とから、ロー
ルバック状態であることを判別できる。
Ａ，５８Ｂから入力される前後車軸の回転方向が後退方
向で、回転速度が等しく、また、ギヤ位置検出器２５か
ら入力するギヤ位置情報がドライブレンジ（Ｄ）である
場合、車両走行状態がロールバック状態になったことを
判断することができる。なお、マニュアルシフトの場合
には、クラッチが接続されており、ギヤが前進に入って
いることにより、オートマチックトランスミッションに
おけるドライブレンジと同等の状態を検出して、エンジ
ンの回転力が車輪に伝達されている状態であることを判
別できるので、車軸の回転方向と回転速度とから、ロー
ルバック状態であることを判別できる。
【００３８】次に、図３のステップｓ２０において、Ｇ
ＣＵ６０は、ステップｓ１０で判断した走行状態に対応
して必要となる電動機駆動トルクを算出する。次に、ス
テップｓ３０において、ＧＣＵ６０は、算出した電動機
駆動トルクが得られるように、駆動用発電機４４への電
圧指令値を算出して、駆動用発電機４４へ出力する。駆
動用発電機４４は、出力電圧が指令値になるように内部
でフィードバック制御を行い、出力電圧Ｖを直流電動機
３０へ出力する。この電圧Ｖによって、直流電動機３０
の実トルクが、後輪３６に入力され、実際の車輪速が出
る形となりシステム全体のフィードバック制御が行われ
る。
ＣＵ６０は、ステップｓ１０で判断した走行状態に対応
して必要となる電動機駆動トルクを算出する。次に、ス
テップｓ３０において、ＧＣＵ６０は、算出した電動機
駆動トルクが得られるように、駆動用発電機４４への電
圧指令値を算出して、駆動用発電機４４へ出力する。駆
動用発電機４４は、出力電圧が指令値になるように内部
でフィードバック制御を行い、出力電圧Ｖを直流電動機
３０へ出力する。この電圧Ｖによって、直流電動機３０
の実トルクが、後輪３６に入力され、実際の車輪速が出
る形となりシステム全体のフィードバック制御が行われ
る。
【００３９】例えば、図５に示したように、ＧＣＵ６０
がロールバック状態を判別すると、ロールバックを補正
するために、電動機が発生するトルク，回転数を演算し
て指令値を出力することにより、図６に示すように、電
動機がトルクを発生している状態となる。駆動状態は、
前輪にエンジンからの駆動力が伝達されており、この状
態は運転者がブレーキを解除してアクセルペダルを踏む
までの間に発生するクリープトルクもしくは、アクセル
ペダルを踏み込んでいる場合は発進トルクとなる。後輪
には、ＧＣＵ６０からの指令値によって電動機３０から
出力される駆動力が伝達され、トラクションとしてはク
リープ力もしくは発進力が生じる。
がロールバック状態を判別すると、ロールバックを補正
するために、電動機が発生するトルク，回転数を演算し
て指令値を出力することにより、図６に示すように、電
動機がトルクを発生している状態となる。駆動状態は、
前輪にエンジンからの駆動力が伝達されており、この状
態は運転者がブレーキを解除してアクセルペダルを踏む
までの間に発生するクリープトルクもしくは、アクセル
ペダルを踏み込んでいる場合は発進トルクとなる。後輪
には、ＧＣＵ６０からの指令値によって電動機３０から
出力される駆動力が伝達され、トラクションとしてはク
リープ力もしくは発進力が生じる。
【００４０】運転者がブレーキを解除しているが、アク
セルペダルを踏んでいない時、クリープトルクが前輪に
伝達されて発生するトラクションが後退力に対する不足
分だけ補うように電動機に駆動力を発生させる。この
時、ＧＣＵ６０は、前後輪の回転方向、速度を随時フィ
ードバックして電動機の出力を調整する。このような制
御により、車両は後退をやめ、車両挙動としては停止状
態となる。即ち、本実施形態による車両用電動４輪駆動
装置を用いることにより、ロールバック状態を抑制し
て、車両を停止状態とするヒルホールド機能を実現する
ことができる。
セルペダルを踏んでいない時、クリープトルクが前輪に
伝達されて発生するトラクションが後退力に対する不足
分だけ補うように電動機に駆動力を発生させる。この
時、ＧＣＵ６０は、前後輪の回転方向、速度を随時フィ
ードバックして電動機の出力を調整する。このような制
御により、車両は後退をやめ、車両挙動としては停止状
態となる。即ち、本実施形態による車両用電動４輪駆動
装置を用いることにより、ロールバック状態を抑制し
て、車両を停止状態とするヒルホールド機能を実現する
ことができる。
【００４１】また、運転者がブレーキを解除し、さらに
アクセルペダルを踏み込んでいる状態では発進モードと
なり、電動機は出力を上げて後輪に更なるトルクを付与
する。エンジンからの出力もアクセルペダルを踏むこと
で増大し、前後輪の回転方向は両方とも前進方向とな
る。回転数は前後輪がスリップを生じない領域において
ほぼ同速度を保つようにコントローラは電動機の出力を
調整することにより、車両が発進状態となる。
アクセルペダルを踏み込んでいる状態では発進モードと
なり、電動機は出力を上げて後輪に更なるトルクを付与
する。エンジンからの出力もアクセルペダルを踏むこと
で増大し、前後輪の回転方向は両方とも前進方向とな
る。回転数は前後輪がスリップを生じない領域において
ほぼ同速度を保つようにコントローラは電動機の出力を
調整することにより、車両が発進状態となる。
【００４２】次に、図３及び図７〜図９を用いて、本実
施形態による車両用電動４輪駆動装置を用いた低μ路坂
道発進時の制御方法について説明する。図７〜図９は、
本発明の一実施形態による車両用電動４輪駆動装置を用
いた低μ路坂道発進時の制御動作の説明図である。
施形態による車両用電動４輪駆動装置を用いた低μ路坂
道発進時の制御方法について説明する。図７〜図９は、
本発明の一実施形態による車両用電動４輪駆動装置を用
いた低μ路坂道発進時の制御動作の説明図である。
【００４３】路面が雪道などのμ（摩擦係数）が低い場
合には、過大なトルクを車輪に付与すると車輪はスリッ
プする。路面と車輪のμｓ（低μ路坂道における摩擦係
数）はスリップ率によって変化し、一般にスリップ率が
増大すると共にμｓは減少する。
合には、過大なトルクを車輪に付与すると車輪はスリッ
プする。路面と車輪のμｓ（低μ路坂道における摩擦係
数）はスリップ率によって変化し、一般にスリップ率が
増大すると共にμｓは減少する。
【００４４】図３のステップｓ１０において、ＧＣＵ６
０は、回転センサ５６Ａ，５６Ｂ，５８Ａ，５８Ｂから
入力される前後車軸の回転方向，速度及びギヤ位置検出
器２５から入力するギヤ位置情報に基づいて、現在の車
両走行状態を判別する。
０は、回転センサ５６Ａ，５６Ｂ，５８Ａ，５８Ｂから
入力される前後車軸の回転方向，速度及びギヤ位置検出
器２５から入力するギヤ位置情報に基づいて、現在の車
両走行状態を判別する。
【００４５】車両がブレーキによって静止している状態
では、低μ路坂道においても、図４に示した状態と同様
であり、回転センサ５６Ａ，５６Ｂ，５８Ａ，５８Ｂか
ら入力される前後車軸の回転速度が０であることから、
車両が静止状態にあることが判別できる。
では、低μ路坂道においても、図４に示した状態と同様
であり、回転センサ５６Ａ，５６Ｂ，５８Ａ，５８Ｂか
ら入力される前後車軸の回転速度が０であることから、
車両が静止状態にあることが判別できる。
【００４６】次に、図７は、運転者が低μ路坂道で発進
しようとした時の状態を示している。ブレーキがかかっ
ていて車両が停止している状態から、運転者が発進しよ
うとして、ブレーキ解除およびアクセルペダルを踏み込
んだ場合、前輪にはエンジン出力増加から過大な発進ト
ルクがかかる。低μ路坂道の場合、この過大な発進トル
クを路面に伝えるだけの十分なμｓが無いため、前輪は
トラクションを失い、スピン状態となる場合がある。前
輪がスピンして、路面とのスリップ率が増大すると路面
のμｓはさらに減少し、ますますトラクションである発
進力が小さくなる。この時、後輪には電動機の駆動力は
伝えられていない。前輪の発進力が車両を後退させる後
退力よりも小さくなった時、車両は後退を始める（ロー
ルバック状態）。この時の前輪の回転方向は前進方向、
後輪は後退方向となる。また前輪の回転速度はスピン状
態の為車輪の回転速度のみの状態となり、車速とはリン
クしない。後輪はトルクを伝えていないのでスピンも発
生せず、後輪の回転速度は車速とリンクする。
しようとした時の状態を示している。ブレーキがかかっ
ていて車両が停止している状態から、運転者が発進しよ
うとして、ブレーキ解除およびアクセルペダルを踏み込
んだ場合、前輪にはエンジン出力増加から過大な発進ト
ルクがかかる。低μ路坂道の場合、この過大な発進トル
クを路面に伝えるだけの十分なμｓが無いため、前輪は
トラクションを失い、スピン状態となる場合がある。前
輪がスピンして、路面とのスリップ率が増大すると路面
のμｓはさらに減少し、ますますトラクションである発
進力が小さくなる。この時、後輪には電動機の駆動力は
伝えられていない。前輪の発進力が車両を後退させる後
退力よりも小さくなった時、車両は後退を始める（ロー
ルバック状態）。この時の前輪の回転方向は前進方向、
後輪は後退方向となる。また前輪の回転速度はスピン状
態の為車輪の回転速度のみの状態となり、車速とはリン
クしない。後輪はトルクを伝えていないのでスピンも発
生せず、後輪の回転速度は車速とリンクする。
【００４７】従って、回転センサ５６Ａ，５６Ｂ，５８
Ａ，５８Ｂから入力される前車軸の回転方向が前進方向
で、後車軸の回転方向が後退方向で、前車軸の回転速度
が後車軸の回転速度よりも大きくなり、また、ギヤ位置
検出器２５から入力するギヤ位置情報がドライブレンジ
（Ｄ）である場合、車両走行状態が低μ路坂道における
スピンしているロールバック状態になったことを判断す
る。
Ａ，５８Ｂから入力される前車軸の回転方向が前進方向
で、後車軸の回転方向が後退方向で、前車軸の回転速度
が後車軸の回転速度よりも大きくなり、また、ギヤ位置
検出器２５から入力するギヤ位置情報がドライブレンジ
（Ｄ）である場合、車両走行状態が低μ路坂道における
スピンしているロールバック状態になったことを判断す
る。
【００４８】低μ路坂道におけるロールバック状態と判
断すると、図３のステップｓ２０において、ＧＣＵ６０
は、必要となる電動機駆動トルクを算出し、ステップｓ
３０において、駆動用発電機４４への電圧指令値を算出
して、駆動用発電機４４へ出力する。
断すると、図３のステップｓ２０において、ＧＣＵ６０
は、必要となる電動機駆動トルクを算出し、ステップｓ
３０において、駆動用発電機４４への電圧指令値を算出
して、駆動用発電機４４へ出力する。
【００４９】図８に示すように、ＧＣＵ６０が、低μ路
のロールバック状態と判断すると、即座に電動機を作動
させ、後輪に駆動力を発生させる。この時、前輪の回転
速度は車速にリンクしておらず、後輪がスリップしてス
ピン状態になると車速の判定ができなくなるので、電動
機の発生トルクが過大とならないような制御が必要とな
る。車両の前後方向の加速度を検出して車速の判断をし
ても良いが、車両は傾斜しているため、加速度信号の直
流成分にオフセットが入る。そのため交流成分のみを検
出すれば良いが車速の検出感度が悪くなる恐れがある。
のロールバック状態と判断すると、即座に電動機を作動
させ、後輪に駆動力を発生させる。この時、前輪の回転
速度は車速にリンクしておらず、後輪がスリップしてス
ピン状態になると車速の判定ができなくなるので、電動
機の発生トルクが過大とならないような制御が必要とな
る。車両の前後方向の加速度を検出して車速の判断をし
ても良いが、車両は傾斜しているため、加速度信号の直
流成分にオフセットが入る。そのため交流成分のみを検
出すれば良いが車速の検出感度が悪くなる恐れがある。
【００５０】そこで、本実施形態では、後輪軸の回転速
度の履歴をメモリに記憶し、回転速度の履歴から回転速
度が急激に変化した場合（回転速度の微分成分が大きく
なった場合）、後輪軸がスリップしたと判断して電動機
の出力を押さえる制御を行うようにしている。そのた
め、後輪軸は路面に伝えられる最大限の駆動力を発生す
ることができ、前輪の発生力と、後輪のモータアシスト
力の和が車両の後退力よりも大きくなり、車両は前進す
る。
度の履歴をメモリに記憶し、回転速度の履歴から回転速
度が急激に変化した場合（回転速度の微分成分が大きく
なった場合）、後輪軸がスリップしたと判断して電動機
の出力を押さえる制御を行うようにしている。そのた
め、後輪軸は路面に伝えられる最大限の駆動力を発生す
ることができ、前輪の発生力と、後輪のモータアシスト
力の和が車両の後退力よりも大きくなり、車両は前進す
る。
【００５１】図９は、図８に示す発進状態において、前
輪のトラクションを回復しようとした場合について示し
ている。路面μｓはスリップ率によって変化するため、
スリップ率を減少させれば路面に伝わる駆動力を増大す
ることができる。図７に示した状態のロールバック状態
を検出した際、ＧＣＵ６０は、前輪のスピンを認識す
る。前輪のスピンを検出すると、ＧＣＵ６０は、エンジ
ンコントロールユニットＥＣＵ５０に指令を送り、電子
制御スロットル５２を制御して、エンジンの出力を抑制
し、前輪のスリップを抑えるようにする。また、このと
き、エンジンの出力を調整する電子制御スロットル５２
に直接指令を送るようにしてもよいものである。このよ
うに制御することにより、前輪のトラクションが回復
し、よりすばやく発進することができる。また、エンジ
ンの吸気系を制御するスロットルではなく、前輪のブレ
ーキをアンチロックブレーキ機構のアクチュエータ、も
しくはコントロールユニットに指令を送り、前輪の回転
数を抑えるようにしてもよいものである。
輪のトラクションを回復しようとした場合について示し
ている。路面μｓはスリップ率によって変化するため、
スリップ率を減少させれば路面に伝わる駆動力を増大す
ることができる。図７に示した状態のロールバック状態
を検出した際、ＧＣＵ６０は、前輪のスピンを認識す
る。前輪のスピンを検出すると、ＧＣＵ６０は、エンジ
ンコントロールユニットＥＣＵ５０に指令を送り、電子
制御スロットル５２を制御して、エンジンの出力を抑制
し、前輪のスリップを抑えるようにする。また、このと
き、エンジンの出力を調整する電子制御スロットル５２
に直接指令を送るようにしてもよいものである。このよ
うに制御することにより、前輪のトラクションが回復
し、よりすばやく発進することができる。また、エンジ
ンの吸気系を制御するスロットルではなく、前輪のブレ
ーキをアンチロックブレーキ機構のアクチュエータ、も
しくはコントロールユニットに指令を送り、前輪の回転
数を抑えるようにしてもよいものである。
【００５２】なお、以上の説明では、電動機として直流
電動機を用いているが、車両用電動４輪駆動装置のロー
ルバック及び発進制御に対しては、電動機の形式は、直
流電動機に限ることはなく、交流電動機でもよいもので
ある。
電動機を用いているが、車両用電動４輪駆動装置のロー
ルバック及び発進制御に対しては、電動機の形式は、直
流電動機に限ることはなく、交流電動機でもよいもので
ある。
【００５３】以上説明したように、本実施形態によれ
ば、車両の走行状態を判別して、電動機を駆動制御する
ことにより、電動４輪駆動車において、ロールバック現
象を抑えることができる。また、車両の走行状態を判別
して、電動機を駆動制御することにより、電動４輪駆動
車において、低μ路坂道における発進性能を得ることが
できる。さらに、車両走行状態を判別するために用いる
回転センサとして、一般的な乗用車に普及しているアン
チロックブレーキ機構のセンサである回転センサを用い
ることによって、安価で信頼性のある走行状態検出手段
を構成することができる。
ば、車両の走行状態を判別して、電動機を駆動制御する
ことにより、電動４輪駆動車において、ロールバック現
象を抑えることができる。また、車両の走行状態を判別
して、電動機を駆動制御することにより、電動４輪駆動
車において、低μ路坂道における発進性能を得ることが
できる。さらに、車両走行状態を判別するために用いる
回転センサとして、一般的な乗用車に普及しているアン
チロックブレーキ機構のセンサである回転センサを用い
ることによって、安価で信頼性のある走行状態検出手段
を構成することができる。
【００５４】
【発明の効果】本発明によれば、電動４輪駆動車におい
て、ロールバック現象を抑えることができる。また、本
発明によれば、電動４輪駆動車において、低μ路坂道に
おける発進性能が得られる。
て、ロールバック現象を抑えることができる。また、本
発明によれば、電動４輪駆動車において、低μ路坂道に
おける発進性能が得られる。
【図１】本発明の一実施形態による車両用電動４輪駆動
装置を用いる４輪駆動車両の全体構成を示すシステム構
成図である。
装置を用いる４輪駆動車両の全体構成を示すシステム構
成図である。
【図２】本発明の一実施形態による車両用電動４輪駆動
装置の構成を示すブロック図である。
装置の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の一実施形態による車両用電動４輪駆動
装置を用いたロールバック現象の抑制のための制御シス
テムのシステムブロック図である。
装置を用いたロールバック現象の抑制のための制御シス
テムのシステムブロック図である。
【図４】本発明の一実施形態による車両用電動４輪駆動
装置を用いたロールバック現象の抑制時の制御動作の説
明図である。
装置を用いたロールバック現象の抑制時の制御動作の説
明図である。
【図５】本発明の一実施形態による車両用電動４輪駆動
装置を用いたロールバック現象の抑制時の制御動作の説
明図である。
装置を用いたロールバック現象の抑制時の制御動作の説
明図である。
【図６】本発明の一実施形態による車両用電動４輪駆動
装置を用いたロールバック現象の抑制時の制御動作の説
明図である。
装置を用いたロールバック現象の抑制時の制御動作の説
明図である。
【図７】本発明の一実施形態による車両用電動４輪駆動
装置を用いた低μ路坂道発進時の制御動作の説明図であ
る。
装置を用いた低μ路坂道発進時の制御動作の説明図であ
る。
【図８】本発明の一実施形態による車両用電動４輪駆動
装置を用いた低μ路坂道発進時の制御動作の説明図であ
る。
装置を用いた低μ路坂道発進時の制御動作の説明図であ
る。
【図９】本発明の一実施形態による車両用電動４輪駆動
装置を用いた低μ路坂道発進時の制御動作の説明図であ
る。
装置を用いた低μ路坂道発進時の制御動作の説明図であ
る。
１０…４輪駆動車 ２０…エンジン ２５…ギヤ位置検出器 ２６…前輪 ２８，３８…ブレーキ ３０…直流電動機 ３１…電動機界磁巻線 ３２…クラッチ ３６…後輪 ４０…補機用発電機 ４２…補機バッテリー ４４…駆動用高出力発電機 ５０…エンジンコントロールユニット ５４…アクセル開度センサ ５５…ＡＢＳコントロールユニット ５６，５８…回転センサ ６０…駆動用発電機出力電圧制御回路
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） Ｆ０２Ｄ 29/02 Ｆ０２Ｄ 29/02 Ｄ ３１１ ３１１Ａ 29/06 29/06 Ｌ 45/00 ３１４ 45/00 ３１４Ｍ // Ｂ６０Ｋ 6/02 Ｂ６０Ｋ 9/00 Ｅ (72)発明者 増野 敬一 茨城県ひたちなか市大字高場2520番地 株 式会社日立製作所自動車機器グループ内 (72)発明者 前田 裕司 茨城県ひたちなか市大字高場2520番地 株 式会社日立製作所自動車機器グループ内 (72)発明者 山本 立行 茨城県ひたちなか市大字高場2520番地 株 式会社日立製作所自動車機器グループ内 (72)発明者 田島 進 茨城県ひたちなか市大字高場2520番地 株 式会社日立製作所自動車機器グループ内 (72)発明者 清水 尚也 茨城県ひたちなか市大字高場2520番地 株 式会社日立製作所自動車機器グループ内 (72)発明者 西館 圭介 茨城県ひたちなか市大字高場2520番地 株 式会社日立製作所自動車機器グループ内 Ｆターム(参考） 3D039 AA01 AA02 AA04 AA05 AB27 AC01 AC22 AC33 AD53 3D043 AA01 AA04 AB17 EA02 EA05 EA11 EA31 EA45 EE07 EE09 EE18 EF09 EF12 EF14 EF21 EF24 EF27 3G084 BA00 BA01 BA32 CA03 DA17 DA24 EA11 EB12 EB16 EB22 FA03 FA04 FA06 FA10 3G093 AA03 AA07 AA16 BA01 BA04 CB02 CB05 DB03 DB04 DB10 DB11 DB15 DB17 DB19 DB21 DB26 EA02 EA03 EB09 EC02 5H115 PA08 PG04 PI16 PI29 PI30 PU04 PU06 PU22 PU25 QE01 QE04 QE14 QH06 QN03 QN06 RB08 RB20 SE08 SJ12 TB01 TO01 TO02 TO04 TO21 TO30 TU20 TZ02
Claims (10)
- 【請求項１】エンジンによって駆動される第１の車軸
と、電動機によって駆動される第２の車軸を有する４輪
駆動車両を駆動制御する車両用電動４輪駆動装置におい
て、 上記車両のロールバック状態を検出したとき、上記電動
機を駆動してロールバック状態を抑制する制御手段を備
えたことを特徴とする車両用電動４輪駆動装置。 - 【請求項２】請求項１記載の車両用電動４輪駆動装置に
おいて、 上記エンジンによって駆動されるとともに、上記電動機
に電力を供給する発電機を備え、 上記制御手段は、ロールバック状態が検出されると、上
記発電機の出力電圧を制御して、ロールバック状態を抑
制することを特徴とする車両用電動４輪駆動装置。 - 【請求項３】請求項１記載の車両用電動４輪駆動装置に
おいて、 上記制御手段は、上記第１の車軸にエンジンの駆動力が
伝達されているにも拘わらず、車両が後退することによ
り、ロールバック状態を検出することを特徴とする車両
用電動４輪駆動装置。 - 【請求項４】請求項３記載の車両用電動４輪駆動装置に
おいて、 上記車軸の回転方向を検出する回転センサを備え、 上記制御手段は、上記回転センサの出力信号により、車
両が後退していることを検出することを特徴とする車両
用電動４輪駆動装置。 - 【請求項５】請求項３記載の車両用電動４輪駆動装置に
おいて、 上記制御手段は、オートマチックトランスミッション車
においては、シフトポジションがドライブレンジである
ことにより、第１の車軸にエンジンの駆動力が伝達され
ていることを検出し、マニュアルトランスミッション車
においては、シフトポジションが前進位置であり、クラ
ッチが接続されていることにより、第１の車軸にエンジ
ンの駆動力が伝達されていることを検出することを特徴
とする車両用電動４輪駆動装置。 - 【請求項６】エンジンによって駆動される第１の車軸
と、電動機によって駆動される第２の車軸を有する４輪
駆動車両を駆動制御する車両用電動４輪駆動装置におい
て、 上記車両の低μ路坂道におけるロールバック状態を検出
したとき、上記電動機を駆動してロールバック状態を抑
制する制御手段を備えたことを特徴とする車両用電動４
輪駆動装置。 - 【請求項７】請求項６記載の車両用電動４輪駆動装置に
おいて、 上記エンジンによって駆動されるとともに、上記電動機
に電力を供給する発電機を備え、 上記制御手段は、低μ路坂道におけるロールバック状態
が検出されると、上記発電機の出力電圧を制御して、ロ
ールバック状態を抑制することを特徴とする車両用電動
４輪駆動装置。 - 【請求項８】請求項６記載の車両用電動４輪駆動装置に
おいて、 上記制御手段は、上記第１の車軸にエンジンの駆動力が
伝達されているにも拘わらず、車両が後退するととも
に、上記第１の車軸の車輪がスピンを起こしていること
により、低μ路坂道におけるロールバック状態を検出す
ることを特徴とする車両用電動４輪駆動装置。 - 【請求項９】請求項８記載の車両用電動４輪駆動装置に
おいて、 上記車軸の回転速度を検出する回転センサを備え、 上記制御手段は、上記回転センサの出力信号により、上
記第１の車軸の回転数が第２の車軸の回転数よりも大き
いことにより、スピンを起こしていることを検出するこ
とを特徴とする車両用電動４輪駆動装置。 - 【請求項１０】請求項６記載の車両用電動４輪駆動装置
において、 上記第２の車軸の回転速度を検出する回転センサを備
え、 上記制御手段は、第２の車軸の回転速度の履歴から回転
速度が急激に変化したことにより、第２の車軸のスリッ
プ状態を検出するとともに、上記電動機の出力を抑える
ように制御することを特徴とする車両用電動４輪駆動装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000057194A JP3333488B2 (ja) | 2000-03-02 | 2000-03-02 | 車両用電動４輪駆動装置 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000057194A JP3333488B2 (ja) | 2000-03-02 | 2000-03-02 | 車両用電動４輪駆動装置 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001239853A true JP2001239853A (ja) | 2001-09-04 |
| JP3333488B2 JP3333488B2 (ja) | 2002-10-15 |
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|---|---|---|---|---|
| JP2001171377A (ja) * | 1999-10-08 | 2001-06-26 | Toyota Motor Corp | 車両の駆動制御装置および４輪駆動車両の制御装置 |
| WO2004011296A1 (ja) * | 2002-07-03 | 2004-02-05 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | 自動車およびその制御方法 |
| EP1393961A3 (en) * | 2002-09-03 | 2006-04-26 | Nissan Motor Company, Limited | Vehicle control apparatus |
| JP2006311644A (ja) * | 2005-04-26 | 2006-11-09 | Nissan Motor Co Ltd | 車両用駆動制御装置 |
| JP2007137407A (ja) * | 2005-11-17 | 2007-06-07 | Hyundai Motor Co Ltd | ハイブリッド車の傾斜路駆動制御装置及び制御方法 |
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| CN100400333C (zh) * | 2004-11-19 | 2008-07-09 | 丰田自动车株式会社 | 汽车及其控制方法 |
| JP2009214805A (ja) * | 2008-03-12 | 2009-09-24 | Nissan Motor Co Ltd | 車両の駆動力制御装置 |
| JP2009248725A (ja) * | 2008-04-04 | 2009-10-29 | Honda Motor Co Ltd | ハイブリッド車両の制御装置 |
| US7650216B2 (en) | 2005-03-31 | 2010-01-19 | Hitachi, Ltd. | Vehicle driving system with adaptive skid control |
| US7828394B2 (en) | 2003-07-29 | 2010-11-09 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Vehicle and control method of vehicle slip-down velocity |
| CN111660831A (zh) * | 2020-06-29 | 2020-09-15 | 北京博格华纳汽车传动器有限公司 | 四驱坡度扭矩控制方法、装置及四驱车辆 |
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-
2000
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