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JP3261673B2 - 車両の発進アシスト装置 - Google Patents

車両の発進アシスト装置

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JP3261673B2
JP3261673B2 JP25341097A JP25341097A JP3261673B2 JP 3261673 B2 JP3261673 B2 JP 3261673B2 JP 25341097 A JP25341097 A JP 25341097A JP 25341097 A JP25341097 A JP 25341097A JP 3261673 B2 JP3261673 B2 JP 3261673B2
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JP
Japan
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electric motor
dog clutch
dog
clutch
driven
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健太郎 新井
哲郎 浜田
重信 関谷
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Honda Motor Co Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
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Publication date
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、前輪と後輪との一
方をエンジンで駆動される駆動輪、他方を従動輪とする
車両に搭載する発進アシスト装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の発進アシスト装置とし
て、雪道等の滑り易い路上での発進時に、電動モータに
より従動輪を駆動して発進をアシストするものが知られ
ている。このもので電動モータとしては、セルモータ等
として使用される安価なＤＣブラシモータを用いること
が望まれるが、発進後も電動モータが従動輪に連結され
ていると、従動輪側からの逆駆動により電動モータが過
回転し、ブラシの耐久性が損われる。
【０００３】そこで、発進時にオンされて電動モータの
出力トルクを従動輪に伝達するドグクラッチを備え、発
進後に電動モータの駆動を停止すると共にドグクラッチ
をオフするようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、電動モータ
としてＤＣブラシモータを用いると、ブラシの摩擦によ
る摩擦力が発生し、電動モータの駆動を停止しても従動
輪側からの逆駆動でドグクラッチにモータ内の摩擦トル
ク分のトルクが作用し、ドグクラッチの歯側面の摩擦に
よりドグクラッチがオン状態にロックされ、ドグクラッ
チがオフしなくなることがある。この場合には、電動モ
ータが発進後の従動輪側からの逆駆動により過回転し、
電動モータの耐久性が損われる。
【０００５】本発明は、以上の点に鑑み、発進後にドグ
クラッチを確実にオフし得るようにした発進アシスト装
置を提供することを課題としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決すべく、
本発明では、前輪と後輪との一方をエンジンで駆動され
る駆動輪、他方を従動輪とする車両に搭載する発進アシ
スト装置であって、電動モータと、発進時にオンされて
電動モータの出力トルクを従動輪に伝達するドグクラッ
チとを備え、発進後に電動モータの駆動を停止すると共
にドグクラッチをオフするものにおいて、ドグクラッチ
のオンオフを検出するクラッチ検出手段と、発進後、従
動輪の回転速度が所定値以上になってもクラッチ検出手
段でドグクラッチのオフが検出されないときに、電動モ
ータを該モータ内の摩擦力によってドグクラッチに作用
するトルクを打消す方向に一時的に駆動する一時駆動手
段と、を備えている。
【０００７】このように電動モータを一時的に駆動する
と、ドグクラッチにトルクが作用しなくなり、ドグクラ
ッチの歯側面の摩擦によるオンロックが解除され、ドグ
クラッチがオフされる。
【０００８】尚、ドグクラッチのオンロックを解除する
には、従動輪側からの逆駆動による回転方向に電動モー
タを駆動する必要があるが、回転方向を判別するには特
別なセンサが必要になり、コストが高くなる。この場
合、電動モータを一時的な駆動時間内において正逆両方
向に駆動すれば、電動モータの駆動方向が従動輪からの
逆駆動方向に合致したところでドグクラッチのオンロッ
クが解除される。そのため、回転方向を判別する特別の
センサが不要になり、コストを安くできる。
【０００９】尚、後記する実施形態において、上記一時
駆動手段に相当するのは図２のＳ１３〜Ｓ１５の処理で
ある。
【００１０】
【発明の実施の形態】図１は、エンジン１により変速機
２を介して左右の前輪３Ｌ，３Ｒを駆動する前輪駆動車
両を示しており、従動輪たる左右の後輪４Ｌ，４Ｒを電
動モータ５によりドグクラッチ６と差動装置７とを介し
て駆動可能としている。
【００１１】電動モータ５は、減速機５ａを組付けたＤ
Ｃブラシモータで構成されている。また、差動装置７
は、デフケース７ａ内に傘歯車から成る１対のサイドギ
ア７ｂ，７ｂと該両サイドギア７ｂ，７ｂに噛合するピ
ニオン７ｃとを軸支して成る傘歯車式差動ギアで構成さ
れており、両サイドギア７ｂ，７ｂに左右の後輪４Ｌ，
４Ｒを連結している。ドグクラッチ６は、電動モータ５
に連結した固定ドグ６ａと、デフケース７ａにギア列８
を介して連結される、固定ドグ６ａに係脱自在な可動ド
グ６ｂと、可動ドグ６ｂを進退するソレノイド６ｃとで
構成されており、ソレノイド６ｃに通電したとき可動ド
グ６ｂが固定ドグ６ａに係合してドグクラッチ６がオン
され、ソレノイド６ｃへの通電を停止したとき、ソレノ
イド６ｃに内蔵するばね（図示せず）の付勢力で可動ド
グ６ｂが固定ドグ６ａから離脱してドグクラッチ６がオ
フされるようにしている。可動ドグ６ｂにはストローク
センサ９が連結されており、該センサによりドグクラッ
チ６のオンオフを検出するクラッチ検出手段を構成して
いる。
【００１２】電動モータ５とソレノイド６ｃとは、前輪
３Ｌ，３Ｒの回転速度ＶＦを検出する前輪速度センサ１
０と、後輪４Ｌ，４Ｒの回転速度ＶＲを検出する後輪速
度センサ１１と、ブレーキスイッチ１２と、アクセルス
イッチ１３、変速機２がニュートラル状態か否かを検出
するニュートラルスイッチ１４と、前記ストロークセン
サ９とからの信号を入力するコントローラ１５によって
制御される。
【００１３】その制御内容は図２に示す通りであり、ブ
レーキがオフ（Ｓ１）、アクセルがオン（Ｓ２）、変速
機２が非ニュートラル状態（Ｓ３）、後輪速度ＶＲが所
定の発進判断基準値ＶＳ１（例えば１０Ｋｍ／ｈ）未満
（Ｓ４）という４条件が成立したときに発進時と判断
し、発進時と判断されたときは、発進アシストフラグＦ
が「１」にセットされているか否かを判別し（Ｓ５）、
Ｆ＝０であれば、前輪速度ＶＦと後輪速度ＶＲとの差△
Ｖが所定の基準値△ＶＳ以上か否かを判別する（Ｓ
６）。△Ｖ≧△ＶＳであれば前輪３Ｌ，３Ｒがスリップ
していると判断して、発進アシストフラグＦを１にセッ
トし（Ｓ７）、次に、ソレノイド６ｃに通電してドグク
ラッチ６をオンすると共に（Ｓ８）、電動モータ５を駆
動する（Ｓ９）。これによれば、電動モータ５の出力ト
ルクがドグクラッチ６とギア列８と差動装置７とを介し
て左右の後輪４Ｌ，４Ｒに伝達され、後輪４Ｌ，４Ｒが
駆動されて発進がアシストされる。
【００１４】発進後ＶＲ≧ＶＳ１になれば、発進アシス
トフラグＦを「０」にリセットした後（Ｓ１０）、ソレ
ノイド６ｃへの通電を停止してドグクラッチ６をオフす
ると共に（Ｓ１１）、電動モータ５の駆動を停止する。
（Ｓ１２）。
【００１５】ところで、電動モータ５にはブラシの摩擦
による摩擦力が発生し、上り坂での発進時に電動モータ
５を駆動しても力不足で車両が後ずさりする等して後輪
４Ｌ，４Ｒ側から逆駆動されている状態では、電動モー
タ５の駆動を停止しても、ドグクラッチ６に電動モータ
５内の摩擦力分のトルクが作用する。そして、このトル
クにより固定ドグ６ａと可動ドグ６ｂとの歯側面同士が
圧接し、歯側面間の摩擦により可動ドグ６ｂがばね力で
は固定ドグ６ａから離脱不能となって、ソレノイド６ｃ
への通電を停止してもドグクラッチ６がオンされたまま
になる。このようなドグクラッチ６のオンロックを生ず
ると、後輪３Ｌ，３Ｒの回転によりギア列８や減速機５
ａのギア比分だけ増速されて電動モータ５が回転され、
車速が上がると電動モータ５が過回転して耐久性に悪影
響が及ぶ。
【００１６】そこで、本実施形態では、後輪速度ＶＲが
所定値ＶＳ２以上になったとき（Ｓ１３）、ストローク
センサ９からの信号に基づいてドグクラッチ６がオフさ
れているか否かを判別し（Ｓ１４）、オフされていない
ときは、電動モータ５を一時的に正逆両方向に駆動して
いる（Ｓ１５）。この際に電動モータ５に流す電流値
は、図３に示す如く、電動モータ５内の摩擦力に相当す
る電流値Ｉｓより若干大きく、摩擦力を打消すトルクが
発生される。従って、後輪４Ｌ，４Ｒ側からの逆駆動で
ドグクラッチ６に正転方向のトルクが作用している場合
は、電動モータ５の正転方向への駆動でドグクラッチ６
に作用するトルクが実質的に零になり、また、ドグクラ
ッチ６に逆転方向のトルクが作用している場合は、電動
モータ５の逆転方向への駆動でドグクラッチ６に作用す
るトルクが実質的に零になり、ドグクラッチ６のオンロ
ックが解除されて、可動ドグ６ｂがばね力で固定ドグ６
ａから離脱し、ドグクラッチ６がオフされる。
【００１７】前記所定値ＶＳ２は、電動モータ５の許容
上限速度に相当する後輪速度をＶｍａｘとして、ＶＳ１
≦ＶＳ２≦Ｖｍａｘになるように設定され、後輪速度Ｖ
ＲがＶｍａｘを上回る前にドグクラッチ６がオフされる
ようにしている。
【００１８】ところで、ドグクラッチ６がオフされる
と、電動モータ５の駆動停止後は電動モータ５と後輪４
Ｌ，４Ｒとの間の動力伝達経路にトルクは作用しない
が、ドグクラッチ６がオンされていると、動力伝達経路
に電動モータ５内の摩擦力分のトルクが作用する。従っ
て、動力伝達経路の適宜の箇所、例えば、図４に示す如
く、電動モータ５とドグクラッチ６との間にクラッチ検
出手段たるトルクセンサ９´を設け、トルクセンサ９´
の信号に基づいてドグクラッチ６のオン、オフを判別す
るようにしても良い。
【００１９】図５は更に他の実施形態を示し、このもの
では、左右１対の電動モータ５Ｌ，５Ｒと左右１対の差
動装置７Ｌ，７Ｒとを設けて、左右の後輪４Ｌ，４Ｒを
駆動し得るようにしている。
【００２０】各差動装置７Ｌ，７Ｒは、サンギア７０
と、リングギア７１と、該両ギア７０，７１に噛合する
プラネタリピニオン７２を軸支するキャリア７３とを備
える遊星歯車機構で構成されており、各差動装置７Ｌ，
７Ｒのサンギア７０に各電動モータ５Ｌ，５Ｒを夫々ギ
ア列８Ｌ，８Ｒを介して連結すると共に、各差動装置７
Ｌ，７Ｒのキャリア７３に左右の各後輪４Ｌ，４Ｒを連
結している。また、左右の差動装置７Ｌ，７Ｒのリング
ギア７１，７１同士を連結し、リングギア７１の回転を
ドグクラッチ６によって拘束し得るようにしている。
【００２１】ドグクラッチ６は、回り止めされた固定ド
グ６０と、リングギア７１に連結される、固定ドグ６０
に係脱自在な可動ドグ６１と、可動ドグ６１を進退する
ソレノイド６２とで構成されており、ソレノイド６２に
通電したとき可動ドグ６１が固定ドグ６０に係合し、ド
グクラッチ６がオンされてリングギア７１の回転が拘束
され、ソレノイド６２への通電を停止したときソレノイ
ド６２に内蔵するばね（図示せず）の付勢力により可動
ドグ６１が固定ドグ６０から離脱し、ドグクラッチ６が
オフされてリングギア７１の拘束が解除されるようにし
ている。
【００２２】発進時に前輪のスリップを生じたときは、
ソレノイド６２に通電してドグクラッチ６をオンすると
共に、各電動モータ５Ｌ，５Ｒを駆動して各差動装置７
Ｌ，７Ｒのサンギア７０を回転させる。これによれば、
各差動装置７Ｌ，７Ｒのキャリア７３がリングギア７１
を反力受けとして回転し、各電動モータ５Ｌ，５Ｒの出
力トルクが各後輪４Ｌ，４Ｒに伝達されて発進アシスト
が行われる。
【００２３】発進後、後輪速度が上記と同様の発進判断
基準値ＶＳ１以上になったとき、ソレノイド６２への通
電を停止してドグクラッチ６をオフすると共に、各電動
モータ５Ｌ，５Ｒの駆動を停止する。
【００２４】この場合、後輪４Ｌ，４Ｒ側からの逆駆動
を生ずると、反力受けとなるリングギア７１を介してド
グクラッチ６に電動モータ５Ｌ，５Ｒ内の摩擦力分のト
ルクが作用し、ドグクラッチ６がオンロックすることが
ある。
【００２５】そこで、本実施形態では、可動ドグ６１に
クラッチ検出手段たるストロークセンサ９を連結し、後
輪速度が上記と同様の所定値ＶＳ２以上になったとき、
ストロークセンサ９からの信号に基づいてドグクラッチ
６がオフされているか否かを判別し、オフされていない
ときは電動モータ５Ｌ，５Ｒを一時的に正逆両方向に駆
動して、電動モータ５Ｌ，５Ｒ内の摩擦力を打消すトル
クを発生させている。これによれば、ドグクラッチ６の
オンロックが解除され、可動ドグ６１がばね力で固定ド
グ６０から離脱してドグクラッチ６がオフされる。
【００２６】また、本実施形態では、旋回時に、左右の
電動モータ５Ｌ，５Ｒのうち外輪側の電動モータを正転
させると共に内輪側の電動モータを逆転させる。例え
ば、右旋回時には、左側の電動モータ５Ｌを正転させる
と共に右側の電動モータ５Ｒを逆転させる。これによれ
ば、左側の差動装置７Ｌのサンギア７０が正転されてそ
のキャリア７３がリングギア７１に対し正転されると共
に、右側の差動装置７Ｒのサンギア７０が逆転されてそ
のキャリア７３がリングギア７１に対し逆転される。こ
の場合、左側の差動装置７Ｌのリングギア７１には逆転
方向の反力が作用し、右側の差動装置７Ｒのリングギア
７１には正転方向の反力が作用するが、両リングギア７
１，７１は互に連結されているため、両反力は打消され
る。従って、リングギア７１の回転速度を基準にして、
左側の差動装置７Ｌのキャリア７３、即ち、左後輪４Ｌ
が増速され、右側の差動装置７Ｒのキャリア７３、即
ち、右後輪４Ｒが減速される。その結果、外輪たる左後
輪４Ｌに駆動力、内輪たる右後輪４Ｒに制動力が付与さ
れて右旋回方向へのヨーモメントが発生し、旋回がアシ
ストされる。
【００２７】ところで、図５に示すものでは、クラッチ
検出手段としてストロークセンサ９を用いたが、電動モ
ータ５Ｌ，５Ｒと後輪４Ｌ，４Ｒとの間の動力伝達経路
の適所、例えば、リングギア７１に作用するトルクを検
出するトルクセンサでクラッチ検出手段を構成しても良
い。
【００２８】以上、前輪駆動車両に本発明を適用した実
施形態について説明したが、前輪を従動輪とする後輪駆
動車両にも同様に本発明を適用できる。
【００２９】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、ドグクラッチがオンロックされても、オンロ
ックを解除してドグクラッチをオフさせることができ、
発進後の電動モータの過回転を防止して、その耐久性を
向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明装置の第１実施形態を示すスケルトン
図
【図２】 発進アシストの制御プログラムを示すフロー
チャート
【図３】 電動モータの一時駆動時に流すモータ電流を
示すグラフ
【図４】 本発明装置の第２実施形態を示すスケルトン
図
【図５】 本発明装置の第３実施形態を示すスケルトン
図
【符号の説明】
１ エンジン ３Ｌ，３Ｒ 前輪（駆動輪） ４Ｌ，４Ｒ 後輪（従動輪） ５，５Ｌ，５Ｒ 電動
モータ ６ ドグクラッチ ９ ストロークセンサ（クラッチ
検出手段） ９´トルクセンサ（クラッチ検出手段）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平９−2090（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−300964（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−237811（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−69632（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B60K 17/356 B60K 6/02,6/04 B60K 23/08 B60L 11/00 - 11/14

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 前輪と後輪との一方をエンジンで駆動さ
    れる駆動輪、他方を従動輪とする車両に搭載する発進ア
    シスト装置であって、 電動モータと、発進時にオンされて電動モータの出力ト
    ルクを従動輪に伝達するドグクラッチとを備え、発進後
    に電動モータの駆動を停止すると共にドグクラッチをオ
    フするものにおいて、 ドグクラッチのオンオフを検出するクラッチ検出手段
    と、発進後、従動輪の回転速度が所定値以上になっても
    クラッチ検出手段でドグクラッチのオフが検出されない
    ときに、電動モータを該モータ内の摩擦力によってドグ
    クラッチに作用するトルクを打消す方向に一時的に駆動
    する一時駆動手段と、 を備えることを特徴とする車両の発進アシスト装置。
  2. 【請求項２】 前記一時駆動手段は、電動モータを一時
    的な駆動時間内において正逆両方向に駆動するように構
    成されていることを特徴とする請求項１に記載の車両の
    発進アシスト装置。
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