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JP3681786B2 - 前後輪駆動車両 - Google Patents

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Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、前後輪の一方をエンジンで駆動すると共に他方を電動機で駆動するようにした前後輪駆動車両並びにこの車両に適用される路面μ検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の車両において、電動機としてＡＣモータを使用し、インバータ制御で全車速域に亘って電動機を作動可能とするものが知られている（特開平３−１５９５０２号公報参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来例のように全車速域をカバーするには、電動機を大出力のものにする必要があり、更に、インバータ回路が必要になってコストが高くなる。
ところで、電動機の使用目的を発進アシストに限定すべく、発進に際してのみ電動機を作動させるようにすれば、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できる。然し、発進時に常にＤＣブラシモータを作動させたのでは、ブラシの耐久性が問題になる。
かかる不具合を解決するため、路面が滑り易いと運転者が判断したときに操作するスイッチを設け、該スイッチがオンされている状態で発進操作を行ったときに電動機を作動させ、或いは、発進時にエンジンで駆動される車輪がスリップしたときに電動機を作動させることが考えられる。
然し、前者の方式はスイッチ操作が必要となって面倒であり、また、後者の方式はエンジンで駆動される車輪が回り始めてから電動機が作動されるため、発進アシストの応答性が悪くなる不具合がある。
本発明は、以上の点に鑑み、路面のμを走行中に検出し得るようにした検出装置を提供し、更に、この検出装置を利用して低μ路での発進アシストを自動的に応答性良く行い得られるようにした前後輪駆動車両を提供することをその目的としている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成すべく、本発明は、前後輪の一方をエンジンで駆動すると共に他方を電動機で駆動する前後輪駆動車両において、前記エンジンで駆動される車輪の駆動力を検出する手段と、該車輪のスリップ率を検出する手段と、前記駆動力と前記スリップ率との相関関係に基いて路面のμを検出する手段とで構成される路面のμを走行中に検出する路面μ検出装置と、前記路面μ検出装置で検出した路面のμを記憶する路面μ記憶手段と、前記検出された路面のμが所定値以下のとき前記電動機を作動させ、前記他方の車輪の駆動力を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記路面μ記憶手段に記憶された路面のμに基づいて前記電動機を作動させ、前記他方の車輪の駆動力を制御することを特徴とする。
【０００５】
【作用】
車輪のスリップ率は路面のμが一定であっても車輪の駆動力によって変化するため、スリップ率だけでは路面のμを検出できないが、本発明の如く駆動力とスリップ率とをパラメータとすることで路面のμを正確に検出できる。
そして、雪道等の低μ路での走行中に一旦停止して発進する際は、予め路面のμが低いことが分っているため、エンジンで駆動される車輪がスリップする前に電動機を作動させて、応答性良く発進アシストを行うことができる。
【０００６】
【実施例】
図１の実施例は、前輪１と後輪２とを各１対備える４輪車両を示し、左右１対の前輪１，１をエンジン３により変速機４を介して駆動し、左右１対の後輪２，２を電動機５によりクラッチ６とデフギア７とを介して駆動するようにした。
【０００７】
電動機５はＤＣブラシモータで構成されており、該電動機５を車載バッテリー８に前後進切換回路を内蔵するスイッチ回路９を介して接続した。そして、スイッチ回路９を制御回路１０からの信号でオンオフ制御し、スイッチ回路９がオンしたとき電動機５が作動されると共にクラッチ６が係合されて、後輪２が電動機５により駆動されるようにした。尚、スイッチ回路９に内蔵する前後進切換回路は車室内のシフトレバーに連動して切換制御される。
【０００８】
制御回路１０は、ブレーキがオフか否かを検出するブレーキスイッチ１１の信号と、アクセルがオンか否かを検出するアクセルスイッチ１２の信号と、変速機４がニュートラル状態か否かを検出するセンサ、例えば、自動変速機ではシフトレバーのポジションセンサ、手動変速機ではクラッチスイッチから成る変速機センサ１３の信号と、後輪２に取付けたパルサーギア１４ａと協働して後輪２の回転速度を検出する車輪速センサ１４Ｒの信号とを入力するマイクロコンピュータで構成されている。更に、路面のμ（摩擦係数）を走行中に検出する路面μ検出装置１５を設け、該検出装置１５からの信号も制御回路１０に入力している。
【０００９】
路面μ検出装置１５は、前輪１の駆動力を検出する駆動力検出部１５ａと、前輪１のスリップ率を検出するスリップ率検出部１５ｂと、前輪１の駆動力とスリップ率との相関関係に基いて路面のμを検出するμ検出部１５ｃとで構成されている。
【００１０】
駆動力検出部１５ａには、エンジン３の回転速度Ｎｅを検出するセンサ１６の信号と、エンジン３のスロットル開度θthを検出するセンサ１７の信号と、変速機４の現時点の確立変速段を表わす信号とが入力されており、Ｎｅとθthとからマップ検索等でエンジンの出力トルクを割出し、この出力トルクと確立変速段のギア比とから前輪１の駆動力を算定する。尚、アクセルペダルの踏込み量から判別される運転者の意図と現在の運転状態とに基いてスロットル開度と燃料噴射量と変速段とを電子的に制御する、所謂ＤＰＲシステムを搭載した車両では、エンジンで駆動される車輪の駆動力の目標値がＤＰＲ用の制御ユニットで演算されて、駆動力が目標値になるようにエンジンや変速機が制御されるから、この制御ユニットを駆動力検出部に兼用しても良い。
【００１１】
スリップ率検出部１５ｂには、前輪１に取付けたパルサーギア１４ａと協働して前輪１の回転速度を検出する車輪速センサ１４Ｆの信号と、後輪２の回転速度を検出する上記車輪速センサ１４Ｒの信号とが入力されている。ここで、走行中は後輪２が従動輪となって車速に等価な速度で回転するため、前後輪１，２の回転速度差から駆動輪たる前輪１のスリップ率を算定することができ、この演算をスリップ率検出部１５ｂで行ってスリップ率を検出する。
【００１２】
μ検出部１５ｃには、駆動力検出部１５ａからの信号とスリップ率検出部１５ｂからの信号とが入力されている。ここで、前輪１の駆動力とスリップ率との相関関係は、路面のμが低い場合には図３のａ線のようになり、路面のμが高い場合には同図のｂ線のようになる。そこで、μ検出部１５ｃにおいて駆動力とスリップ率との相関関係に基いてマップ検索等により路面のμを検出し、検出されたμの値を制御回路１０に送信する。
【００１３】
制御回路１０における制御フローは図２に示す通りであり、ブレーキ（パーキングブレーキ、サイドブレーキを含む）がオフ（Ｓ１）、変速機が非ニュートラル状態（Ｓ２）、アクセルがオン（Ｓ３）、後輪回転速度（車速）Ｖが所定値Ｖｓ以下（Ｓ４）という４条件が成立したとき発進時と判断し、発進時と判断されたときは停止前に検出されたμの値が所定値μｓ以下か否かを判別し（Ｓ５）、μ≦μｓのときにスイッチ回路９をオンし（Ｓ６）、上記４条件の全てが成立しない非発進時や、また、発進時であってもμ＞μｓのときは、スイッチ回路９をオフする（Ｓ７）。かくて、低μ路での発進時には、発進当初から電動機５が作動されて後輪２が駆動され、応答性良く発進アシストが行われる。また、電動機５が作動されるのは、低μ路での発進時だけとなり、電動機５として安価なＤＣブラシモータを用いても耐久性上何ら問題はない。
【００１４】
尚、ブレーキング時には路面のμを正確に検出できず、そのためブレーキングの直前に検出されたμの値に基いてＳ５のステップでの判別処理を行う。また、本実施例では制御回路１０に後輪用の車輪速センサ１４Ｒからの信号に加えて前輪用の車輪速センサ１４Ｆからの信号を入力し、前輪１のスリップを生ずることなく良好に発進したか否かを判別し、学習制御で上記したＶｓ，μｓの値を変更し得るようにした。
【００１５】
以上、前輪１をエンジン３、後輪２を電動機５で駆動する前後輪駆動車両に本発明を適用した実施例について説明したが、後輪をエンジン、前輪を電動機で駆動する車両にも同様に本発明を適用できる。
【００１６】
【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、電動機の使用目的を低μ路での発進アシストのみに限定できるため、電動機として安価なＤＣブラシモータを用いても耐久性上何ら問題はなく、且つ、発進アシストを自動的に応答性良く行うことができ、使い勝手が良好となる。また、路面のμを走行中に検出でき、μに基く制御が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の一例を示すスケルトン図
【図２】 電動機の制御プログラムを示すフロー図
【図３】 駆動力とスリップ率との相関関係を示すグラフ
【符号の説明】
１ 前輪、 ２ 後輪、 ３ エンジン
５ 電動機、 １０ 制御回路（制御手段）
１５ 路面μ検出装置、 １５ａ 駆動力検出部
１５ｂ スリップ率検出部、 １５ｃ μ検出部

Claims (4)

  1. 前後輪の一方をエンジンで駆動すると共に他方を電動機で駆動する前後輪駆動車両において、
    前記エンジンで駆動される車輪の駆動力を検出する手段と、該車輪のスリップ率を検出する手段と、前記駆動力と前記スリップ率との相関関係に基いて路面のμを検出する手段とで構成される路面のμを走行中に検出する路面μ検出装置と、
    前記路面μ検出装置で検出した路面のμを記憶する路面μ記憶手段と、
    前記検出された路面のμが所定値以下のとき前記電動機を作動させ、前記他方の車輪の駆動力を制御する制御手段とを備え、
    前記制御手段は、前記路面μ記憶手段に記憶された路面のμに基づいて前記電動機を作動させ、前記他方の車輪の駆動力を制御することを特徴とする前後輪駆動車両。
  2. 制動動作前に前記記憶手段に記憶された路面のμを制御動作中は保持するとともに路面μ検出を中止し、
    制動動作後に前記制御手段は、前記記憶手段に記憶された路面のμが更新されるまでは前記保持された路面のμに基づいて前記電動機を作動させ、前記他方の車輪の駆動力を制御することを特徴とする請求項１に記載の前後輪駆動車両。
  3. 停車後の発進に際し、前記制御手段は、前記記憶手段に記憶された路面のμに基いて前記電動機を作動させ、前記他方の車輪の駆動力を制御することを特徴とする請求項１に記載の前後輪駆動車両。
  4. 前記記憶手段は、発進前に記憶した路面のμを発進時のスリップ率に基いて更新することを特徴とする請求項３に記載の前後輪駆動車両。
JP10751195A 1995-05-01 1995-05-01 前後輪駆動車両 Expired - Fee Related JP3681786B2 (ja)

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