(57)【要約】【課題】移動体駆動ユニットにおいて、エンジンにより車輪を駆動する移動体における、過負荷によるエンジン停止を防止できるとともに、燃費の向上を図ることである。【解決手段】移動体駆動ユニット２０は、移動体に用いられる移動体駆動ユニットであって、第１車輪を駆動する電動モータ２２と、第２車輪を駆動するエンジン２１と、エンジンの負荷を検出する負荷検出部４７と、電動モータ２２の駆動を制御するモータ制御部とを含む。モータ制御部は、電動モータによる第１車輪の駆動が停止され、第２車輪が駆動される二輪駆動が指示された状態で、負荷検出部４７の検出値が第１所定値以上となった場合に、電動モータ２２を駆動させることにより、第１車輪及び第２車輪のすべてを駆動させる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
進行方向の前後にそれぞれ車輪を備える移動体に用いられる移動体駆動ユニットであって、
複数の前記車輪のうち前後方向の第１側の第１車輪を駆動する電動モータと、
複数の前記車輪のうち前後方向の第２側の第２車輪を駆動するエンジンと、
前記エンジンの負荷を検出する負荷検出部と、
前記電動モータの駆動を制御するモータ制御部と、を備え、
前記モータ制御部は、前記電動モータによる前記第１車輪の駆動が停止され、前記第２車輪が駆動される二輪駆動が指示された状態で、前記負荷検出部の検出値が第１所定値以上となった場合に、前記電動モータを駆動させることにより、前記第１車輪及び前記第２車輪のすべてを駆動させる、
移動体駆動ユニット。
【請求項２】
請求項１に記載の移動体駆動ユニットにおいて、
前記モータ制御部は、ユーザの操作によって、前記負荷検出部の検出に関わらず、前記電動モータを常時駆動可能に構成される、
移動体駆動ユニット。
【請求項３】
請求項１に記載の移動体駆動ユニットにおいて、
前記負荷検出部は、
ユーザの操作によって加速を指示する加速指示部の操作量を検出する第１検出部と、
前記エンジンの回転速度を検出する第２検出部と、
前記第２車輪または前記第１車輪の回転速度を検出する第３検出部と、
前記第１検出部、前記第２検出部、前記第３検出部のそれぞれの検出値の一部または全部の組み合わせから前記エンジンの負荷を算出する負荷算出部と、を含む、
移動体駆動ユニット。
【請求項４】
請求項３に記載の移動体駆動ユニットにおいて、
前記第２車輪または前記第１車輪は、差動装置を介して連結された一対で構成され、
前記第２車輪または前記第１車輪の回転速度は、一対の前記第２車輪または一対の前記第２車輪の平均回転速度である、
移動体駆動ユニット。
【請求項５】
請求項１に記載の移動体駆動ユニットにおいて、
前記負荷検出部は、
前記第１車輪を支持するサスペンション装置の伸縮具合を検出する第１伸縮検出部と、
前記第２車輪を支持するサスペンション装置の伸縮具合を検出する第２伸縮検出部と、
前記第１伸縮検出部、前記第２伸縮検出部それぞれの検出値の関係の変化から前記エンジンの負荷を算出する負荷算出部と、を含む、
移動体駆動ユニット。
【請求項６】
請求項１に記載の移動体駆動ユニットにおいて、
前記モータ制御部は、前記負荷検出部の検出値が前記第１所定値以上となった後、前記第１所定値より小さい第２所定値以下となった場合に、前記第１車輪及び前記第２車輪のすべてを駆動させる状態から、前記第２車輪のみが駆動されている状態に復帰させる、
移動体駆動ユニット。
【請求項７】
請求項１または請求項２に記載の移動体駆動ユニットにおいて、
前記第１車輪及び前記第２車輪の回転速度をそれぞれ検出する検出部を備え、
前記第１車輪及び前記第２車輪のすべてが駆動された状態のときに、前記第１車輪の回転速度が前記第２車輪の速度より低下すると前記電動モータへの駆動用電流の供給を停止させる、
移動体駆動ユニット。
【請求項８】
請求項７に記載の移動体駆動ユニットにおいて、
前記第２車輪と前記エンジンとの間は、電動アクチュエータによってベルトの張り量を変化させて無段変速するベルトＣＶＴを介して連結してあり、
前記第１車輪及び前記第２車輪のすべてが駆動された状態のときに、前記第２車輪の回転速度が前記第１車輪の速度より低下すると前記電動アクチュエータへの駆動用電流の供給を制御して前記ベルトの張力を低下させ前記第２車輪と前記エンジンとの間の動力伝達を絶つ、
移動体駆動ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、運転方向の前後にそれぞれ車輪を備える移動体に用いられる移動体駆動ユニットに関し、特に過負荷によるエンジン停止を防止するとともに燃費の向上を図ることに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、特許文献１に記載されているように、車両の後側にエンジンを搭載し、エンジンの動力を、車軸駆動装置を介して後輪に伝達する構成が知られている。車軸駆動装置は、モータ及び入力軸を含んでいる。入力軸の一端側にはエンジンの動力が入力可能であり、入力軸の他端側にはモータの動力が入力可能である。入力軸の動力は、ギア式変速機を介して、後輪の車軸に伝達される。モータの動力は、クラッチを介して出力軸に伝達される。出力軸の動力は、ＰＴＯ軸、動力伝達軸（プロペラシャフト）等を介して、前輪の車軸に伝達される。これにより、エンジンの動力で後輪が駆動されるとともに、クラッチの接続によりモータの動力で前輪が駆動される、四輪駆動が可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１７−８７８２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、前後の車輪のうち前輪等の第１車輪をモータで駆動し、後輪等の第２車輪をエンジンで駆動する車両等の移動体において、第２車輪だけを駆動し、モータによる第１車輪の駆動を停止している場合に、エンジンに過度の負荷が加わると、エンジンが停止したり、燃費が悪化する可能性がある。
【０００５】
本発明の目的は、エンジンにより車輪を駆動する移動体における、過負荷によるエンジン停止を防止できるとともに、燃費の向上を図れる移動体駆動ユニットを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る移動体駆動ユニットは、進行方向の前後にそれぞれ車輪を備える移動体に用いられる移動体駆動ユニットであって、複数の前記車輪のうち前後方向の第１側の第１車輪を駆動する電動モータと、複数の前記車輪のうち前後方向の第２側の第２車輪を駆動するエンジンと、前記エンジンの負荷を検出する負荷検出部と、前記電動モータの駆動を制御するモータ制御部と、を備え、前記モータ制御部は、前記電動モータによる前記第１車輪の駆動が停止され、前記第２車輪が駆動される二輪駆動が指示された状態で、前記負荷検出部の検出値が第１所定値以上となった場合に、前記電動モータを駆動させることにより、前記第１車輪及び前記第２車輪のすべてを駆動させる、移動体駆動ユニットである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係る移動体駆動ユニットによれば、エンジンにより車輪を駆動する移動体において、エンジンの負荷が高いときに、電動モータが移動体の走行のアシストを行うので、過負荷によるエンジン停止を防止できるとともに、燃費の向上を図れる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明に係る実施形態の移動体駆動ユニットを搭載する車両の側面図である。
【図２】図１の車両に搭載される移動体駆動ユニットの全体構成を示す図である。
【図３】図２のＡ部拡大図である。
【図４】図２のＢ部拡大図である。
【図５】本発明に係る実施形態において、電動モータの駆動回路と制御装置の構成を示す図である。
【図６】本発明に係る実施形態において、エンジンの負荷に応じて電動モータを制御する方法を示すフローチャートである。
【図７】本発明に係る実施形態の別例において、制御装置に対する入力と、制御装置の構成を示すブロック図である。
【図８】本発明に係る実施形態の別例において、右側の前輪についてのサスペンション装置と、伸縮検出部とを示している、一部を省略して車両前方から見た図である。
【図９】本発明に係る実施形態の別例において、右側の後輪についてのサスペンション装置と、伸縮検出部とを示している、一部を省略して車両前方から見た図である。
【図１０】本発明に係る実施形態の別例において、発進時の制御方法を示すフローチャートである。
【図１１】本発明に係る実施形態の別例において、車両の発進時、低速走行時、及び高速走行時における前輪及び後輪の駆動状態を示す図である。
【図１２】本発明に係る実施形態の別例において、後輪スリップ時の制御方法を示すフローチャートである。
【図１３】本発明に係る実施形態の別例において、制御装置に対する入力と、制御装置の構成を示すブロック図である。
【図１４】本発明に係る実施形態の別例において、回生ブレーキの制御方法を示すフローチャートである。
【図１５】本発明に係る実施形態の別例において、傾斜路を下る車両の状態を示す図である。
【図１６】本発明に係る実施形態の別例において、回生ブレーキの制御方法を示すフローチャートである。
【図１７】本発明に係る実施形態の別例において、制御装置に対する入力及び出力と、制御装置の構成を示すブロック図である。
【図１８】本発明に係る実施形態の別例において、回生ブレーキ及びＣＶＴの制御方法を示すフローチャートである。
【図１９】車両の前進時に障害物により発生する不都合を示している図である。
【図２０】車両の後進時に障害物により発生する不都合を示している図である。
【図２１】本発明に係る実施形態の別例において、電動モータ及びエンジンの制御方法を示すフローチャートである。
【図２２】本発明に係る実施形態の別例において、電動モータ、エンジン及びＣＶＴの制御方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を用いて本発明の実施の形態を詳細に説明する。以下では、移動体駆動ユニットを搭載する移動体が、荷台を有し、森林、湿地、荒地、岩山等の不整地を走行するオフロード型多用途車両（Utility Vehicle）である場合を説明するが、除雪作業、掘削作業、土木作業、農作業のいずれか１つ以上の作業を行う作業機を有する作業車両、あるいはAll Terrain Vehicle(ＡＴＶ)や、Recreational Vehicle（ＲＯＶ）としてもよい。以下ではすべての図面において同様の要素には同一の符号を付して説明する。
【００１０】
図１から図７は、実施形態を示している。図１は、実施形態の移動体駆動ユニット２０を搭載する車両１０の側面図である。図２は、車両１０に搭載される移動体駆動ユニット２０の全体構成を示す図である。図３は、図２のＡ部拡大図である。図４は、図２のＢ部拡大図である。
【００１１】
図１に示す車両１０は、車体を構成するフレーム１１の上側に基礎構造であるプラットフォーム１２が固定され、フレーム１１の前側（図１の左側）にはフロントカバー１３が固定される。プラットフォーム１２において、フロントカバー１３の後側には運転席１４が固定され、運転席１４の後側には荷台１９が固定される。車両１０は、進行方向の前後にそれぞれ車輪を備える。具体的には、車両１０は、フレーム１１の前後に支持された車輪である左右一対の前輪１５及び左右一対の後輪１６と、操作要素群１８と、移動体駆動ユニット２０とを備える。各前輪１５及び各後輪１６の外径は、同一または略同一である。前輪１５は、複数の車輪のうち前後方向の第１側の第１車輪に相当する。後輪１６は、複数の車輪のうち前後方向の第２側の第２車輪に相当する。図１に示すように後述のバッテリ２３が運転席１４の下方スペースに配置されている。
【００１２】
移動体駆動ユニット２０は、それぞれ動力源であるエンジン２１及び電動モータ２２と、電源であるバッテリ２３（図１、図５）と、エンジン２１によって駆動されバッテリ２３に蓄える電気を生成するための発電機ＧＥ（図２）と、後側動力伝達部２５（図２）及び前側動力伝達部４１（図２）と、センサスイッチ群５０（図２）と、制御装置７０（図２）とを含む。エンジン２１は、後側動力源に相当する。センサスイッチ群５０は、後述の負荷検出部４７（図２）を含んでいる。負荷検出部４７は、エンジン２１の負荷を検出する。負荷検出部４７の検出値に応じて、制御装置７０（図２）が電動モータ２２を制御する。
【００１３】
制御装置７０は、後述のように後輪１６の二輪駆動が指示されている状態で、負荷検出部４７の検出値が第１所定値以上となった場合に、電動モータ２２を駆動させることにより、前輪１５及び後輪１６のすべてを駆動させる。これにより、過負荷によるエンジン停止を防止できるとともに、燃費の向上を図れる。
【００１４】
操作要素群１８は、運転席１４の前側に設けられた加速指示部であるアクセルペダル６０及び制動指示部であるブレーキペダル（図示せず）と、運転席１４の前側に設けられた旋回指示部であるステアリング操作子６１及び前後進レバー６２とを有する。アクセルペダル６０は、ユーザとしての運転者の操作によって加速を指示する部材である。
【００１５】
ステアリング操作子６１は、車両の旋回を指示する部材である。ステアリング操作子６１は、フロントカバー１３の上側で斜め後側に突き出たステアリングシャフトに固定されたステアリングホイールにより構成される。ステアリング操作子６１は、アッカーマン方式の操舵機構を介して、左右一対の前輪１５に、前輪１５の操舵を可能に連結される。操舵機構は、ステアリング操作子６１による運転者の指示に応じて一対の前輪１５の方向を変化させる。
【００１６】
図２に示すように前後進レバー６２は、前進位置（Ｆ位置）と、中立位置（Ｎ位置）と、後進位置（Ｒ位置）との３つの位置の間で、操作位置を切換可能に構成される。前後進レバー６２は、前後方向（図２の上下方向）への揺動移動を可能に車体に支持される。前後進レバー６２は、前進走行を、低速、高速等、複数段階の走行速度域に切換可能な変速レバーとして構成されてもよい。
【００１７】
エンジン２１は、フレーム１１において運転席１４の後側で荷台１９の下側に固定される。エンジン２１は、始動スイッチ（図示せず）がＯＮ操作されることにより始動される。エンジン２１として、ガソリンエンジン、ディーゼルエンジンを含む複数種類の形式のいずれかを用いることができる。エンジン２１の動力は、後側動力伝達部２５を介して左右一対の後輪１６に伝達されることで、一対の後輪１６が駆動される。
【００１８】
電動モータ２２は、フレーム１１において運転席１４の前側に固定された後述の前側ケース４０（図２）の内部に配置される。電動モータ２２には、モータ駆動回路２４（図２、図５）を介してバッテリ２３（図５）が電気的に接続される。バッテリ２３は、フロントカバー１３の内側、または運転席１４もしくは荷台１９の下側に配置される。電動モータ２２は、後述するように、始動スイッチ（図示せず）がＯＮ操作され、かつ、後述の駆動切換スイッチ５２（図２、図５）により前輪１５及び後輪１６の駆動の指示である四輪駆動（４ＷＤ）が指示されることにより始動される。
【００１９】
電動モータ２２には、ＤＣモータ、永久磁石式モータ、及び誘導モータ等、種々の種類のモータを用いることができる。電動モータ２２の動力は、前側動力伝達部４１を介して、左右一対の前輪１５に伝達されることで、一対の前輪１５が駆動される。これにより、電動モータ２２は前輪１５を駆動する。
【００２０】
後側動力伝達部２５及び前側動力伝達部４１を説明する。図３に示すように、後側動力伝達部２５は、ベルト式無段変速装置であるＣＶＴ２６、歯車変速装置３０、デファレンシャル装置３６、出力軸３７及び後車軸３８を含む。後側動力伝達部２５は、エンジン２１と後輪１６（図２）との間に、エンジン２１から後輪１６への動力の伝達可能に連結される。このため、後輪１６とエンジン２１との間は、ＣＶＴ２６を介して連結してある。
【００２１】
ＣＶＴ２６は、電動アクチュエータによってベルトの張り量を変化させて無段変速するベルトＣＶＴである。具体的には、ＣＶＴ２６は、入力プーリ２７と、出力プーリ２８とに、ベルト２９が巻回されることにより構成される。入力プーリ２７は、エンジン２１の出力軸２１ａに固定された固定シーブ２７ａと、出力軸２１ａに軸方向に移動可能に支持され、固定シーブ２７ａに対向する可動シーブ２７ｂとを有する。出力プーリ２８は、歯車変速装置３０の入力軸３１に固定された固定シーブ２８ａと、入力軸３１に軸方向に移動可能に支持され、固定シーブ２８ａに対向する可動シーブ２８ｂとを有する。入力プーリ２７の可動シーブ２７ｂが、電動モータを含むアクチュエータ２６ａにより軸方向に移動する。アクチュエータ２６ａは、電動アクチュエータに相当する。出力プーリ２８の可動シーブ２８ｂは、固定シーブ２８ａに近づくようにバネ（図示せず）により弾性力が付勢される。アクチュエータ２６ａは、エンジン２１の回転速度が高くなるほど、入力プーリ２７の可動シーブ２７ｂを固定シーブ２７ａに近づける。これにより、エンジン２１の回転速度が低いと、図３に示すように可動シーブ２７ｂと固定シーブ２７ａとの間の幅（シーブ間幅）が大きくなる。このため、ＣＶＴ２６が無段変速され、ＣＶＴ２６の減速比である、入力プーリ２７の回転速度Ｎ１と出力プーリ２８の回転速度Ｎ２との比（Ｎ１/Ｎ２）が大きくなる。逆に、エンジン２１の回転速度が高くなると、入力プーリ２７のシーブ間幅が小さくなるので、ＣＶＴ２６が無段変速され、ＣＶＴ２６の減速比（Ｎ１/Ｎ２）が小さくなる。これにより、低速走行時の入力軸３１のトルクを高くできるとともに、高速走行時の燃費向上を図れる。
【００２２】
歯車変速装置３０は、フレーム１１においてエンジン２１の後側に固定された後側ケース３５と、後側ケース３５内に回転可能に配置された入力軸３１、変速軸３２及びファイナル軸３３を含んでいる。歯車変速装置３０は、歯車機構３４ａ、及び変速軸３２の周囲に設けられたスライド歯車３４ｂを介して、入力軸３１からファイナル軸３３への動力の伝達を可能とする。スライド歯車３４ｂは、前後進レバー６２に連結される。前後進レバー６２の操作に応じて、スライド歯車３４ｂが軸方向に移動し、係合する歯車が切り換わることで、入力軸３１の回転方向とファイナル軸３３の回転方向との関係が切り換わる。ファイナル軸３３に伝達された動力は、歯車機構を介してデファレンシャル装置３６の伝達ギア３６ａに伝達される。デファレンシャル装置３６には、左右一対の出力軸３７が差動連結されている。デファレンシャル装置３６は、後側ケース３５の内部に配置される。デファレンシャル装置３６は、差動装置に相当する。出力軸３７には、ユニバーサルジョイント３９及び後車軸３８を介して後輪１６が連結される。これにより、後輪１６はエンジン２１によって駆動される。
【００２３】
前後進レバー６２（図２）で前進位置が選択された場合には、車両１０の前進が可能となる。前後進レバー６２で後進位置が選択された場合には、車両１０の後進が可能となる。前後進レバー６２で中立位置が選択された場合には、入力プーリ２７のシーブ間幅が広がることで、エンジン２１の出力軸２１ａとＣＶＴ２６のベルト２９との間での動力伝達が阻止される。
【００２４】
図４に示すように、前側動力伝達部４１は、歯車機構４２、デファレンシャル装置４３、出力軸４４及び前車軸４５を含む。前側動力伝達部４１は、電動モータ２２と前輪１５（図２）との間に、電動モータ２２から前輪１５への動力の伝達可能に連結される。電動モータ２２の回転軸２２ａの動力は、歯車機構４２を介してデファレンシャル装置４３の伝達ギア４３ａに伝達される。デファレンシャル装置４３には、左右一対の出力軸４４が差動連結されている。出力軸４４には、ユニバーサルジョイント４６及び前車軸４５を介して前輪１５が連結される。電動モータ２２、歯車機構４２、及びデファレンシャル装置４３は、前側ケース４０の内部に配置される。前側ケース４０は、フレーム１１（図１）の前側に固定される。デファレンシャル装置４３は、差動装置に相当する。これにより、前輪１５は、電動モータ２２によって駆動される。
【００２５】
図２に示すように、センサスイッチ群５０は、前後進レバー６２に対応するレバーセンサ５３（図５）、駆動切換スイッチ５２、及びペダルセンサ５４を含んでいる。センサスイッチ群５０は、後車軸速度センサ５５、前車軸速度センサ５６、及びエンジン速度センサ５７も含んでいる。
【００２６】
レバーセンサ５３（図５）は、前後進レバー６２の位置を検出し、その検出信号を後述の制御装置７０に送信する。制御装置７０は、レバーセンサ５３の検出信号から前後進レバー６２が中立位置にあると判断した場合には、入力プーリ２７の可動シーブ２７ｂを固定シーブ２７ａから大きく離し、ベルト２９のたわみによって、入力プーリ２７の動力がベルト２９に伝達されないように制御する。これにより、ニュートラル状態が実現される。
【００２７】
ペダルセンサ５４は、アクセルペダル６０の操作状態である操作量を検出し、その検出信号を制御装置７０に送信する。制御装置７０は、エンジン制御部７１（図５）を有する。ペダルセンサ５４は、第１検出部に相当する。エンジン制御部７１は、アクセルペダル６０の操作量が大きくなるほどエンジン２１のスロットル弁（図示せず）の開度が大きくなるように、スロットル弁を制御する。これにより、エンジン制御部７１は、アクセルペダル６０の操作に応じてエンジン２１の駆動を制御する。スロットル弁を駆動するために、エンジン制御部７１により制御される弁駆動電動モータが設けられてもよい。弁駆動電動モータの駆動に応じてスロットル弁の開度が変化する。エンジン２１の回転速度はスロットル弁の開度によって調節され、スロットル弁の開度が大きくなるほどエンジン２１の回転速度が上昇する。なお、「回転速度」の意味には、単位時間当たり、例えば毎分当たりの回転速度である回転数も含まれる。
【００２８】
アクセルペダル６０には、リンクまたはケーブルを介してスロットル弁の駆動部が連結され、アクセルペダル６０の操作量が大きくなるほどスロットル弁の開度が大きくなるようにしてもよい。この場合、ペダルセンサは、アクセルペダル６０のペダル位置を直接検出するのではなく、スロットル弁付近に設けられてスロットル弁の開度を検出することにより、アクセルペダル６０のペダル位置が間接的に検出されてもよい。
【００２９】
ブレーキペダル（図示せず）は、油圧発生機構（図示せず）にリンクを介して連結される。前輪１５及び後輪１６の一方または両方には、ブレーキディスク（図示せず）が固定され、ブレーキディスクの両側には、車両の内側、外側の２つのブレーキパッド（図示せず）が配置される。油圧発生機構は、２つのブレーキパッドの一方に油圧力を作用させることで、ブレーキディスクを挟むブレーキ力を発生させる。
【００３０】
駆動切換スイッチ５２は、前後進レバー６２が突き出る運転パネル上において、運転者に操作可能に設けられたもので、操作によって車両の駆動状態を指示する。具体的には、駆動切換スイッチ５２が操作されることで、車両を二輪駆動（２ＷＤ）状態とする指示と、車両を四輪駆動（４ＷＤ）状態とする指示とが切り換えられる。駆動切換スイッチ５２の指示を表す信号は制御装置７０に送信される。制御装置７０は、駆動切換スイッチ５２の切換に応じて二輪駆動及び四輪駆動の間で走行状態を切り替える。具体的には、制御装置７０は、二輪駆動の指示があるときには、エンジン２１を駆動し、かつ、電動モータ２２を停止することにより後輪１６のみを駆動する。制御装置７０は、四輪駆動の指示があるときには、エンジン２１及び電動モータ２２の両方を駆動する。
【００３１】
制御装置７０は、モータ制御部７２（図５）を有する。モータ制御部７２は、四輪駆動が指示された状態で、アクセルペダル６０の操作量が大きくなるほど電動モータ２２の回転速度が高くなるように、電動モータ２２を制御する。これにより、モータ制御部７２は、アクセルペダル６０の操作に応じて電動モータ２２の駆動を制御する。
【００３２】
後車軸速度センサ５５は、デファレンシャル装置３６の伝達ギア３６ａ（図３）の回転速度を検出する。伝達ギア３６ａは、デファレンシャル装置３６のデフケース３６ｂに固定される。デフケース３６ｂは、左右の一対の後車軸３８の平均回転速度で回転する。これにより、後車軸速度センサ５５は、左右の一対の後車軸３８の平均回転速度の検出が可能である。後車軸速度センサ５５は、第３検出部に相当する。左右の一対の後車軸３８の平均回転速度は、左右の一対の後輪１６の平均回転速度と一致する。後車軸速度センサ５５の検出信号は、制御装置７０に入力される。後車軸速度センサ５５は、第１車輪の回転速度を検出する検出部に相当する。
【００３３】
前車軸速度センサ５６は、デファレンシャル装置４３の伝達ギア４３ａ（図４）の回転速度を検出する。伝達ギア４３ａは、デファレンシャル装置４３のデフケース４３ｂに固定される。前車軸速度センサ５６は、第１回転速度検出部に相当する。伝達ギア４３ａは、動力伝達回転体に相当する。デフケース４３ｂは、左右の一対の前車軸４５の平均回転速度で回転する。これにより、前車軸速度センサ５６は、左右の一対の前車軸４５の平均回転速度の検出が可能である。左右の一対の前車軸４５の平均回転速度は、左右の一対の前輪１５の平均回転速度と一致する。前車軸速度センサ５６の検出信号は、制御装置７０に入力される。前車軸速度センサ５６は、第２車輪の回転速度を検出する検出部に相当する。
【００３４】
エンジン速度センサ５７は、エンジン２１の出力軸２１ａの回転速度を検出し、その検出信号を制御装置７０に送信する。エンジン速度センサ５７は、第２検出部に相当する。制御装置７０は、エンジン速度センサ５７の検出値に応じて、ＣＶＴ２６の可動シーブ２７ｂを移動させるように、アクチュエータ２６ａを制御する。
【００３５】
上記では、ＣＶＴ２６が電動モータを含む電動式である場合を説明したが、ＣＶＴは油圧装置により可動シーブを移動させる油圧式、またはトルクカムを含む押圧力発生機構で可動シーブを移動させる機械式としてもよい。
【００３６】
制御装置７０は、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）と呼ばれるもので、例えばマイクロコンピュータで構成され、演算処理部であるＣＰＵと、ＲＡＭ、ＲＯＭ等のメモリを含む記憶部、及び入出力ポートとを有する。ＣＰＵは、記憶部に予め記憶された制御プログラムを読み出して実行する機能を有する。一般的に、制御装置７０の各手段の機能は制御プログラムを実行することで実現される。図５に示すように、制御装置７０は、上記のエンジン制御部７１及びモータ制御部７２と、負荷算出部７５とを有する。
【００３７】
図５は、実施形態において、電動モータ２２のモータ駆動回路２４と制御装置７０の構成を示す図である。電動モータ２２には、モータ駆動回路２４を介して、バッテリ２３が接続される。モータ駆動回路２４は、バッテリ２３から出力された電流を電動モータ２２の駆動電流に変換する。例えば、モータ駆動回路２４は、バッテリ２３から出力された直流電流を３相交流電流に変換するインバータを含んでいる。
【００３８】
モータ制御部７２は、四輪駆動が指示された状態で、モータ駆動回路２４を制御することで、電動モータ２２の駆動を制御する。モータ制御部７２は、レバーセンサ５３からの検出信号により前後進レバー６２（図２）で前進位置が選択され、ペダルセンサ５４（図２）からの検出信号によりアクセルペダル６０（図２）が操作されていると判定した場合には、電動モータ２２を前進に対応する方向に回転させるように制御する。このとき、バッテリ２３から電動モータ２２へ駆動用電流が供給される。
【００３９】
一方、モータ制御部７２は、前後進レバー６２で後進位置が選択され、アクセルペダル６０が操作されていると判定した場合には、電動モータ２２を後進に対応する方向に回転させるように制御する。このときも、バッテリ２３から電動モータ２２へ駆動用電流が供給される。
【００４０】
モータ制御部７２は、前後進レバー６２で中立位置が選択されたと判定した場合には、バッテリ２３から電動モータ２２への電流供給を停止させる。
【００４１】
また、制御装置７０は、エンジン２１の回転速度に応じてＣＶＴ２６の入力プーリ２７のシーブ間幅を変化させるように、アクチュエータ２６ａを制御する。さらに、制御装置７０は、エンジン２１の回転速度が所定値未満では、入力プーリ２７の動力がＣＶＴ２６のベルト２９に伝達されないように、ベルト２９をたわませて、ベルト２９に張力を発生させないように、入力プーリ２７のシーブ間幅を大きくする。
【００４２】
なお、エンジン２１の回転速度が所定値未満で、制御装置７０がベルト２９に張力を発生させないようにシーブ間幅を大きくする代わりに、エンジン２１の出力軸２１ａと入力プーリ２７との間に遠心クラッチを設けてもよい。このとき、エンジン２１の回転速度が所定値未満では出力軸２１ａと入力プーリ２７との接続が遮断され、所定値以上では出力軸２１ａと入力プーリ２７とが遠心クラッチを介して接続される。
【００４３】
負荷算出部７５は、ペダルセンサ５４、エンジン速度センサ５７、後車軸速度センサ５５のそれぞれの検出値の一部または全部の組み合わせからエンジン２１の負荷を算出する。例えば、負荷算出部７５は、ペダルセンサ５４によるアクセルペダル６０の操作量の検出値と、エンジン速度センサ５７の検出値とからエンジン２１の負荷を算出する。例えば、ペダルセンサ５４の検出値に対しエンジン速度センサ５７の検出値が通常より低い場合には、エンジン負荷の算出値が高くなる。また、負荷算出部７５は、ペダルセンサ５４の検出値と、後車軸速度センサ５５による一対の後輪１６の平均回転速度とから、エンジン２１の負荷を算出してもよい。例えば、ペダルセンサ５４の検出値に対し後車軸速度センサ５５の検出値が通常より低い場合には、エンジン負荷の算出値が高くなる。負荷検出部４７は、ペダルセンサ５４、エンジン速度センサ５７、後車軸速度センサ５５、及び負荷算出部７５を含んで構成される。負荷算出部７５は、後車軸速度センサ５５の検出値から車速を算出して、その算出値と、ペダルセンサ５４またはエンジン速度センサ５７の検出値とを用いてエンジン負荷を算出してもよい。
【００４４】
モータ制御部７２は、電動モータ２２による前輪１５の駆動が停止されるとともにエンジン２１で後輪１６が駆動される二輪駆動が指示されている状態で、負荷検出部４７の検出値が第１所定値以上となった場合に、電動モータ２２を駆動させる。これにより、モータ制御部７２は、前輪１５及び後輪１６のすべてを駆動させて四輪駆動とする。
【００４５】
図６は、上記構成を備えた移動体駆動ユニット２０の制御処理の一例を示すフローチャートであって、エンジン２１の負荷に応じて電動モータ２２を制御する方法を示すフローチャートである。以下では、適宜、図１〜図５の符号を用いて説明する。ステップＳ１１〜ステップＳ１４の処理は、制御装置７０により実行される。ステップＳ１１において、二輪駆動（２ＷＤ）の指示があるか否かが判定される。二輪駆動の指示があると判定されたとき（Ｓ１１がＹＥＳの場合）には、ステップＳ１２で、負荷算出部７５によりエンジン２１の負荷が算出され、モータ制御部７２により、負荷検出部４７の検出値が第１所定値以上となっているか否かが判定される。負荷検出部４７の検出値が第１所定値以上と判定されたとき（Ｓ１２がＹＥＳの場合）には、ステップＳ１３に移行する。ステップＳ１３では、モータ制御部７２が電動モータ２２を駆動させ、前輪１５及び後輪１６がすべて駆動される四輪駆動が実行される。これにより、エンジン２１により後輪１６を駆動する車両において、エンジン２１の負荷が高いときに、電動モータ２２が車両１０の走行のアシストを行うので、過負荷によるエンジン停止を防止できるとともに、燃費の向上を図れる。
【００４６】
ステップＳ１３による四輪駆動の開始の後は、Ｓ１４に移行する。Ｓ１４では、モータ制御部７２により、負荷検出部４７の検出値が、第１所定値より小さい第２所定値以下となったか否かが判定される。ステップＳ１４の判定が肯定のとき（Ｓ１４がＹＥＳの場合）には、ステップＳ１５で、電動モータ２２の駆動を停止させる。これにより、前輪１５及び後輪１６のすべてを駆動させる四輪駆動状態から、後輪１６のみが駆動される二輪駆動状態に復帰する。このため、エンジン２１の負荷が小さくなったときに、電動モータ２２が停止されるので、バッテリ２３の電力消費を抑制できる。
【００４７】
一方、図６のステップＳ１１の判定が否定のとき（Ｓ１１がＮＯの場合）には、ステップＳ１１の処理が繰り返される。また、ステップＳ１４の判定が否定のとき（Ｓ１４がＮＯの場合）には、ステップＳ１４の処理が繰り返される。また、ステップＳ１２の判定が否定のとき（Ｓ１２がＮＯの場合）、すなわち負荷検出部４７の検出値が第１所定値以上ではない場合には、後輪１６の二輪駆動が行われる。
【００４８】
なお、上記では、負荷算出部７５は、ペダルセンサ５４、エンジン速度センサ５７、後車軸速度センサ５５のそれぞれの検出値の一部または全部の組み合わせからエンジン２１の負荷を算出する場合を説明した。一方、負荷算出部７５は、ペダルセンサ５４、エンジン速度センサ５７、前車軸速度センサ５６（図４、図５）のそれぞれの検出値の一部または全部の組み合わせからエンジン２１の負荷を算出する構成としてもよい。負荷算出部７５は、前車軸速度センサ５６の検出値から車速を算出して、その算出値と、ペダルセンサ５４またはエンジン速度センサ５７の検出値とを用いてエンジン負荷を算出してもよい。
【００４９】
図５を参照して、実施形態の別例を説明する。本例の構成では、図５に示すように、移動体制御ユニットは、駆動切換スイッチ５２（図２）の代わりに、駆動切換スイッチ５２ａを備えている。
【００５０】
駆動切換スイッチ５２ａは、運転者に操作可能に設けられたもので、操作によって車両の駆動状態を指示する。具体的には、駆動切換スイッチ５２ａが操作されることで、車両を二輪駆動（２ＷＤ）状態とする指示と、車両を運転者の要求に応じた四輪駆動（オンデマンド４ＷＤ）状態とする指示と、車両を常時四輪駆動（常時４ＷＤ）の状態とする指示とが切り換えられる。駆動切換スイッチ５２ａの二輪駆動状態の指示と、運転者の要求に応じた四輪駆動状態とする指示とは、上記の図１〜図６を用いて説明した構成の、駆動切換スイッチ５２の二輪駆動状態の指示及び四輪駆動状態の指示と同様である。
【００５１】
一方、運転者の操作によって、駆動切換スイッチ５２ａが常時四輪駆動の状態に切り換えられた場合には、モータ制御部７２は、負荷検出部４７の検出に関わらず、電動モータ２２を常時駆動可能に構成される。本例において、その他の構成及び作用は、図１〜図６の構成と同様である。
【００５２】
図７は、実施形態の別例において、制御装置７０に対する入力と、制御装置７０の構成を示すブロック図である。図８は、実施形態の別例において、右側の前輪１５についてのサスペンション装置８０ａと、前伸縮センサ９７ａとを示している、一部を省略して車両前方から見た図である。図９は、実施形態の別例において、右側の後輪１６についてのサスペンション装置８０ｂと、後伸縮センサ９７ｂとを示している、一部を省略して車両前方から見た図である。
【００５３】
本例の構成では、移動体駆動ユニット２０ａ（図８、図９）は、前伸縮センサ９７ａと後伸縮センサ９７ｂとを備える。前伸縮センサ９７ａは、車両１０ａ（図８、図９）の前側のサスペンション装置８０ａ（図８）の伸縮具合を検出する。後伸縮センサ９７ｂは、車両１０ａの後側のサスペンション装置８０ｂ（図９）の伸縮具合を検出する。前伸縮センサ９７ａは第１伸縮検出部に相当し、後伸縮センサ９７ｂは第２伸縮検出部に相当する。
【００５４】
具体的には、図８に示すように、前輪１５は、前側のサスペンション装置８０ａを介して車体に支持されている。サスペンション装置８０ａは、複数のアーム８１，８２と、伸び縮みするロッドシリンダ部８４とを含んでいる。複数のアーム８１，８２は、左右両側のそれぞれで、上側と下側とに分かれて配置され、それぞれのアーム８１，８２の車両幅方向内端部がフレーム１１（図１）に、前後方向に沿う軸８５，８６を中心に回動可能に支持される。各アーム８１、８２の車両幅方向外端部は、前輪１５を回転可能に支持する車輪支持部８８の上端部及び下端部に、前後方向に沿う軸８９，９０を中心に回動可能に支持される。
【００５５】
ロッドシリンダ部８４は、シリンダケース８４ａと、シリンダケース８４ａの下側から延出されるロッド８４ｂとを含む。ロッド８４ｂの下端部は、下のアーム８２に、前後方向に沿う軸９１を中心に回動可能に連結されている。シリンダケース８４ａの上端部は、フレーム１１（図１）の図示しない部分に、前後方向に沿う軸を中心に回動可能に連結される。ロッド８４ｂの上端部は、シリンダケース８４ａ内でピストン（図示せず）に連結される。シリンダケース８４ａ内のシリンダとピストンとの間には、油または空気が封入される。
【００５６】
前伸縮センサ９７ａは、シリンダケース８４ａとロッド８４ｂの下端部との間に連結されて、シリンダケース８４ａからのロッド８４ｂの突出長さの変化から、サスペンション装置８０ａの伸縮具合を検出する。前伸縮センサ９７ａの検出信号は制御装置７０（図７）に送信される。
【００５７】
図９に示すように、後輪１６は、後側のサスペンション装置８０ｂを介して車体に支持されている。サスペンション装置８０ｂの構成は、サスペンション装置８０ａ（図８）の構成と同様である。
【００５８】
後伸縮センサ９７ｂは、サスペンション装置８０ｂを構成するロッドシリンダ部９８のシリンダケース９８ａとロッド９８ｂの下端部との間に連結されて、シリンダケース９８ａからのロッド９８ｂの突出長さの変化から、サスペンション装置８０ｂの伸縮具合を検出する。後伸縮センサ９７ｂの検出信号は制御装置７０（図７）に送信される。
【００５９】
制御装置７０が有する負荷算出部７５は、前伸縮センサ９７ａ、後伸縮センサ９７ｂそれぞれの検出値の関係の変化からエンジン２１の負荷を検出する。具体的には、車両が備える荷台１９（図１）に荷物が多く積載されるときには、車体の後側が前側に比べて図９に矢印Ｐで示すように大きく下がる。これにより、後側のサスペンション装置８０ｂを構成するシリンダケース９８ａの上端及び下のアーム８２の車体側の軸８６が大きく下がる。このとき、ロッドシリンダ部９８の鉛直方向に対する傾斜角度と、アーム８２の鉛直方向に対する傾斜角度との違いにより、ロッドシリンダ部９８の長さが、図９に矢印Ｑで示すように大きく縮小する。これにより、サスペンション装置８０ｂのロッドシリンダ部９８が、サスペンション装置８０ａのロッドシリンダ部８４に比べて大きく縮小する。このため、前後のロッドシリンダ部８４，９８の伸縮具合の関係から、荷物の量が算出されるので、負荷算出部７５は、この関係からエンジン２１の負荷を算出により検出できる。制御装置７０は、前後のロッドシリンダ部８４，９８の伸縮具合の関係とエンジン２１の負荷との関係を予め記憶部に記憶している。
【００６０】
モータ制御部７２は、エンジン２１の駆動による後輪１６の二輪駆動が指示されている場合に、上記のように検出したエンジン２１の負荷が第１所定値以上となったときに、電動モータ２２を駆動して四輪駆動に切り換える。本例において、その他の構成及び作用は、図１〜図６の構成と同様である。
【００６１】
図１０は、実施形態の別例において、発進時の制御方法を示すフローチャートである。図１１は、実施形態の別例において、車両の発進時、低速走行時、及び高速走行時における前輪１５（図１）及び後輪１６（図１）の駆動状態を示す図である。
【００６２】
本例の移動体駆動ユニットは、図１〜図６の構成において、車両の発進をよりスムーズにするための構成である。図１〜図６の構成において、車両の停止時には、ＣＶＴ２６の入力プーリ２７で、固定シーブ２７ａと可動シーブ２７ｂとが大きく離れる。これにより、入力プーリ２７と出力プーリ２８との間でベルト２９に張力が発生せず、エンジン２１と、歯車変速装置３０の入力軸３１との間の動力伝達が遮断される。このとき、後輪１６のみの駆動で走行する二輪駆動が指示された状態で車両が発進しようとしても、エンジン２１の回転速度が所定値以上に上昇するまでは、ベルト２９に張力が発生しないので発進性に改良の余地がある。特に、車両を微速で発進させようとして、アクセルペダル６０及びブレーキペダルの両方を足から離すと（ＯＦＦにすると）、エンジン２１がアイドル回転数で回転した状態でクリープ走行しようとする。しかしながら、ベルト２９に発生する張力が低いので、入力プーリ２７及び出力プーリ２８とベルト２９との間で滑りが生じやすくなり、入力プーリ２７からベルト２９に動力が伝達されにくくなる。これにより、車両の発進性が悪く、例えば、入力プーリ２７からベルト２９に動力が伝達されるときに、急に動力伝達の遮断から接続に切り換わることで、ショックが大きくなる。また、発進時にベルト２９に滑りが生じやすくなることでベルト２９の磨耗が生じやすくなる。図１０〜図１１を用いて説明する構成は、このような不都合を解消するためのものである。
【００６３】
本例の移動体駆動ユニットは、図１〜図５の構成と同様に、制御装置７０には、レバーセンサ５３、駆動切換スイッチ５２、ペダルセンサ５４、エンジン速度センサ５７、後車軸速度センサ５５及び前車軸速度センサ５６の検出信号が送信される。制御装置７０は、受信したセンサ５３，５４，５７，５５，５６及びスイッチ５２の検出信号に応じて、前輪１５の二輪駆動を開始させる。具体的には、制御装置７０は、図２を参照して前後進レバー６２により前進が選択され、駆動切換スイッチ５２により後輪１６の二輪駆動（２ＷＤ）が指示され、後車軸３８及び前車軸４５のそれぞれの左右の平均回転速度が０であり、アクセルペダル６０がＯＦＦでエンジン２１がアイドル回転中であると判定した場合に、前輪１５の二輪駆動を開始させるように電動モータ２２を駆動する。このとき、制御装置７０は、後輪１６の駆動が停止されるようにエンジン２１を停止させる。これにより、後述のように車両の発進がスムーズになり、かつ、ベルト２９の磨耗を抑制できる。
【００６４】
さらに、制御装置７０は、車速が第１所定値以上となった場合に、前輪１５及び後輪１６を駆動させて四輪駆動（４ＷＤ）が実現されるように、エンジン２１を作動させる。また、制御装置７０は、車速が第１所定値より大きい第２所定値以上となった場合に、後輪１６の二輪駆動が実現されるように、電動モータ２２を停止させ、エンジン２１を駆動させる。
【００６５】
図１０を用いて発進時の制御方法を説明する。以下では、適宜、図２、図５の符号を用いて説明する。図１０の制御処理は制御装置７０で実行される。ステップＳ２１において、前後進レバー６２により前進が選択され、駆動切換スイッチ５２により後輪１６の二輪駆動（２ＷＤ）が指示されたか否かが判定される。ステップＳ２１の判定が肯定（Ｓ２１がＹＥＳ）の場合には、ステップＳ２２に移行する。ステップＳ２２において、後車軸速度センサ５５及び前車軸速度センサ５６の検出信号から、後車軸３８及び前車軸４５のそれぞれの左右の平均回転速度が０であるか否かが判定される。ステップＳ２２の判定が肯定（Ｓ２２がＹＥＳ）の場合には、ステップＳ２３に移行する。
【００６６】
ステップＳ２３において、ペダルセンサ５４及びエンジン速度センサ５７の検出信号から、アクセルペダル６０がＯＦＦでエンジン２１がアイドル回転数でのアイドル回転中であるか否かが判定される。ステップＳ２３の判定が肯定（Ｓ２３がＹＥＳ）の場合には、ステップＳ２４に移行する。ステップＳ２１、Ｓ２２、Ｓ２３の判定が否定（Ｓ２１、Ｓ２２、Ｓ２３がＮＯ）の場合には、ステップＳ２１の前に戻って、処理が繰り返される。
【００６７】
ステップＳ２４では、電動モータ２２が駆動されるが、エンジン２１が停止されるように電動モータ２２及びエンジン２１が制御される。これにより前輪１５の二輪駆動が開始される。
【００６８】
次に、ステップＳ２５では、後車軸速度センサ５５及び前車軸速度センサ５６の一方または両方の検出信号から算出された車速が第１所定値以上か否かが判定される。車速が第１所定値以上と判定された場合（Ｓ２５がＹＥＳの場合）には、ステップＳ２６に移行する。ステップＳ２５の判定が否定の場合（Ｓ２５がＮＯの場合）には、ステップＳ２５の処理が繰り返される。
【００６９】
ステップＳ２６では、電動モータ２２及びエンジン２１の両方が駆動されるように電動モータ２２及びエンジン２１が制御される。これにより四輪駆動が開始される。
【００７０】
ステップＳ２７において、後車軸速度センサ５５及び前車軸速度センサ５６の一方または両方の検出信号から算出された車速が第２所定値以上か否かが判定される。車速が第２所定値以上と判定された場合（Ｓ２７がＹＥＳの場合）には、ステップＳ２８に移行する。ステップＳ２７の判定が否定の場合（Ｓ２７がＮＯの場合）には、ステップＳ２７の処理が繰り返される。
【００７１】
ステップＳ２８では、電動モータ２２が停止されるが、エンジン２１が駆動されるように電動モータ２２及びエンジン２１が制御される。これにより後輪１６の二輪駆動が開始され、処理が終了する。
【００７２】
図１１では、前輪１５及び後輪１６のそれぞれで駆動を○で、駆動停止を×で示している。図１１に示すように、発進時は、前輪１５が駆動で後輪１６が停止されるが、車速が第１所定値以上の低速走行では前輪１５及び後輪１６の両方が駆動される。また、車速が第２所定値以上の高速走行では、後輪１６が駆動で前輪１５が停止される。
【００７３】
図１０〜図１１に示した本例の構成によれば、前後進レバー６２により前進が選択され、駆動切換スイッチ５２により後輪１６の二輪駆動が指示され、後車軸３８及び前車軸４５のそれぞれの左右の平均回転速度が０であり、アクセルペダル６０がＯＦＦでエンジン２１がアイドル回転中である場合に、電動モータ２２により前輪１５の二輪駆動が実現される。これにより、車両の発進時において、エンジン２１でＣＶＴ２６を介して後輪１６を駆動させる必要がないので、ベルト２９に張力が発生するようにエンジン２１の回転数が上昇するまで車両が停止されることがない。このため、車両の発進、特に微速での発進がスムーズになる。車両が発進した後、第１所定値以上の車速ではエンジン２１が駆動される。このとき、エンジン２１の回転速度の上昇で、ＣＶＴ２６の入力プーリ２７（図３）の動力がベルト２９に伝達され、その際に動力の伝達切換によるショックが生じる。一方、第１所定値以上の車速の走行ではアクセルペダル６０の操作量が大きいので、その操作量の変動による車両の減速感に対してショックによる減速感は小さいので、そのショックによる運転者の違和感は生じにくい。さらに、本例の構成によれば、発進時にベルト２９に滑りが生じにくくなるので、ベルト２９の磨耗を抑制できる。本例において、その他の構成及び作用は、図１〜図６の構成と同様である。
【００７４】
図１２は、実施形態の別例において、後輪スリップ時の制御方法を示すフローチャートである。本例の移動体駆動ユニットは、図１〜図６の構成において、悪路走行性を向上させるための構成である。図１〜図６の構成において、後輪１６の二輪駆動で湿地等の悪路を走行するときに後輪１６がスリップすることで走行性が低くなる場合がある。図１２を用いて説明する本例の構成は、このような不都合を解消するためのものである。
【００７５】
本例の移動体駆動ユニットは、図５を参照して、制御装置７０には、レバーセンサ５３、駆動切換スイッチ５２、後車軸速度センサ５５及び前車軸速度センサ５６の検出信号が送信される。制御装置７０は、受信したセンサ５３，５５，５６及びスイッチ５２の検出信号に応じて、四輪駆動を開始させる。具体的には、制御装置７０は、前後進レバー６２（図２）により前進または後進が選択され、駆動切換スイッチ５２により後輪１６の二輪駆動（２ＷＤ）が指示されており、左右の後車軸３８（図２）の平均回転速度が左右の前車軸４５（図２）の平均回転速度より大きい場合には、後輪１６がスリップしていると判定する。制御装置７０は、後輪１６のスリップを判定したときに、前輪１５の駆動を開始させるように電動モータ２２（図２）を駆動する。これにより、四輪駆動（４ＷＤ）が実現されるので、車両の悪路走行性が向上する。
【００７６】
図１２を用いて後輪スリップ時の制御方法を説明する。以下では、適宜、図２、図５の符号を用いて説明する。図１２の制御処理は制御装置７０で実行される。ステップＳ３１において、前後進レバー６２により前進または後進が選択され、駆動切換スイッチ５２により後輪１６の二輪駆動（２ＷＤ）が指示されたか否かが判定される。ステップＳ３１の判定が肯定（Ｓ３１がＹＥＳ）の場合には、ステップＳ３２に移行する。ステップＳ３１の判定が否定（Ｓ３１がＮＯ）の場合には、ステップＳ３１の前に戻り処理が繰り返される。
【００７７】
ステップＳ３２では、後車軸速度センサ５５及び前車軸速度センサ５６の検出信号から、左右の後車軸３８の平均回転速度が、左右の前車軸４５の平均回転速度より大きいか否かが判定される。ステップＳ３２の判定が肯定（Ｓ３２がＹＥＳ）の場合には、ステップＳ３３で後輪１６のスリップが生じたと判定される。そして、ステップＳ３４において、電動モータ２２及びエンジン２１の両方の駆動で前輪１５及び後輪１６が駆動される四輪駆動が実現される。
【００７８】
一方、ステップＳ３２の判定が否定（Ｓ３２がＮＯ）の場合には、電動モータ２２が停止されるが、エンジン２１が駆動されることで、後輪１６の二輪駆動が実現される。ステップＳ３４，Ｓ３５の終了により、後輪スリップ時の制御処理が終了する。
【００７９】
本例の構成によれば、後輪１６のスリップ判定により、四輪駆動（４ＷＤ）が実現されるので、車両の悪路走行性が向上する。本例において、その他の構成及び作用は、図１〜図６の構成と同様である。
【００８０】
なお、図１〜図６、または図７〜図９、または図１０〜図１１、または図１２を用いて説明した構成において、車両の前輪１５及び後輪１６はそれぞれ２輪に限定せず、例えば前輪及び後輪の一方は車体の左右方向中央に取り付けた１輪のみとしてもよい。例えば、図１２を用いて説明した構成において、後輪を１輪だけとする場合、後車軸は、エンジン２１の動力を後輪に伝達する伝達経路に設けられ、後車軸速度センサは、その後車軸の回転速度を検出する。その後車軸の回転速度が、左右の前車軸の平均回転速度より大きいときには、後輪のスリップが判定される。また、図１２を用いて説明した構成において、前輪を１輪のみとする場合、前車軸は、電動モータ２２の動力を前輪に伝達する伝達経路に設けられ、前車軸速度センサは、その前車軸の回転速度を検出する。左右の後車軸の平均回転速度が、前車軸の回転速度より大きいときには、後輪のスリップが判定される。
【００８１】
図１３は、実施形態の別例において、制御装置７０に対する入力と、制御装置７０の構成を示すブロック図である。図１４は、実施形態の別例において、回生ブレーキの制御方法を示すフローチャートである。図１５は、実施形態の別例において、傾斜路を下る車両１０ｃの状態を示す図である。本例の移動体駆動ユニットは、図１〜図６の構成において、坂道を下るときの制動力を高くするとともにエネルギ効率を高くするための構成である。図１〜図６の構成において、車両が坂道を下るときにブレーキペダルの踏み込みによるブレーキパッドのブレーキディスクに対する挟み込みだけでは、ブレーキペダルの踏み込み量が大きくなり、かつ、その踏み込みの頻度が多くなる。図１３〜図１５を用いて説明する本例の構成は、このような不都合を解消するとともに、エネルギ効率を高くするためのものである。
【００８２】
図１３に示すように、本例の構成では、制御装置７０に、ペダルセンサ５４、後車軸速度センサ５５の検出信号が送信される。制御装置７０は、回生ブレーキ制御部７４を有する。回生ブレーキ制御部７４は、受信したセンサ５４、５５の検出信号に応じて、電動モータ２２のモータ駆動回路２４（図５）を制御することにより、電動モータ２２に発電機としての機能を発揮させ、電動モータ２２により、制動がかけられるときの回生エネルギを回収する。これによって、車両には、電動モータ２２による回生ブレーキ力が発生し、電動モータ２２により回収された回生エネルギは、発電電力としてバッテリ２３（図５）に充電される。具体的には、制御装置７０は、アクセルペダルがオフで、左右の後車軸の平均回転速度により算出された車速が所定値以上の場合には、駆動切換スイッチ５２がどの位置であろうと電動モータ２２（図２）で回生ブレーキ力を発生させる（回生ブレーキがＯＮされる）。
【００８３】
図１４を用いて回生ブレーキの制御方法を説明する。以下では、適宜、図２、図１３の符号を用いて説明する。図１４の制御処理は制御装置７０で実行される。
【００８４】
ステップＳ４２において、ペダルセンサ５４の検出信号からアクセルペダル６０がオフされているか否かが判定される。ステップＳ４２の判定が肯定（Ｓ４２がＹＥＳ）の場合には、ステップＳ４３で車速が所定値以上であるか否かが判定される。ステップＳ４３の判定が肯定（Ｓ４３がＹＥＳ）の場合には、ステップＳ４４に移行する。ステップＳ４４では、電動モータ２２で回生ブレーキ力を発生させる（回生ブレーキがＯＮされる）。
【００８５】
一方、ステップＳ４２，Ｓ４３の判定が否定（Ｓ４２，Ｓ４３がＮＯ）の場合には、ステップＳ４５において、電動モータ２２で回生ブレーキの発生を停止させる（回生ブレーキがＯＦＦされる）。ステップＳ４４、Ｓ４５の処理の終了によって、回生ブレーキの制御処理が終了する。
【００８６】
上記の構成によれば、例えば図１５に示すように車両１０ｃが坂道を下るときに、アクセルペダルのオフで、電動モータ２２による回生ブレーキ力が発生し、電動モータ２２により回収された回生エネルギは発電電力としてバッテリに充電される。これにより、坂道を下るときの車両１０ｃの制動力を高くできるので、ブレーキペダルの踏み込み量を小さくでき、かつ、その踏み込みの頻度を少なくできる。これとともに、バッテリに回生エネルギとしての発電電力を充電できるので、車両１０ｃのエネルギ効率を高くできる。本例において、その他の構成及び作用は、図１〜６の構成と同様である。
【００８７】
上記では、左右の後車軸の平均回転速度から車速を算出しているが、前車軸速度センサ５６（図１３）の検出信号から左右の前車軸の平均回転速度を求めて、その平均回転速度から車速を算出してもよい。
【００８８】
図１６は、実施形態の別例において、回生ブレーキの制御方法を示すフローチャートである。本例の構成では、図１３〜図１５の構成において、図１３を参照して示すように、制御装置７０には傾斜センサ９６が接続されている。傾斜センサ９６は、車体に取り付けられる。傾斜センサ９６は、水平面に対する車両の進行方向の向きの角度である車両傾斜角度θ（図１５）を検出する。車両傾斜角度θは、車両が位置する地面の、水平面に対する傾斜角度と一致する。傾斜センサ９６の検出値を表す検出信号は、制御装置７０に送信される。制御装置７０は、車両傾斜角度θが所定値以上の場合にだけ、電動モータ２２（図２）に回生ブレーキ力を発生させる。また、制御装置７０は、この場合に、車両傾斜角度θに応じて回生ブレーキ力を変更する。具体的には、制御装置７０は、車両傾斜角度θが大きくなるほど回生ブレーキ力を大きくする。これにより、制動時の車両の挙動が制御しやすくなる。
【００８９】
図１６を用いて回生ブレーキの制御方法を説明する。以下では、適宜、図２、図１３の符号を用いて説明する。図１６の制御処理は制御装置７０で実行される。ステップＳ５２〜Ｓ５３の処理は、図１４のステップＳ４２〜Ｓ４３の処理と同様である。ステップＳ５３の処理の終了後、ステップＳ５４において、水平面に対する車両傾斜角度θが所定値以上か否かが判定される。ステップＳ５４の判定が肯定（Ｓ５４がＹＥＳ）の場合には、ステップＳ５５に移行する。ステップＳ５４の判定が否定（Ｓ５４がＮＯ）の場合には、ステップＳ５６で回生ブレーキがＯＦＦされる。ステップＳ５５では、電動モータ２２で回生ブレーキ力を発生させる（回生ブレーキをＯＮする）とともに、車両傾斜角度θに応じて回生ブレーキ力を変更する。具体的には、車両傾斜角度θが大きくなるほど、回生ブレーキ力を大きくする。
【００９０】
上記の構成によれば、車両が傾斜路を下るときに車両傾斜角度θが所定値以上の場合にだけ、電動モータ２２に回生ブレーキ力が発生するので、傾斜路に比べて大きなブレーキ力を必要としない平地走行時では回生ブレーキが発生しない。これにより平地走行での車両の制動時の挙動を、ブレーキペダルの操作で制御しやすくなる。本例において、その他の構成及び作用は、図１〜６の構成と同様である。
【００９１】
図１７は、実施形態の別例において、制御装置７０に対する入力及び出力と、制御装置７０の構成を示すブロック図である。図１８は、実施形態の別例において、回生ブレーキ及びＣＶＴの制御方法を示すフローチャートである。
【００９２】
本例の構成は、図１３、図１４の構成のように車速に応じて回生ブレーキ力を発生させる車両において、ベルトの耐久性を高めることを目的とする。このために、本例の構成では、制御装置７０が、回生ブレーキ制御部７４ａと、ＣＶＴ制御部７６とを有する。ＣＶＴ制御部７６は、ＣＶＴ２６の可動シーブ２７ｂ（図３）を移動させるアクチュエータ２６ａの駆動を制御する。
【００９３】
制御装置７０は、アクセルペダル６０（図１）がオフで、左右の後車軸３８（図２）の平均回転速度により算出された車速が所定値以上の場合には、回生ブレーキ制御部７４ａにより、モータ駆動回路２４を制御して電動モータ２２（図２）で回生ブレーキ力を発生させる（回生ブレーキがＯＮされる）。これとともに、制御装置７０は、ＣＶＴ制御部７６により、アクチュエータ２６ａを制御して、図３に示した可動シーブ２７ｂを固定シーブ２７ａから大きく離すことで、ベルト２９の張力をゼロとする。
【００９４】
さらに、制御装置７０は、その後にまだ車速が所定値以上となる場合には、ＣＶＴ制御部７６により、アクチュエータ２６ａを制御して、図３の可動シーブ２７ｂを固定シーブ２７ａに近づけることで、ベルト２９の張力を増大させる（アップさせる）。
【００９５】
図１８を用いて回生ブレーキ及びＣＶＴの制御方法を説明する。以下では、適宜、図２、図３、図１７の符号を用いて説明する。図１８の制御処理は制御装置７０で実行される。
【００９６】
ステップＳ６２において、ペダルセンサ５４の検出信号からアクセルペダル６０がオフされているか否かが判定される。ステップＳ６２の判定が肯定（Ｓ６２がＹＥＳ）の場合には、ステップＳ６３で車速が所定値以上であるか否かが判定される。ステップＳ６３の判定が肯定（Ｓ６３がＹＥＳ）の場合には、ステップＳ６４に移行する。ステップＳ６４では、ＣＶＴ２６のベルト張力をゼロとし、電動モータ２２で回生ブレーキ力を発生させる（回生ブレーキがＯＮされる）。
【００９７】
次に、ステップＳ６５において、再度、車速が所定値以上であるか否かが判定される。ステップＳ６５の判定が肯定（Ｓ６５がＹＥＳ）の場合には、ステップＳ６６に移行する。ステップＳ６６では、ＣＶＴ２６のベルト張力を増大させ（アップさせ）る。これにより、電動モータ２２の回生ブレーキとともに、エンジンブレーキが作動して、より強く車両を制動させることができる。例えば、車両が下る坂道の傾斜がきつく、回生ブレーキだけでは車速が低下しない場合に、エンジンブレーキでより強く車両を制動させることができる。
【００９８】
なお、ステップＳ６４と、ステップＳ６５との間に、ステップＳ６４の実行後、所定時間が経過したか否かを判定し、所定時間を経過した場合にだけステップＳ６５に移行するようにしてもよい。
【００９９】
一方、ステップＳ６２の判定が否定（Ｓ６２がＮＯ）の場合には、ステップＳ６７において、ＣＶＴ２６の通常の変速制御を行って処理を終了する。また、ステップＳ６３，Ｓ６５の判定が否定（Ｓ６３、Ｓ６５がＮＯ）の場合には、ステップＳ６８において、電動モータ２２で回生ブレーキの発生を停止させる（回生ブレーキがＯＦＦされる）。そして、ステップＳ６９において、ＣＶＴ２６のベルト張力をゼロとするように、ＣＶＴ制御部７６によりアクチュエータ２６ａを制御して、固定シーブ２７ａから可動シーブ２７ｂを大きく離す。このとき、車両の運転者は、ブレーキペダルの踏み込みによるブレーキディスクの挟み込みによって車両を制動させることができる。
【０１００】
上記の構成によれば、強いブレーキ力が必要なときには回生ブレーキのブレーキ力にエンジンブレーキのブレーキ力を加えることができ、車速が低下するときにはＣＶＴ２６のベルト張力をゼロとするので、エンジンブレーキを常に発生させる必要がない。これにより、強いブレーキ力を発生可能な構成で、ＣＶＴ２６のベルト２９の耐久性を高めることができる。本例において、その他の構成及び作用は、図１〜６の構成、または図１３、図１４の構成と同様である。
【０１０１】
次に、実施形態の別例の２例を説明する。別例の２例の構成は、それぞれ障害物１００により車両１０ｃに生じる不都合を防止することを目的とする。まず、この不都合を、図１９、図２０を用いて説明する。図１９は、車両１０ｃの前進時に障害物１００により発生する不都合を示している図である。車両１０ｃが図１９の矢印の向きに前輪１５及び後輪１６の駆動により前進している場合に、前輪１５が障害物１００に当たる場合がある。そして、前輪１５に負荷がかかり、前輪１５を駆動する前側動力伝達部４１（図２）に過度に大きい負荷が発生する可能性がある。
【０１０２】
一方、図２０は、車両１０ｃの後進時に障害物１００により発生する不都合を示している図である。車両１０ｃが図２０の矢印の向きに前輪１５及び後輪１６の駆動により後進している場合に、後輪１６が障害物１００に当たる場合がある。そして、後輪１６に負荷がかかり、後輪１６を駆動する後側動力伝達部２５（図２）に過度に大きい負荷が発生する可能性がある。
【０１０３】
図２１は、図１９に示した不都合を防止するための別例において、電動モータ２２及びエンジン２１の制御方法を示すフローチャートである。以下では、適宜、図１〜図５の符号を用いて説明する。図２１の制御処理は制御装置７０で実行される。ステップＳ７１において、前後進レバー６２により前進が選択され、駆動切換スイッチ５２により四輪駆動（４ＷＤ）が指示されたか否かが判定される。ステップＳ７１の判定が肯定（Ｓ７１がＹＥＳ）の場合には、ステップＳ７２に移行する。ステップＳ７１の判定が否定（Ｓ７１がＮＯ）の場合には、ステップＳ７１の前に戻り処理が繰り返される。
【０１０４】
ステップＳ７２では、電動モータ２２及びエンジン２１の両方が駆動されることで、前進の四輪駆動が実現される。このとき、電動モータ２２は、レバーセンサ５３（図５）の検出結果を受けて前車軸４５を前進に対応する方向に回転し、歯車変速装置３０（図３）では後車軸３８（図３）が前進に対応する方向に回転される。
【０１０５】
そして、ステップＳ７３において、後車軸速度センサ５５及び前車軸速度センサ５６の検出信号から、左右の前車軸４５の平均回転速度が、左右の後車軸３８の平均回転速度より低下したか否かが判定される。ステップＳ７３の判定が肯定（Ｓ７３がＹＥＳ）の場合には、前輪１５の回転速度が後輪１６の回転速度より低下したときであり、ステップＳ７４で前輪１５の高負荷が生じたと判定される。そして、ステップＳ７５において、電動モータ２２への駆動用電流の供給を停止させることで、前輪１５及び後輪１６のうち後輪１６のみが駆動される前進の二輪駆動が実現される。
【０１０６】
一方、ステップＳ７３の判定が否定（Ｓ７３がＮＯ）の場合には、前進の四輪駆動が維持されたまま、前輪１５の負荷に応じた処理が終了する。
【０１０７】
本例の構成によれば、前輪１５が障害物１００に当たり、前側動力伝達部４１の負荷が大きくなる傾向となっても、電動モータ２２の停止でその負荷の増大を抑制できる。これにより、前側動力伝達部４１の保護を図れる。本例において、その他の構成及び作用は、図１〜図６の構成と同様である。
【０１０８】
図２２は、図２０に示した不都合を防止するための別例において、電動モータ２２及びエンジン２１の制御方法を示すフローチャートである。以下では、適宜、図１〜図５の符号を用いて説明する。図２２の制御処理は制御装置７０で実行される。ステップＳ８１において、前後進レバー６２により後進が選択され、駆動切換スイッチ５２により四輪駆動（４ＷＤ）が指示されたか否かが判定される。ステップＳ８１の判定が肯定（Ｓ８１がＹＥＳ）の場合には、ステップＳ８２に移行する。ステップＳ８１の判定が否定（Ｓ８１がＮＯ）の場合には、ステップＳ８１の前に戻り処理が繰り返される。
【０１０９】
ステップＳ８２では、電動モータ２２及びエンジン２１の両方が駆動されることで、後進の四輪駆動が実現される。このとき、電動モータ２２は前車軸４５を後進に対応する方向に回転し、歯車変速装置３０（図３）では後車軸３８（図３）が後進に対応する方向に回転される。
【０１１０】
そして、ステップＳ８３において、後車軸速度センサ５５及び前車軸速度センサ５６の検出信号から、左右の後車軸３８の平均回転速度が、左右の前車軸４５の平均回転速度より小さいか否かが判定される。ステップＳ８３の判定が肯定（Ｓ８３がＹＥＳ）の場合には、後輪１６の回転速度が前輪１５の回転速度より低下したときであり、ステップＳ８４で後輪１６の高負荷が生じたと判定される。そして、ステップＳ８５において、ＣＶＴ２６のアクチュエータ２６ａへの駆動用電流の供給を制御することにより、ＣＶＴ２６のベルト２９の張力を低下させてゼロとする。これにより、後輪１６とエンジン２１との間の動力伝達が絶たれる。このため、前輪１５及び後輪１６のうち前輪１５のみが駆動される後進の二輪駆動が実現される。
【０１１１】
一方、ステップＳ８３の判定が否定（Ｓ８３がＮＯ）の場合には、後進の四輪駆動が維持されたまま、後輪１６の負荷に応じた処理が終了する。
【０１１２】
本例の構成によれば、後輪１６が障害物１００（図２０）に当たり、後側動力伝達部２５の負荷が大きくなる傾向となっても、エンジン２１の動力が後輪１６に伝達されないので、その負荷の増大を抑制できる。これにより、後側動力伝達部２５の保護を図れる。本例において、その他の構成及び作用は、図１〜図６の構成と同様である。
【０１１３】
なお、上記の各例では、前輪が電動モータにより駆動され、後輪がエンジンにより駆動される場合を説明した。一方、上記の各例において、前輪がエンジンにより駆動され、後輪が電動モータにより駆動される構成とすることもできる。このときには、後輪が第１車輪に相当し、前輪が第２車輪に相当する。
【符号の説明】
【０１１４】
１０，１０ａ、１０ｃ  車両、１１  フレーム、１２  プラットフォーム、１３  フロントカバー、１４  運転席、１５  前輪、１６  後輪、１８  操作要素群、１９  荷台、２０，２０ａ  移動体駆動ユニット、２１  エンジン、２２  電動モータ、２２ａ  回転軸、２３  バッテリ、２４  モータ駆動回路、２５  後側動力伝達部、２６  ＣＶＴ、２６ａ  アクチュエータ、２７  入力プーリ、２８  出力プーリ、２９  ベルト、３０  歯車変速装置、３１  入力軸、３２  変速軸、３３  ファイナル軸、３５  後側ケース、３６  デファレンシャル装置、３７  出力軸、３８  後車軸、３９  ユニバーサルジョイント、４０  前側ケース、４１  前側動力伝達部、４２  歯車機構、４３  デファレンシャル装置、４４  出力軸、４５  前車軸、４６  ユニバーサルジョイント、５０  センサスイッチ群、５２，５２ａ  駆動切換スイッチ、５３  レバーセンサ、５４  ペダルセンサ、５５  後車軸速度センサ、５６  前車軸速度センサ、５７  エンジン速度センサ、６０  アクセルペダル、６１  ステアリング操作子、６２  前後進レバー、７０  制御装置、７１  エンジン制御部、７２  モータ制御部、７４,７４ａ  回生ブレーキ制御部、７５  負荷算出部、７６  ＣＶＴ制御部、８０ａ,８０ｂ  サスペンション装置、８１，８２  アーム、８４  ロッドシリンダ部、８５，８６  軸、８８  車輪支持部、８９，９０，９１  軸、９６  傾斜センサ、９７ａ  前伸縮センサ、９７ｂ  後伸縮センサ、９８  ロッドシリンダ部、１００  障害物。
【図１】
2020006826.tif 000003
【図２】
2020006826.tif 000004
【図３】
2020006826.tif 000005
【図４】
2020006826.tif 000006
【図５】
2020006826.tif 000007
【図６】
2020006826.tif 000008
【図７】
2020006826.tif 000009
【図８】
2020006826.tif 000010
【図９】
2020006826.tif 000011
【図１０】
2020006826.tif 000012
【図１１】
2020006826.tif 000013
【図１２】
2020006826.tif 000014
【図１３】
2020006826.tif 000015
【図１４】
2020006826.tif 000016
【図１５】
2020006826.tif 000017
【図１６】
2020006826.tif 000018
【図１７】
2020006826.tif 000019
【図１８】
2020006826.tif 000020
【図１９】
2020006826.tif 000021
【図２０】
2020006826.tif 000022
【図２１】
2020006826.tif 000023
【図２２】
2020006826.tif 000024