JP2009100566A - 車両のスタック脱出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】モータの反転を適切なタイミングで実行でき、もってスタック状態から迅速且つ確実に脱出できる車両のスタック脱出装置を提供する。
【解決手段】後輪が路面の窪みにスタックしたときに、モータの正転と逆転とを交互に繰り返しながら、窪み内での後輪の往復ストロークを次第に増加させて脱出させるスタック脱出制御装置において、モータの正転または逆転の実行中に、従動輪の車輪速が停車判定値未満で、且つ後輪と前輪との車輪速差がスリップ判定値以上になったときにモータ反転条件の成立判定を下し（Ｓ８がＹes）、モータの回転方向を反転する（Ｓ１２）。
【選択図】図２

Description

本発明は車両のスタック脱出装置に係り、詳しくは泥濘地等において駆動輪が空転して路面に生じた窪みにスタックしたときに、窪み内で駆動輪を前後方向に転動させ、車両を揺り動かして脱出させるスタック脱出装置に関するものである。

泥濘地等のように摩擦係数が低く且つ柔らかい路面の走行時には、駆動輪のスリップにより路面に生じた窪みに駆動輪が嵌り込んだスタック状態に陥ってしまう場合がある。スタック状態からの脱出には、例えばクラッチ操作を伴って手動で変速操作する手動式変速機を備えた車両では、ギヤを１速や２速に入れた上でクラッチを断接操作し、窪み内で駆動輪を前後方向に転動させながら往復ストロークを次第に増加させて脱出する方法が採られる。

ところが、クラッチ操作を自動化した車両、例えば上記手動変速機を備えた車両と基本構成を共通としながら、クラッチの断接操作及び変速機の変速操作をアクチュエータで行う車両では、運転者が任意にクラッチ操作できないため、必然的に上記したスタック脱出方法を実施することはできない。そこで、このような不具合に対処すべく、スタック状態からの脱出を自動的に実行するスタック脱出装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

上記特許文献１の技術は、ハイブリッド車両として具体化したものであるが、基本的に駆動輪に設けた車速センサの出力に基づき、アシストモータの正転及び逆転を交互に繰り返しながら駆動輪の駆動方向を切り換えてスタック脱出が図られる。
即ち、アシストモータは、車速センサにより検出された車速が値０以上のときを条件として車両の前進方向に回転駆動され、車速が値０未満のときを条件として後退方向に回転駆動される。車速が値０以上とは、窪み内で駆動輪が前進方向に転動していることを意味するため、アシストモータにより駆動輪を前進方向に駆動することにより窪み内で駆動輪を前進方向に登らせ、一方、車速が値０未満とは、窪み内で駆動輪が後退方向に転動していることを意味するため、アシストモータにより駆動輪を後退方向に駆動することにより窪み内で駆動輪を後退方向に登らせ、これらのアシストモータの正転と逆転とを交互に繰り返すことで、窪み内で駆動輪を前後方向に転動させ車両を揺り動かしながら窪み内から脱出させている。
特開平９−１７５２２５号公報

しかしながら、上記特許文献１の技術では、脱出動作から反転動作への切換を適切なタイミングで実行できず、かえってスタック状態を悪化させてしまうという問題を引き起こすことが考えられる。
このような問題を生じる要因は、特許文献１の技術が窪み内での駆動輪の挙動を把握しきれていないことに起因する。即ち、このスタック脱出方法の趣旨は、アシストモータの正転及び逆転に応じて駆動輪を窪み内で前後方向への転動を繰り返しながら往復ストロークを次第に増加させることにあり、往復ストロークが窪みの領域を上回った時点で駆動輪が窪みから脱出する。

ところが、アシストモータの駆動により窪みを登っているときの駆動輪は、伝達される駆動力が路面との摩擦係数を上回った時点でスリップを生じるため、窪み内を登った頂点でも車速センサにより検出された車速は値０以上の値を継続し、アシストモータの反転が行われなくなる。結果として駆動輪のスリップが継続されて窪みがさらに拡大し、スタック状態がかえって悪化させて脱出不能に陥るという問題があった。

本発明はこのような問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、モータの反転を適切なタイミングで実行でき、もってスタック状態から迅速且つ確実に脱出することができる車両のスタック脱出装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、請求項１の発明は、モータの駆動力を駆動輪に伝達して走行する車両に搭載され、駆動輪が路面の窪みにスタックしたときに、モータの正転と逆転とを交互に繰り返しながら、窪み内での駆動輪の往復ストロークを次第に増加させて窪み内から駆動輪を脱出させるスタック脱出制御手段を備えた車両のスタック脱出装置において、モータの正転または逆転の実行中において、従動輪の車輪速が予め設定された停車判定値未満で、且つ駆動輪と従動輪との車輪速差が予め設定されたスリップ判定値以上になったときに、モータの回転方向を切り換えるためのモータ反転条件が成立したか否かの判定を下すモータ反転条件判定手段を備え、スタック脱出制御手段が、モータ反転条件判定手段によりモータ反転条件の成立判定が下されたときにモータを反転させるものである。

従って、車両の駆動輪が路面の窪みにスタックしたときには、スタック脱出制御手段によりモータの正転と逆転とが交互に繰り返されることにより、窪み内で駆動輪は脱出動作として前後方向への転動を繰り返しながら、往復ストロークを次第に増加して窪み内から脱出する。モータの正転または逆転の実行中では、駆動輪が正転や逆転に応じた脱出方向に転動しながら窪み内を登り、駆動力が路面との摩擦係数を上回った時点で駆動輪はスリップし始めて停止し、脱出方向に移動していた車両もほぼ停止する。これにより従動輪の車輪速が停車判定値未満となると共に、駆動輪と従動輪との車輪速差がスリップ判定値以上になり、モータ反転条件判定手段によりモータ反転条件の成立判定が下されて、スタック脱出制御手段によりモータが反転され、正転中のモータは逆転に切り換えられ、逆転中のモータは正転に切り換えられる。

モータの正転または逆転の実行中においては、駆動輪はスリップしない限り脱出方向に転動しながら窪み内を登る一方、駆動輪がスリップし始めると窪みが拡大してスタックが悪化する可能性が高まるため、基本的に脱出動作の終了判定は、駆動輪のスリップ状況を指標とすることが望ましい。但し、路面状況によっては窪み内で駆動輪がスリップしながらも登り続けることもあり、この場合には駆動輪が窪みを登り続けて車両が脱出方向に移動する限り、駆動輪の駆動を継続することが望ましい。従って、従動輪の車輪速が停車判定値未満で、且つ駆動輪と従動輪との車輪速差がスリップ判定値以上になったことを条件として、モータを反転させることにより、無用なスリップの継続により窪みを拡大してスタックを悪化させることなく、窪み内の可能な限り高い位置まで駆動輪を登らせて往復ストロークの増加に貢献でき、もってスタック状態から迅速且つ確実に脱出可能となる。

請求項２の発明は、請求項１において、モータの正転または逆転の実行中において、正転または逆転を開始してからの従動輪の転動距離が予め設定された脱出完了判定値以上になったときに脱出完了判定を下す脱出完了判定手段を備え、スタック脱出制御手段が、脱出完了判定手段により脱出完了判定が下されたときに制御を中止するものである。
従って、例えば脱出完了判定値として、一般的な窪み内での駆動輪の転動に伴って従動輪が転動する距離よりも十分に大きな値に設定されることにより、モータの正転または逆転を開始してからの従動輪の転動距離が脱出完了判定値以上になったときには、駆動輪の窪みからの脱出が完了したものと見なせる。よって、脱出完了判定手段の脱出完了判定に基づいてスタック脱出制御手段の制御が中止され、モータの駆動中止に伴って駆動輪の駆動力が消失することから、車両は惰性により緩やかに脱出方向に移動するだけとなり、脱出後に円滑に運転者の操作による通常の走行に移行可能となる。

請求項３の発明は、請求項１において、スタック脱出制御手段によるモータの回転方向の反転回数をカウントするカウント手段を備え、スタック脱出制御手段が、カウント手段のカウント値が予め設定された反転回数制限値に達したときに制御を中止するものである。
従って、脱出動作の実行毎にモータは回転方向を反転して温度上昇により消耗するが、カウント手段によりカウントされるモータの回転方向の反転回数が連続反転回数制限値に達した時点でスタック脱出制御手段の制御が中止されるため、連続的な反転による急激なモータの消耗が抑制される。

請求項４の発明は、請求項１において、窪み内からの駆動輪の脱出方向を判定する脱出方向判定手段と、車両のブレーキを作動させるブレーキ駆動手段とを備え、スタック脱出制御手段が、脱出方向判定手段により駆動輪が車両の後退方向に脱出したと判定されたときに、ブレーキ駆動手段によりブレーキを作動させるものである。
従って、駆動輪が窪み内から車両の後退方向に脱出して、そのまま脱出方向に車両を移動させ続けると従動輪を窪みにスタックさせてしまうが、このときにはブレーキ駆動手段によりブレーキが作動するため、従動輪のスタックが未然に防止される。

以上説明したように請求項１の発明の車両のスタック脱出装置によれば、モータの反転を適切なタイミングで実行でき、もってスタック状態から迅速且つ確実に脱出することができる。
請求項２の発明の車両のスタック脱出装置によれば、請求項１に加えて、スタックからの脱出完了を的確に判定でき、脱出後に円滑に運転者の操作による通常の走行に移行することができる。

請求項３の発明の車両のスタック脱出装置によれば、請求項１に加えて、連続的な反転による急激なモータの消耗を抑制し、モータ故障による走行不能の事態を未然に回避することができる。
請求項４の発明の車両のスタック脱出装置によれば、請求項１に加えて、窪みから駆動輪を脱出させた直後の従動輪のスタックを未然に防止でき、もってスタックからの脱出性能をさらに向上させることができる。

以下、本発明をパラレル型ハイブリッド方式のトラック用のスタック脱出装置に具体化した一実施形態を説明する。
図１は本発明のスタック脱出装置が搭載されたトラックを示す全体構成図である。
車両の図示しないキャブの下側にはディーゼルエンジン１が搭載され、エンジン１にはクラッチ２及び永久磁石式同期モータ８（以下、単にモータと称する）を介して変速機３が連結されている。変速機３にはプロペラシャフト４を介してディファレンシャル機構５が連結され、ディファレンシャル機構５は左右のドライブシャフト６を介して後輪７ｂ（駆動輪）と連結されている。

従って、クラッチ２の接続時にはエンジン１及びモータ８の駆動力が変速機３に入力され、クラッチ２の遮断時にはモータ８の駆動力が変速機３に入力され、入力された駆動力は変速機３の変速段に応じて変速された後、プロペラシャフト４、ディファレンシャル機構５、ドライブシャフト６を介して左右の後輪７ｂに伝達され、後輪７ｂに発生した駆動力により車両が走行する。

モータ８にはインバータ３１を介してバッテリ３２が接続され、バッテリ３２に蓄えられた直流電力がインバータ３１により交流電力に変換されてモータ８に供給され、供給された交流電力によりモータ８が作動し、その駆動力が上記経路を辿って後輪７ｂに伝達される。また、車両減速時のモータ８は発電機として機能し、後輪７ｂから逆に伝達される駆動力により交流電力を発生し、この交流電力がインバータ３１により直流電力に変換されてバッテリ３２に充電される。また、バッテリ３２の充電率（ＳＯＣ）が低下したときにもモータ８は発電機として機能し、クラッチ２を介して伝達されるエンジン１の駆動力の一部を消費しながら発電してバッテリ３２を充電する。

インバータ３１にはインバータＥＣＵ３３が接続され、このインバータＥＣＵ３３により後述する車体ＥＣＵ９からの指令に基づきインバータ３１が制御されて、上記のようなモータ８の駆動・回生運転が行われる。また、バッテリ３２にはバッテリＥＣＵ３４が接続され、このバッテリＥＣＵ３４によりバッテリ３２の温度、電圧、充放電電流等からＳＯＣが逐次算出され、このＳＯＣや車体ＥＣＵ９からの指令に基づき上記したバッテリ３２の充放電が行われる。

車室内には、図示しない入出力装置、制御プログラムや制御マップ等の記憶に供される記憶装置（ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＢＵＲＡＭ等）、中央処理装置（ＣＰＵ）、タイマカウンタ等を備えた車両ＥＣＵ９（電子制御ユニット）及びエンジンＥＣＵ１０が設置されている。車両ＥＣＵ９は、例えばクラッチ２の断接制御及び変速機３の変速制御を行うと共に、これらの制御状態や車両の運転状態に応じてエンジン１やモータ８を適切に制御するための統合制御を行い、この車体ＥＣＵ９からの指令に基づき、主にエンジンＥＣＵ１０は燃料噴射制御等のエンジン制御を実行する。

これらの制御を実行するために、車両ＥＣＵ９はエンジンＥＣＵ１０、インバータＥＣＵ３３及びバッテリＥＣＵ３４と電気的に接続されると共に、車両ＥＣＵ９の入力側には、アクセルペダル１１の操作量θaccを検出するアクセルセンサ１２、ブレーキペダル１３の踏み込み操作を検出するブレーキスイッチ１４、ニュートラル（Ｎ）、ドライブ（Ｄ）、リバース（Ｒ）等のセレクトレバー１５の操作位置を検出するセレクトレバー位置センサ１６、エンジン回転速度Ｎeを検出するエンジン回転速度センサ１７、モータ回転速度Ｎmを検出するモータ回転速度センサ２６、変速機３の出力軸回転速度Ｎoutを検出する出力軸回転速度センサ１８、左右の前輪７ａ（従動輪）及び後輪７ｂの車輪速Ｎf，Ｎrを検出する車輪速センサ１９、スタック脱出制御の開始を指示するためのスタートスイッチ２０等の各種センサ・スイッチ類が接続されている。

また、車両ＥＣＵ９の出力側には、クラッチ２を断接操作するためのクラッチアクチュエータ２１、変速機３の変速段を切り換えるための変速アクチュエータ２２、左右の後輪７ｂのブレーキ２３を作動させるためのブレーキアクチュエータ２４（ブレーキ駆動手段）、スタック脱出制御の実行を表示するための表示ランプ２５等のデバイス類が接続されている。

なお、本実施形態では、これらのアクチュエータ２１，２２，２４を共通の油圧発生源から供給される油圧を利用して作動させているが、アクチュエータ２１，２２，２４の作動原理はこれに限定されるものではなく、エアや電動モータを利用したものに代えてもよい。また、ブレーキアクチュエータ２４は後輪７ｂに代えて前輪７ａ、或いは前後輪７ａ，７ｂに設けてもよい。

また、エンジンＥＣＵ１０の入力側には、上記アクセルセンサ１２等の各種センサ類が接続され、エンジンＥＣＵ１０の出力側には、エンジン１の図示しない燃料噴射弁等のデバイス類が接続されている。
車両ＥＣＵ９は、以上のようなエンジン１及びモータ８の運転による通常の車両走行に加えて、泥濘地等で車両がスタック（路面に生じた窪みに後輪７ｂが嵌り込んだ状態を指す）したときに、スタックから脱出すべく図２，３に示すルーチンに従ってスタック脱出制御を実行している。そこで、これら図２，３、及び前方へのスタック脱出過程を表した図４〜９の説明図に基づき、当該スタック脱出制御について詳述する。

車両ＥＣＵ９は予め設定されたスタック脱出制御開始条件が成立したときに、図２，３に示すスタック脱出制御ルーチンを所定の制御インターバルで実行する。スタック脱出制御開始条件としては、以下の要件１）〜７）が設定されており、車両ＥＣＵ９は、全ての要件が満たされたときにスタック脱出制御開始条件が成立したとしてスタック脱出制御ルーチンを開始する。
１）スタートスイッチ２０がONされていること。
２）セレクトレバー１５がＤ位置またはＲ位置であること。
３）エンジン１がアイドル運転中もしくは停止中で、且つモータが停止中であること（アクセル操作無し）。
４）ブレーキスイッチ１４がONされていること（ブレーキ操作中）。
５）スタートスイッチ２０のONに呼応して表示ランプ２５が点灯していること。
６）前輪７ａの車輪速Ｖf（左右の平均値を適用し、以下の車輪速Ｖfも同様）≦２km/hであること。
７）要件６）の成立時間≧２secであること。

要件１）〜４）は、車両のスタックを認識した運転者がスタック脱出制御の実行を要求する意志表示の確認であり、要件５）は、運転者の意志表示に対してスタック脱出制御を実行する旨が正常に表示されていることの確認であり、要件６），７）は、車両が停車してスタック脱出制御を開始可能な状況であることの確認である。要件６では、従動輪である前輪７ａの車輪速Ｖfを車速Ｖと見なしているが、これに限らず、例えば上記のように出力軸回転速度Ｎoutから車速Ｖを算出してもよい。なお、車速Ｖ＝２km/hは車輪速センサ１９の限界感度であり、２km/h以下を停車と見なしている。

以上のスタック脱出制御開始条件が成立したときに、車両ＥＣＵ９は図２，３のスタック脱出制御ルーチンを開始する。
基本的にスタック脱出制御は、クラッチ２を遮断した上で、モータ８の正転（車両を前進させる回転方向）と逆転（車両を後退させる回転方向）とを交互に繰り返すことにより窪み内で後輪７ｂを前後方向に繰り返し転動させながら、車両を前後方向に揺り動かして往復ストロークを次第に増加させ、後輪７ｂを窪み内から脱出させる原理を利用している（スタック脱出制御手段）。

以下の説明ではモータ８の回転方向に関わらず、モータ駆動により窪み内で後輪７ｂを前後方向に転動させて脱出を試みる動作を脱出動作と称する。一般的なエンジンを駆動源とする車両では、変速機を前進または後退に固定した上でクラッチを断接操作することにより窪み内で後輪を転動させるため、後輪への駆動力が前進または後退の何れか一方に限られてしまい往復ストロークを効率よく増加できないが、本実施形態では、瞬時に正転と逆転との間で切換（以下、この切換を反転と称する）可能なモータ８の特性を活用して、前進及び後退共に後輪７ｂに駆動力を伝達するため、後輪７ｂの往復ストロークを迅速に増加させて早期に窪み内から脱出可能な利点がある。

車両ＥＣＵ９は、まず、ステップＳ２でブレーキスイッチ１４がOFFになったか否かを判定する。運転者が意図的にブレーキ操作を解除したときにはスタック脱出制御の開始タイミングと見なし、ステップＳ２でＹes（肯定）の判定を下してステップＳ４に移行する。ステップＳ４では後輪７ｂを窪みから脱出させるべく、クラッチ２を遮断すると共にモータ８を所定方向に駆動し始める。

このときのモータ８の駆動方向は正転でも逆転でもよいが、説明の便宜上、正転側に駆動したものとする。また、モータ８のトルクとしては、摩擦係数の低い泥濘地であることを考慮して通常路面での発進時に要求されるトルクよりも多少低い値が設定される。モータ８の駆動開始に伴って後輪７ｂには前進方向に駆動力が伝達され、図４に示すように後輪７ｂは窪みＤ内で前方へ転動し始める。

続くステップＳ６ではモータ８の反転（正転から逆転または逆転から正転）毎にカウントアップされる反転回数Ｎが予め設定された連続反転回数制限値Ｎ0に達したか否かを判定し（カウント手段）、判定がＮoのときにはステップＳ８に移行する。なお、ステップＳ６の処理の趣旨については後述する。
その後、ステップＳ８に移行してモータ８を反転させるためのモータ反転条件が成立したか否かを判定する（モータ反転条件判定手段）。モータ反転条件としては、以下の要件８），９）が設定されている。
８）前輪７ａの車輪速の絶対値｜Ｖf｜≦２km/hであること。
９）前輪７ａの車輪速Ｖfと後輪７ｂの車輪速Ｖr（左右の平均値）との差の絶対値｜Ｖf−Ｖr｜≧スリップ判定値Ｖslipであること。

車両ＥＣＵ９は要件８），９）が共に満たされているときにモータ反転条件が成立したと見なす。
駆動力の伝達により後輪７ｂは転動しながら窪みＤ内を前方に登るが、後輪７ｂに伝達される駆動力が路面との摩擦係数を上回った時点で、図５に示すように後輪７ｂはスリップし始める。スリップによる摩擦係数の低下により後輪７ｂの駆動力は急減するため、この位置を窪みＤ内を登った頂点として後輪７ｂは当該位置に停止したままスリップし続ける。結果として窪みＤ内での後輪７ｂの転動に応じて前進していた車両もほぼ停止し、上記要件８）が満たされると共に、後輪７ｂのスリップにより要件９）も満たされる。なお、スリップ判定値Ｖslipとしては、例えば１０km/hが設定されている。

上記要件８），９）は、以下の知見の基に設定されたものである。
脱出動作においては、後輪７ｂはスリップしない限り脱出方向に転動しながら窪みＤ内を登る一方、後輪７ｂがスリップし始めると窪みＤが拡大してスタックが悪化する可能性が高まるため、基本的に脱出動作の終了判定は、後輪７ｂのスリップ状況を指標とすることが望ましい。但し、路面状況によっては窪みＤ内で後輪７ｂがスリップしながらも登り続けることもあり、この場合には後輪７ｂが窪みＤを登り続ける限り、換言すれば車両が脱出方向に移動する限り、後輪７ｂの駆動を継続することが望ましい。

従って、従動輪である前輪７ａの車輪速の絶対値｜Ｖf｜≦２km/hで、且つ前輪７ａと後輪７ｂとの車輪速差｜Ｖf−Ｖr｜≧スリップ判定値Ｖslipであることを脱出動作の終了条件とすれば、常に最適なタイミングで脱出動作を終了できる。これにより、無用なスリップの継続により窪みＤを拡大してスタック状態を悪化させることなく、窪みＤ内の可能な限り高い位置まで後輪７ｂを登らせて往復ストロークの増加に貢献でき、もってスタック状態から迅速且つ確実に脱出することができる。

車両ＥＣＵ９は、ステップＳ８の判定がＮoのときにはステップＳ１０に移行し、脱出完了条件が成立したか否かを判定する（脱出完了判定手段）。脱出完了条件としては、以下の要件１０）が設定されている。
１０）今回の脱出動作を開始してからの前輪７ａの転動距離Ｌf≧脱出完了判定値Ｌf0であること。

脱出完了判定値Ｌf0は、一般的な窪みＤ内での後輪７ｂの転動に伴って前輪７ａが転動する距離よりも十分に大きな値であり、且つ車両のホイールベースに比較して十分に小さな値、例えば１ｍが設定されている。ステップＳ１０の判定がＮoのときには、後輪７ｂが窪みＤ内から脱出していないと見なして上記ステップＳ８に戻り、モータ８を正転方向に駆動しながらステップＳ８〜１０の処理を実行する。

多くのケースでは最初の脱出動作のみでスタック脱出に成功することはなく、以下のようにモータ８の正転と逆転とを繰り返してスタック脱出を図ることになる。従って、通常はステップＳ８でＹesの判定を下してステップＳ１２に移行し、モータ８を逆転方向に駆動する。このときのモータ８のトルクとしては、正転時と同一トルクが設定される。モータ８の反転に伴って後輪７ｂには後退方向に駆動力が伝達され、図６に示すように後輪７ｂは窪みＤ内で後方へ転動し始める。

その後、車両ＥＣＵ９はステップＳ６を経てステップＳ８，１０の処理を繰り返し、図７に示すように後退方向に転動した後輪７ｂがスリップし始めてモータ反転条件が成立すると、ステップＳ８からステップＳ１２に移行して再びモータ８を正転方向に駆動する。以上のように、モータ８の正転及び逆転の繰り返しにより、後輪７ｂは窪みＤ内で前後方向への転動を繰り返しながら往復ストロークを次第に増加させる。

ここで、脱出動作の実行毎にモータ８は回転方向を反転するため、急激に温度上昇することにより著しく消耗する。ステップＳ６の連続反転回数制限値Ｎ0としては、モータ８が頻繁に反転されても支障ない程度の回数、例えば１０回が設定されており、反転回数Ｎが連続反転回数制限値Ｎ0に達したときには、ステップＳ６でＹesの判定を下してステップＳ１４でモータ８の駆動を中止し、ステップＳ１６で表示ランプ２５を消灯した後、一旦ルーチンを終了する。

表示ランプ２５の消灯或いはスタック脱出のための車両挙動の中止等から、運転者はスタック脱出制御の中断を認識し、モータ温度が低下するまで待機した後に、再び上記と同様の手順によりスタック脱出制御を再開する。従って、連続的な接続操作による急激なモータ８の消耗を抑制でき、もってモータ故障による走行不能の事態を未然に回避することができる。なお、ステップＳ１６では、表示ランプ２５の消灯に代えて、しばらく待機することを勧めるメッセージを運転者に対して表示してもよい。

モータ８の正転及び逆転の繰り返しにより窪みＤ内での後輪７ｂの往復ストロークは増加するため、何れかの方向にモータ８を駆動中において後輪７ｂは窪みＤを登り切り、図８に示すように前方に脱出するか、或いは図９に示すように後方に脱出する。
脱出完了条件の成立によりステップＳ１０の判定がＹesになると、車両ＥＣＵ９は窪みＤから後輪７ｂが脱出したと見なしてステップＳ１８に移行し、クラッチ２を接続すると共にモータ８の駆動を中止する。続くステップＳ２０では、脱出方向が後退方向であるか否かを判定する（脱出方向判定手段）。当該ステップＳ１８の判定は、例えば、上記要件１０）が成立したときの前輪７ａの転動方向に基づき行われる。ステップＳ２０の判定がＮoのときにはステップＳ２２に移行して表示ランプ２５を消灯し、ルーチンを終了する。

結果として、後輪７ｂは窪みＤから脱出した時点でモータ８の駆動中止により駆動力を消失し、車両は惰性により緩やかに前進または後退するだけとなる。表示ランプ２５の消灯或いはスタック脱出したときの車両の挙動から、運転者はスタック脱出を認識して自己の運転操作により引き続いて車両を走行させる。
このように脱出完了判定に基づくモータ８の駆動中止の処理により、車両が窪みＤからの脱出した勢いで前方または後方に飛び出す事態が防止され、脱出後に円滑に運転者による通常の走行に移行できる。この要因は、スタック状態から脱出する際の運転操作を容易化することに貢献する。

また、ステップＳ２０の判定がＹesのときには、ステップＳ２４でブレーキアクチュエータ２４によりブレーキ２３を作動させる。その後、車両ＥＣＵ９はステップＳ２６でアクセルセンサ１２の出力に基づき運転者によりアクセル操作が行われたか否かを判定し、判定がＮoの間はステップＳ２４でブレーキ２３の作動を継続する。運転者がスタック状態からの脱出を認識して車両を走行させるべくアクセル操作を開始すると、車両ＥＣＵ９はステップＳ２６でＹesの判定を下し、続くステップＳ２８でブレーキ２３を解除した後に上記ステップＳ２２に移行する。

ステップＳ２０の判定がＹesのときには、図９に示すように後輪７ｂを車両の後退方向に脱出させて車両が惰性により後退中であると見なせ、そのまま後退を継続すると前輪７ａを窪みＤにスタックさせてしまう可能性がある。ステップＳ２４の処理により、前輪７ａの転動距離Ｌfが脱出完了判定値Ｌf0に達した時点でブレーキ２３による制動で車両が停止するため、このような前輪７ａのスタックを未然に防止でき、結果としてスタック状態からの脱出性能をさらに向上させることができる。

以上で実施形態の説明を終えるが、本発明の態様はこの実施形態に限定されるものではない。例えば上記実施形態では、パラレル型ハイブリッド方式の後輪駆動トラックに適用したが、車両の種別や走行用駆動源の種別はこれに限ることはなく、例えばシリーズ型のハイブリッド方式の乗用車、或いはＦＦ駆動の電気自動車に適用してもよい。
また、上記実施形態では、要件９）として、前輪７ａと後輪７ｂとの車輪速差に基づいて後輪７ｂのスリップを判定したが、これに限ることはなく、例えば左右の後輪７ｂの車輪速差が所定値以上になることを要件９）として設定してもよいし、或いは左右の後輪７ｂの何れかの回転速度が所定変化率以上で急増することを要件９）として設定してもよい。

本発明のスタック脱出装置が搭載されたトラックを示す全体構成図である。 車両ＥＣＵが実行するスタック脱出制御ルーチンを示すフローチャートである。 車両ＥＣＵが実行するスタック脱出制御ルーチンを示すフローチャートである。 窪み内での停止状態からモータの正転により車両前方への脱出動作を開始したときの説明図である。 前方への脱出動作中に後輪がスリップし始めたときの説明図である。 正転から逆転にモータが反転して車両後方への脱出動作を開始したときの説明図である。 後方への脱出動作中に後輪がスリップし始めたときの説明図である。 前方への脱出を完了したときの説明図である。 後方への脱出を完了したときの説明図である。

符号の説明

７ａ 前輪（従動輪）
７ｂ 後輪（駆動輪）
８ モータ
９ 車両ＥＣＵ（スタック脱出制御手段、モータ反転条件判定手段、
脱出完了判定手段、カウント手段、脱出方向判定手段）
２４ ブレーキアクチュエータ（ブレーキ駆動手段）

Claims (4)

1. モータの駆動力を駆動輪に伝達して走行する車両に搭載され、該駆動輪が路面の窪みにスタックしたときに、上記モータの正転と逆転とを交互に繰り返しながら、上記窪み内での駆動輪の往復ストロークを次第に増加させて該窪み内から駆動輪を脱出させるスタック脱出制御手段を備えた車両のスタック脱出装置において、
   上記モータの正転または逆転の実行中において、従動輪の車輪速が予め設定された停車判定値未満で、且つ上記駆動輪と上記従動輪との車輪速差が予め設定されたスリップ判定値以上になったときに、上記モータの回転方向を切り換えるためのモータ反転条件が成立したか否かの判定を下すモータ反転条件判定手段を備え、
   上記スタック脱出制御手段は、上記モータ反転条件判定手段によりモータ反転条件の成立判定が下されたときに上記モータを反転させることを特徴とする車両のスタック脱出装置。
2. 上記モータの正転または逆転の実行中において、該正転または逆転を開始してからの従動輪の転動距離が予め設定された脱出完了判定値以上になったときに脱出完了判定を下す脱出完了判定手段を備え、
   上記スタック脱出制御手段は、上記脱出完了判定手段により脱出完了判定が下されたときに制御を中止することを特徴とする請求項１記載の車両のスタック脱出装置。
3. 上記スタック脱出制御手段による上記モータの回転方向の反転回数をカウントするカウント手段を備え、
   上記スタック脱出制御手段は、上記カウント手段のカウント値が予め設定された連続反転回数制限値に達したときに制御を中止することを特徴とする請求項１記載の車両のスタック脱出装置。
4. 上記窪み内からの上記駆動輪の脱出方向を判定する脱出方向判定手段と、
   上記車両のブレーキを作動させるブレーキ駆動手段とを備え、
   上記スタック脱出制御手段は、上記脱出方向判定手段により上記駆動輪が上記車両の後退方向に脱出したと判定されたときに、上記ブレーキ駆動手段によりブレーキを作動させることを特徴とする請求項１記載の車両のスタック脱出装置。

Images