JP6449925B2 - 車両駆動システム - Google Patents

Description

本発明は、車両駆動システムに関する。より詳しくは、車両の走行中に車両の傾斜又は車両が位置する路面の傾斜を検出し、車両の駆動状態を切り替える車両駆動システムに関する。

従来、車両の前後に分離して配置されたＧセンサである前後Ｇセンサによって進行方向登坂角が発生したことを推定して、車両の駆動状態をＡＷＤ且つ登坂用前後配分設定に切り替える車両駆動システムが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特許５８５６１３５号公報

しかしながら、上記特許文献の技術では、停車時には、前後Ｇセンサによって進行方向登坂角が発生していることを推定可能であるが、走行時における車両の傾斜又は車両が位置する路面の傾斜を、高い精度で検出することが要求されていた。

本発明は上記課題を解決するためのものであり、その目的は、車両の走行中に車両の傾斜又は車両が位置する路面の傾斜を検出可能な車両駆動システムを提供することにある。

上記目的を達成するため本発明は、車両（例えば、後述の車両３）の前輪（例えば、後述の前輪Ｗｆ，Ｗｆ）及び後輪（例えば、後述の後輪Ｗｒ（ＲＷｒ，ＬＷｒ））のいずれか一方である第１駆動輪（例えば、後述の前輪Ｗｆ，Ｗｆ）を駆動する第１駆動装置（例えば、後述の第１駆動装置１）と、前記車両の前輪及び後輪のいずれか他方である第２駆動輪（例えば、後述の後輪Ｗｒ（ＲＷｒ，ＬＷｒ））を駆動する第２駆動装置（例えば、後述の第２駆動装置２）と、前記第１駆動装置及び前記第２駆動装置を制御し、前記第１駆動輪及び前記第２駆動輪の駆動状態を制御する制御装置（例えば、後述のＥＣＵ６）と、を備える車両駆動システム（例えば、後述の車両駆動システム１０）であって、前記制御装置は、前記車両の走行中に車速に相関のある相関量（例えば、後述の「車輪速」、「レゾルバ９４により検出される検出値」）に基づいて、前記車両の傾斜又は前記車両が位置する路面の傾斜を検出し、前記第１駆動装置と前記第２駆動装置との駆動力配分を切り換えて、前記第１駆動輪及び前記第２駆動輪の双方によって前記車両を駆動する双方輪駆動状態とする判断部（例えば、後述の駆動状態切替部６４）を有することを特徴とする。

本発明では、車速に相関のある相関量に基づいて、車両の傾斜又は車両が位置する路面の傾斜を検出し、これに基づき、第１駆動装置と第２駆動装置との駆動力配分を切り換える。このため、車両の走行中に、車両の傾斜又は車両が位置する路面の傾斜を検出することが可能となる。これにより、車両の走行中に、適切なタイミングで、第１駆動装置と第２駆動装置との駆動力配分を切り換えることが可能となる。特に、車両が低速で登坂に進入したときであっても、第１駆動装置と第２駆動装置との駆動力配分を切り換えることが可能となる。

例えば、前記車両の走行中における車速に相関のある相関量は、前記第１駆動輪若しくは前記第２駆動輪の回転数（例えば、後述の「車輪速」）、又は、前記第１駆動輪若しくは前記第２駆動輪を駆動させる前記第１駆動装置若しくは前記第２駆動装置を構成する電動機の回転数（例えば、後述の「レゾルバ９４により検出される検出値」）であることが好ましい。
これにより、車両の走行中に、車両の傾斜又は車両が位置する路面の傾斜を、容易に検出することが可能となる。

また、前記制御装置は、前記車両が所定の車速以上の場合に、前記第１駆動輪及び前記第２駆動輪に対する前記電動機による駆動を遮断し、前記制御装置は、前記車両が所定の車速以上か否かに関わらず、前記車両の走行中における車速に相関のある相関量を検出する制御を行うことが好ましい。
これにより、車速が高くなり、電動機の最高回転数を上回る回転数で第１駆動輪又は第２駆動輪が回転するときには、電動機と第１駆動輪又は第２駆動輪との駆動の連結は解除されるが、このような場合であっても、車両の走行中における車速に相関のある相関量を検出することが可能となる。この結果、電動機の最高回転数よりも高い回転数となるような車速においても、車速を継続して検出することにより、急に低い車速になった場合の推定傾斜角の算出速度を向上させることが可能となる。

また、前記第１駆動輪及び前記第２駆動輪に対して前記電動機による駆動が伝達されているときには、前記車両の走行中における車速に相関のある相関量は、前記電動機の回転数であり、前記第１駆動輪及び前記第２駆動輪に対して前記電動機による駆動が遮断されているときには、前記車両の走行中における車速に相関のある相関量は、前記第１駆動輪又は前記第２駆動輪の回転数であることが好ましい。

車速が高くなり、電動機の最高回転数を上回る回転数で第１駆動輪又は第２駆動輪が回転するときには、電動機と第１駆動輪又は第２駆動輪との駆動の連結は解除されるが、このような場合であっても、車両の走行中における車速に相関のある相関量である、第１駆動輪又は第２駆動輪の回転数を検出することで、車両の走行中に、車両の傾斜又は車両が位置する路面の傾斜を、容易に検出することが可能となる。

本発明によれば、車両の走行中に車両の傾斜又は車両が位置する路面の傾斜を検出可能な車両駆動システムを提供できる。

本発明の第１実施形態に係る車両駆動システムを搭載した車両を示す図である。 上記実施形態に係る車両の走行状態における電動機の状態と切離機構の状態を示す図である。 上記実施形態に係るＥＣＵの構成を示す機能ブロック図である。 上記実施形態に係るＥＣＵの登坂角推定部における制御の、車両の走行時における処理を示すフロー図である。 上記実施形態に係る車両駆動システムを搭載した車両の登坂時の状態を示すタイムチャートである。 本発明の第２実施形態に係る車両駆動システムを搭載した車両の登坂時の状態における、車輪速と電動機の回転数との関係を示すタイムチャートである。

［第１実施形態］
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本実施形態に係る車両駆動システム１０を搭載した車両３を示す図である。本実施形態に係る車両駆動システム１０を搭載した車両３は、ハイブリッド車両である。図１に示すように、車両３に搭載された車両駆動システム１０は、第１駆動装置１と、第２駆動装置２と、これらの駆動装置１，２を制御する制御装置としての電子制御ユニット（以下、「ＥＣＵ」という。）６と、ＰＤＵ（パワードライブユニット）８と、バッテリ９と、を備える。

第１駆動装置１は、車両３の前部に設けられ、第１駆動輪としての前輪ＲＷｆ，ＬＷｆを駆動する。第１駆動装置１は、内燃機関（ＥＮＧ）４と、電動機５と、トランスミッション７と、を有する。内燃機関４と電動機５とは、直列に接続されており、これら内燃機関４と電動機５とのトルクが、トランスミッション７を介して前輪ＲＷｆ，ＬＷｆに伝達される。

内燃機関４は、例えばＶ型６気筒エンジンであり、燃料を燃焼させることでハイブリッド車両３を走行させるためのトルクを発生する。内燃機関４のクランクシャフトは、電動機５の出力軸に連結されている。

電動機５は、例えば３相交流モータであり、バッテリ９に蓄えられた電力により、車両３を走行させるためのトルクを発生する。電動機５は、インバータを搭載したＰＤＵ８を介してバッテリ９に接続されており、内燃機関４の駆動力をアシストする。

トランスミッション７は、内燃機関４で発生したトルクを所望の変速比での回転数及びトルクに変換し、前輪ＬＷｆ，ＲＷｆに伝達する。

第２駆動装置２は、車両３の後部に設けられ、第２駆動輪としての後輪Ｗｒ（ＲＷｒ，ＬＷｒ）を駆動する。第２駆動装置２は、電動機２Ａ，２Ｂを有する。これら電動機２Ａ，２Ｂのトルクが、後輪Ｗｒ（ＲＷｒ，ＬＷｒ）に伝達される。

電動機２Ａ，２Ｂは、電動機５と同様に、例えば３相交流モータであり、バッテリ９に蓄えられた電力により、車両３を走行させるためのトルクを発生する。また、電動機２Ａ，２Ｂは、インバータを備えるＰＤＵ８を介してバッテリ９に接続されており、ＥＣＵ６からの制御信号がＰＤＵ８に入力されることで、バッテリ９からの電力供給と、バッテリ９へのエネルギー回生が制御される。

なお、４つの前輪Ｗｆ（ＲＷｆ，ＬＷｆ）、後輪Ｗｒ（ＲＷｒ，ＬＷｒ）の各々には、図示しない摩擦ブレーキが設けられている。この摩擦ブレーキは、例えば、油圧式のディスクブレーキなどから構成される。運転手がブレーキペダルを踏み込むと、踏込力が油圧シリンダなどを介してブレーキパッドに増幅して伝達され、各駆動輪に取り付けられているブレーキディスクとブレーキパッドとの間に摩擦力が生じることで、各駆動輪の制動が行われる。

以上の構成を備えた第２駆動装置２の通常走行時の動作について説明する。図２は、車両の走行状態における電動機２Ａ，２Ｂの状態と切離機構（一方向クラッチと油圧ブレーキ）の状態を示す図である。
図２におけるフロントが前輪Ｗｆ（ＲＷｆ，ＬＷｆ）を駆動する第１駆動装置１を表し、リアが後輪Ｗｒ（ＲＷｒ，ＬＷｒ）を駆動する第２駆動装置２を表し、○が作動（駆動、回生含む）を意味し、×が非作動（停止）を意味する。また、ＭＯＴ状態が第２駆動装置２の電動機２Ａ，２Ｂの状態を表す。切離機構のＯＮが、電動機２Ａ，２Ｂと後輪ＲＷｒ，ＬＷｒを接続することによりＭＯＴ駆動状態又はＭＯＴ回生状態とするための２つのリングギヤ同士がロック（係合）されることを意味する。ＯＦＦが、この２つのリングギヤそれぞれがフリー状態（リングフリー状態）となることを意味する。また、ＯＷＣがこの２つのリングギヤの状態を切り替える一方向クラッチの状態を意味し、ＢＲＫがリングギヤの回転を規制する油圧ブレーキを意味する。油圧ブレーキは、ＥＣＵ６による制御によりブレーキソレノイド（ＢＲＫｓｏｌ）が駆動されることにより駆動する。

先ず、停車中は、前輪Ｗｆ（ＲＷｆ，ＬＷｆ）側の第１駆動装置１、後輪Ｗｒ（ＲＷｒ，ＬＷｒ）側の第２駆動装置２が何れも停止しているため、電動機２Ａ，２Ｂが停止し、切離機構も非作動状態となっている。
次いで、キーポジションをＯＮにした後、ＥＶ発進時には、第２駆動装置２の電動機２Ａ，２Ｂが駆動する。このとき、切離機構は一方向クラッチによってＯＮとなり、電動機２Ａ，２Ｂの動力が後輪ＲＷｒ，ＬＷｒに伝達される。
続いて加速時には、第１駆動装置１と第２駆動装置２との何れも駆動する双方輪（４輪）駆動状態（ＡＷＤ）となり、このときも、切離機構は一方向クラッチによってＯＮとなり、電動機２Ａ，２Ｂの動力が後輪ＲＷｒ、ＬＷｒに伝達される。
低・中速域のＥＶクルーズでは、モータ効率が良いため第１駆動装置１が非作動状態で、第２駆動装置２のみが駆動する後輪単独駆動状態（ＲＷＤ）となる。このときも、切離機構は一方向クラッチによってＯＮとなり、電動機２Ａ，２Ｂの動力が後輪ＲＷｒ，ＬＷｒに伝達される。

一方、高速域の高速クルーズでは、エンジン効率が良いため第１駆動装置１による前輪単独駆動状態（ＦＷＤ）となる。このとき、切離機構は、一方向クラッチが切離されてＯＦＦとなり（ＯＷＣフリー）、油圧ブレーキが作動せず、電動機２Ａ，２Ｂは停止する。
また、自然減速する場合にも、切離機構は、一方向クラッチが切離されてＯＦＦとなり（ＯＷＣフリー）、油圧ブレーキが作動せず、電動機２Ａ，２Ｂが停止する。

一方、減速回生する場合、例えば第１駆動装置１の駆動力により駆動する場合、切離機構の一方向クラッチが切離されてＯＦＦとなる（ＯＷＣフリー）。しかし、油圧ブレーキが締結され、後輪Ｗｒ（ＲＷｒ，ＬＷｒ）それぞれに駆動力を伝えるための出力軸の動力が、電動機２Ａ，２Ｂそれぞれの動力を伝えるための円筒軸に伝達されることで、電動機２Ａ，２Ｂで回生充電がなされる。
通常走行では、摩擦ブレーキに対する制動制御と協調して電動機２Ａ，２Ｂで回生して走行エネルギーを回収するが、緊急制動の要求（例えば、ＡＢＳ作動時）には、電動機２Ａ，２Ｂの回生を禁止して、摩擦ブレーキによる制動制御を優先する。この場合、一方向クラッチが切離されたＯＦＦ状態（ＯＷＣフリー）となり、油圧ブレーキが作動しないことで、電動機２Ａ，２Ｂを停止させる。

後進走行の場合、第１駆動装置１が停止し、第２駆動装置２が駆動してＲＷＤとなるか、或いは第１駆動装置１と第２駆動装置２との何れも駆動するＡＷＤとなる。このとき、電動機２Ａ，２Ｂが逆転方向に回転し、切離機構の一方向クラッチが切離されてＯＦＦとなる（ＯＷＣフリー）。しかし、油圧ブレーキが接続されることで、電動機２Ａ，２Ｂの動力が、電動機２Ａ，２Ｂそれぞれの動力を伝えるための円筒軸から後輪Ｗｒ（ＲＷｒ，ＬＷｒ）それぞれに駆動力を伝えるための出力軸を介して後輪ＲＷｒ，ＬＷｒに伝達される。

次に、本実施形態に係る制御装置としてのＥＣＵ６の構成について説明する。
ＥＣＵ６は、各種センサからの入力信号波形を整形し、電圧レベルを所定のレベルに修正し、アナログ信号値をデジタル信号値に変換する等の機能を有する入力回路と、中央演算処理ユニット（以下、「ＣＰＵ」という。）と、を備える。この他、ＥＣＵ６は、ＣＰＵで実行される各種演算プログラム及び演算結果等を記憶する記憶回路と、ＰＤＵ８や内燃機関４等に制御信号を出力する出力回路と、を備える。

以上のようなハードウェア構成からなるＥＣＵ６は、上記の各種演算プログラムに基づいた演算処理を行い、演算結果に応じた制御信号を出力することにより、ＰＤＵ８や内燃機関４等を制御することにより、以下に説明する処理を行う。

次に、図３を参照してＥＣＵ６についてより詳細に説明をする。ここで、図３は、本実施形態に係るＥＣＵ６の構成を示す機能ブロック図である。図３に示すように、ＥＣＵ６には、車輪速センサ９１、アクセル開度センサ９２、エンジン回転数センサ９３、レゾルバ９４、横Ｇセンサ９５、車速センサ９６、舵角センサ９７、ヨーレートセンサ９８、及び、前後Ｇセンサ９９等の各種センサの検出信号が入力される。また一方で、図３に示すように、ＥＣＵ６は、ＰＤＵ８及び内燃機関（ＥＮＧ）４に制御信号を出力する。
更に、ＥＣＵ６は、本実施形態特有のトラクションコントロールを実行するためのモジュールとして、スリップ取得部６１と、トラクションコントロールシステム（以下、「ＦｒＴＣＳ」という。）６２と、登坂角推定部６３と、駆動状態切替部６４と、を備える。以下、これら各モジュールの機能について説明する。

スリップ取得部６１は、第１駆動輪としての前輪Ｗｆ（ＲＷｆ，ＬＷｆ）に、所定以上のスリップである超過スリップが発生したことを取得する。スリップ取得部６１は、前輪Ｗｆ（ＲＷｆ，ＬＷｆ）に超過スリップが発生したことを取得したときはスリップ判定フラグを「１」に設定し、前輪Ｗｆ（ＲＷｆ，ＬＷｆ）に超過スリップが発生したことを取得していないときはスリップ判定フラグを「０」に設定する。
ここで、車両３は、高μ状態の乾燥路においても常に駆動輪に微小なスリップを発生させながら走行しているとみなすこともできる。ただし、このようにみなしてしまうと、常時スリップ判定フラグが「１」に設定され、駆動状況に応じた制御をすることができない。そこで、本実施形態における「超過スリップ」とは、このような微小なスリップを除外するものである。以下、超過スリップの発生を、単にスリップの発生ともいう。

ＦｒＴＣＳ６２は、トラクションコントロールを行う部分である。ＦｒＴＣＳ６２は、前輪Ｗｆ（ＲＷｆ，ＬＷｆ）の車輪回転数に基づいて、内燃機関４や電動機５により発生する前輪Ｗｆ（ＲＷｆ，ＬＷｆ）駆動用のトルクを制御することによって、前輪Ｗｆ（ＲＷｆ，ＬＷｆ）の回転状態を制御する。

具体的には、ＦｒＴＣＳ６２は、スリップ判定フラグが「０」に設定されている場合（すなわち、スリップ判定部６１２が超過スリップを取得していない場合）には、アクセルを操作するドライバが要求する駆動力に対応するトルク（以下「ドライバ要求トルク」という。）を満たすように、ＥＣＵ６に指示を出すことにより、ＥＣＵ６から内燃機関４や電動機５に指令トルクを出力させる。ドライバ要求トルクは、アクセル開度センサ８２から入力される現在のアクセル開度に基づいて算出することができる。
一方で、ＦｒＴＣＳ６２は、スリップ判定フラグが「１」に設定されている場合（すなわち、スリップ判定部６１２が超過スリップを取得している場合）には、超過スリップが発生した前輪Ｗｆ（ＲＷｆ，ＬＷｆ）に接続される内燃機関４や電動機５の指令トルクを、ドライバ要求トルクとするのではなく、所定のトルクとする。

登坂角推定部６３は、車両３の傾斜又は車両３が位置する路面の傾斜を検出する部分である。登坂角推定部６３は、車両３に、車両３の進行方向輪がその反対側輪よりも傾斜上方になるほど増大する量である進行方向登坂角が発生したことを推定する。具体的には、登坂角推定部６３は、車両３の停車時には、車両３の前後に分離して配置されたＧセンサである前後Ｇセンサ９９によって登坂角を推定する。車両３の走行時には、電動機２Ａ、２Ｂの回転数、又は、車輪（前輪Ｗｆ（ＲＷｆ，ＬＷｆ））に基づいて、登坂角を推定する。

駆動状態切替部６４は、スリップの状況、横Ｇの状況に基づいて、第１駆動輪としての前輪ＲＷｆ，ＬＷｆと第２駆動輪としての後輪Ｗｒ（ＲＷｒ，ＬＷｒ）とのうちいずれか一方のみによって車両３を駆動する一方輪単独駆動状態（２ＷＤ）から、第１駆動輪としての前輪ＲＷｆ，ＬＷｆと第２駆動輪としての後輪Ｗｒ（ＲＷｒ，ＬＷｒ）との双方によって車両３を駆動するＡＷＤに、駆動力配分を変更して切り替える。
ここで、一方輪単独駆動状態としては、前輪Ｗｆ（ＲＷｆ，ＬＷｆ）のみによって車両３を駆動するＦＷＤと、後輪Ｗｒ（ＲＷｒ，ＬＷｒ）のみによって車両３を駆動するＲＷＤがある。
また、駆動状態切替部６４は、２ＷＤからＡＷＤへの切り替えに加え、ＡＷＤを維持した状態での駆動力配分の切り替えを実行する。具体的には、駆動状態切替部６４は、ＡＷＤ要求フラグが「１」に設定されたとき、車両３の駆動状態をＡＷＤに切り替える。

ここで、前後配分設定とは、車両３の進行方向輪とその反対側輪との駆動力［Ｎ］の配分比率を意味する。駆動力［Ｎ］は、センサによって検出される他、例えば、アクセル開度センサ９２によって検出されたアクセル開度、エンジン回転数センサ９３によって検出されたエンジン回転数、電動機５，２Ａ，２Ｂそれぞれに設けられたレゾルバ９４によって検出された各検出値などに基づいて推定されて、取得される。
また、前後配分設定は、車両３の進行方向輪とその反対側輪との駆動力［Ｎ］の配分差であってもよい。

次に、図４及び図５を参照して、車両３の傾斜又は車両３が位置する路面の傾斜を検出して、車両３の駆動状態をＡＷＤに切り替える動作についてより詳細に説明を行う。
ここで、図４は、上記実施形態に係るＥＣＵ６による制御における、車両３の走行時における処理を示すフロー図である。

車両３が停車しているときには、前後Ｇセンサ９９から登坂角推定部６３へ検出信号が入力される。登坂角推定部６３においては、停車時登坂角推定部６３１のフィルタ部６３１１に検出信号が入力され、ノイズ成分が除去される。フィルタ部６３１１は、ローパスフィルタを有しており、より高い精度で推定傾斜角を算出するために、前回フィルタ部６３１１に入力された検出信号を参考値として、ピッチング成分が除去される。ピッチング成分が除去された検出信号は、傾斜角換算部６３３において、検出信号から所定の値が減算されることにより、検出信号に対応する傾斜角の値に変換され、傾斜角の推定値として出力される。

車両３の走行中であって、前述の切離機構がＯＮの状態であることにより、電動機２Ａ，２Ｂと後輪ＲＷｒ，ＬＷｒとが接続され、図２におけるＭＯＴ駆動状態又はＭＯＴ回生状態であるときには、電動機２Ａ，２Ｂの回転数に応じた値を検出することにより電動機２Ａ，２Ｂの回転数を検知可能なレゾルバ９４からの検出値を、検出信号として登坂角推定部６３へ入力する。そして、登坂角推定部６３において、電動機２Ａ、２Ｂそれぞれのレゾルバ９４からの検出値の平均値が算出され、電動機２Ａ、２Ｂの回転数に変換されて、電動機２Ａ、２Ｂの回転数として用いられる。また、車両３の走行中であって、前述の切離機構がＯＦＦの状態であることにより、一方向クラッチが切離されて、電動機２Ａ，２Ｂと後輪ＲＷｒ，ＬＷｒとが切り離された状態にあるときには、車輪速センサ９１からの車輪速（後輪ＲＷｒ，ＬＷｒの回転数）の値を検出信号として登坂角推定部６３へ入力する。登坂角推定部６３において、左右の車輪速の平均値（後輪ＲＷｒ，ＬＷｒの回転数の平均値）が算出され、後輪ＲＷｒ，ＬＷｒの回転数として用いられる。

登坂角推定部６３においては、走行時登坂角推定部６３２のフィルタ部６３２１に、車輪速センサ９１又はレゾルバ９４からの検出信号が入力され、ノイズ成分が除去される。フィルタ部６３２１は、ローパスフィルタを有しており、より高い精度で推定傾斜角を算出するために、前回フィルタ部６３２１に入力された検出信号を参考値として、ピッチング成分が除去される。ピッチング成分が除去された検出信号は、検出信号に対応する傾斜角の値に変換され、傾斜角の推定値として、車輪加速度算出部６３２２へ出力される。

車輪加速度算出部６３２２においては、電動機２Ａ、２Ｂのレゾルバ９４からの検出値又は車輪速の値が車輪（後輪ＲＷｒ，ＬＷｒ）の加速度の値に変換され、車輪加速度リミット処理部６３２３へ出力される。車輪加速度リミット処理部６３２３においては、車輪加速度算出部６３２２における変換により得られた車輪（後輪ＲＷｒ，ＬＷｒ）の加速度の値が異常値の場合に、車輪の加速度の値が所定の値に変換される。これにより、ありえないような異常値が車輪加速度リミット処理部６３２３から出力されないように、車輪の加速度の値が、所定の値の範囲内に抑えられる。そして、異常値が修正された車輪の加速度の値が、傾斜角換算部６３３へ出力される。傾斜角換算部６３３においては、加速度の値から所定の値が減算されることにより、加速度の値が、検出信号に対応する傾斜角の値に変換され、傾斜角の推定値として出力される。

そして、出力された傾斜角の推定値に基づいて、駆動状態切替部６４は、所定の勾配以上の傾斜面を登坂していると判断した場合には、切離機構は一方向クラッチによってＯＮとなり、第１駆動装置１と第２駆動装置２との何れも駆動する双方輪（４輪）駆動状態（ＡＷＤ）となり、電動機２Ａ，２Ｂの動力が後輪ＲＷｒ、ＬＷｒに伝達される。

以上の動作を、時間の経過に沿ったタイムチャートで説明すると、以下のとおりである。図５は、上記実施形態に係る車両駆動システム１０を搭載した車両３の各部の状態を示すタイムチャートである。なお、以下の説明で「車輪速」、「車輪加速度」等の「車輪」は、後輪ＲＷｒ、ＬＷｒを意味する。

車両３が登坂し始めると、図５に示すように、アクセル開度が一定であれば、車両３の車輪速が一定の割合で徐々に低下する。車輪加速度は、車輪速が一定の割合で低下しているため、一定の値のままである。また、前後Ｇセンサにおいては、車両３の登坂に伴い車両３の姿勢が変化することにより、値の増加が検出される。この間、登坂角推定部６３は、推定傾斜角を算出し続けており、推定傾斜角の値が増加し続ける。

次に、時刻Ｔ１において、破線で示す所定の閾値を超えた推定傾斜角の値を、登坂角推定部６３が算出すると、ＥＣＵ６において車両３が登坂していることを認識する。この際、車両３の登坂により低下し続けていた車輪速は一定となり、このため、時刻Ｔ１の時点において車輪加速度は一時的に上がり０となり、その後０の値が維持される。また、ＥＣＵ６は、登坂カウンタを単位時間あたり一定の値で増加させ始める。このとき、前後Ｇセンサにおいては、車速が一定に保たれているため、一定の値が検出されている。

そして、時刻Ｔ１から所定の時間が経過した後の時刻Ｔ２おいて、登坂カウンタが、破線で示す所定の閾値を超えると、走行時登坂判定のフラグが「１」の状態となり、これに基づき、駆動状態切替部６４は、ＡＷＤ要求フラグを「１」の状態とする。このように時刻Ｔ１から所定の時間が経過した後の時刻Ｔ２おいて、ＡＷＤ要求フラグを「１」の状態とすることにより、路面に対して、後輪ＲＷｒ，ＬＷｒが追従してスリップしにくい状態になった時点で、駆動状態切替部６４は、２ＷＤからＡＷＤへの切り替えを行う。これに少し遅れて、時刻Ｔ３において車輪加速度は上がり、車輪速は一定の割合で増加し始める。車輪加速度は、一定の値のままである。このとき、前後Ｇセンサにおいては、一時的に値が増加するが、その後すぐに一定の値が検出される。また、推定傾斜角の値も一定の値が検出される。

その後、時刻Ｔ４おいて、車輪速が、ＡＷＤによる登坂を必要としない速度に至ると、登坂カウンタはリセットされ、また、走行時登坂判定のフラグは「０」の状態とされる。

本実施形態によれば、以下の効果が奏される。
本実施形態では、ＥＣＵの登坂角推定部６３は、車両３の走行中に車輪（後輪ＲＷｒ、ＬＷｒ）の回転数の値、又は、電動機２Ａ，２Ｂ、５の回転数の値に基づいて、車両３の傾斜又は車両３が位置する路面の傾斜（推定傾斜角）を検出する。
このため、車両３の走行中に、車両３の傾斜又は車両３が位置する路面の傾斜が所定の閾値を超えたときに、ＡＷＤによる登坂が必要であることをＥＣＵ６において認識することが可能である。このため、適切なタイミングで、２ＷＤからＡＷＤへの切り替えを行うことが可能となる。特に、車両３が低速で登坂に進入したときであっても、確実に２ＷＤからＡＷＤへの切り替えを行うことが可能となる。

［第２実施形態］
本発明の第２実施形態に係る車両は、第１実施形態に係る車両３と比べて、車速の検出のみが異なる。図６は、本発明の第２実施形態に係る車両駆動システムを搭載した車両の登坂時の状態における、車輪速と電動機の回転数との関係を示すタイムチャートである。

図５に示す時刻Ｔ３の後に、車輪速が高くなり、図５における時刻Ｔ３と時刻Ｔ４との間の時刻である時刻Ｔ３１（図６参照）において、車輪速が所定の値以上（所定の車速以上）になり車両が所定の車速以上となったときに、時刻Ｔ３１よりも前にはＯＮの状態であったブレーキソレノイドがＯＦＦの状態とされ、リングフリー状態とされる。これにより、車輪に対する電動機２Ａ，２Ｂによる駆動が遮断される。このため、時刻Ｔ３１よりも前には比例関係であった電動機２Ａ，２Ｂの回転数と車輪速とは、比例関係ではなくなる。ここで、車輪速の所定の値とは、例えば、電動機２Ａ，２Ｂの最高回転数を意味する。

このとき、登坂角推定部６３は、時刻Ｔ３１よりも前には、レゾルバ９４からの検出値に基づく車速により推定傾斜角を検出していたが、時刻Ｔ３１以降には、車輪速センサ９１からの検出信号に基づく車速により推定傾斜角を検出する。これにより、レゾルバ９４からの検出値に基づく車速よりも精度は低くなるが、時刻Ｔ３１以降に車輪速が所定の値以上になったときにおいても、登坂角推定部６３は、おおよその車速の値を検出し続ける。

本実施形態によれば、以下の効果が奏される。
ＥＣＵ６は、車両３が所定の車速以上の場合に、車輪（後輪ＲＷｒ、ＬＷｒ）に対する電動機２Ａ、２Ｂによる駆動を遮断し、登坂角推定部６３は、車両３が所定の車速以上か否かに関わらず、車両３の走行中における車速を検出する制御を行う。
そして、前輪Ｗｆ（ＲＷｆ，ＬＷｆ）、又は、後輪Ｗｒ（ＲＷｒ，ＬＷｒ）が、電動機２Ａ，２Ｂにより駆動されているとき、即ち、切離機構が一方向クラッチによってＯＮとなり、電動機２Ａ，２Ｂの動力が後輪ＲＷｒ，ＬＷｒに伝達される状態のときには、電動機２Ａ，２Ｂの回転数に基づいて、車両３の傾斜又は車両３が位置する路面の傾斜（推定傾斜角）を検出する。前輪Ｗｆ（ＲＷｆ，ＬＷｆ）、及び、後輪Ｗｒ（ＲＷｒ，ＬＷｒ）が、電動機２Ａ，２Ｂから切り離され、電動機２Ａ，２Ｂによる前輪Ｗｆ（ＲＷｆ，ＬＷｆ）、及び、後輪Ｗｒ（ＲＷｒ，ＬＷｒ）の駆動が遮断されているとき、即ち、切離機構が一方向クラッチによってＯＦＦとなり（ＯＷＣフリー）、電動機２Ａ，２Ｂの動力が後輪ＲＷｒ，ＬＷｒに伝達されない状態のときには、後輪Ｗｒ（ＲＷｒ，ＬＷｒ）の回転数に基づいて、車両３の傾斜又は車両３が位置する路面の傾斜（推定傾斜角）を検出する。

このため、車両３が高速で走行し、後輪Ｗｒ（ＲＷｒ，ＬＷｒ）の回転数（車輪速）が、電動機２Ａ，２Ｂの最高回転数よりも高い回転数となるような場合には、前輪Ｗｆ（ＲＷｆ，ＬＷｆ）、及び、後輪Ｗｒ（ＲＷｒ，ＬＷｒ）が、電動機２Ａ，２Ｂから切り離されるが、このような場合であっても、車両３の傾斜又は車両３が位置する路面の傾斜（推定傾斜角）を検出可能である。このため、車速の高低に関わらず、車速を検出することが可能である。この結果、電動機２Ａ，２Ｂの最高回転数よりも高い回転数となるような車速においても、車速を継続して検出することにより、急に低い車速になった場合の推定傾斜角の算出速度を向上させることが可能となる。

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良などは本発明に含まれる。
例えば、本実施形態では、走行中に推定傾斜角を得るために、車輪速センサ９１、レゾルバ９４からの検出値を用いたが、これに限定されない。走行中における推定傾斜角は、車速に相関のある相関量に基づいて得られればよい。
また、登坂角推定部６３において入力するレゾルバ９４からの検出値については、電動機２Ａ、２Ｂから検出された検出値の平均値が用いられていたが、これに限定されない。同様に、電動機２Ａ，２Ｂと後輪ＲＷｒ，ＬＷｒとが切り離された状態にあるときには、車輪速センサ９１からの車輪速（後輪Ｗｒ（ＲＷｒ，ＬＷｒ）回転数）の値を検出信号として登坂角推定部６３へ入力し、この車輪速の値は、左右の車輪速の平均値が用いられたが、これに限定されない。
また、第１駆動輪は、前輪Ｗｆ（ＲＷｆ，ＬＷｆ）により構成され、第２駆動輪は、後輪Ｗｒ（ＲＷｒ，ＬＷｒ）により構成されたが、これに限定されない。
また、上記実施形態では、後輪側の第２駆動装置２を２つの電動機２Ａ，２Ｂを具備する２モータ方式としたが、１モータ方式であってもよい。

１…第１駆動装置
２…第２駆動装置
２Ａ，２Ｂ…電動機
３…車両
６…ＥＣＵ（制御装置）
６４…駆動状態切替部（判断部）
Ｗｆ（ＲＷｆ，ＬＷｆ）…前輪
Ｗｒ（ＲＷｒ，ＬＷｒ）…後輪

Claims (3)

1. 車両の前輪及び後輪のいずれか一方である第１駆動輪を駆動する第１駆動装置と、
   前記車両の前輪及び後輪のいずれか他方である第２駆動輪を駆動する第２駆動装置と、
   前記第１駆動装置及び前記第２駆動装置を制御し、前記第１駆動輪及び前記第２駆動輪の駆動状態を制御する制御装置と、を備える車両駆動システムであって、
   前記制御装置は、
   前記車両の走行中に車速に相関のある相関量に基づいて、前記車両の傾斜又は前記車両が位置する路面の傾斜を検出し、前記第１駆動装置と前記第２駆動装置との駆動力配分を切り換えて、前記第１駆動輪及び前記第２駆動輪の双方によって前記車両を駆動する双方輪駆動状態とする判断部を有し、
   前記車両の走行中における車速に相関のある相関量は、前記第１駆動輪若しくは前記第２駆動輪の回転数、又は、前記第１駆動輪若しくは前記第２駆動輪を駆動させる電動機の回転数であり、
   前記第１駆動輪及び前記第２駆動輪に対して前記電動機による駆動が伝達されているときには、前記車両の走行中における車速に相関のある相関量は、前記電動機の回転数であり、
   前記第１駆動輪及び前記第２駆動輪に対して前記電動機による駆動が遮断されているときには、前記車両の走行中における車速に相関のある相関量は、前記第１駆動輪又は前記第２駆動輪の回転数である車両駆動システム。
2. 前記制御装置は、前記車両が所定の車速以上の場合に、前記第１駆動輪及び前記第２駆動輪に対する前記電動機による駆動を遮断し、
   前記制御装置は、前記車両が所定の車速以上か否かに関わらず、前記車両の走行中における車速に相関のある相関量を検出する制御を行う請求項１に記載の車両駆動システム。
3. 前記制御装置は、前記車両の停車時には、前後Ｇセンサによる登坂角の推定を行う請求項１又は２に記載の車両駆動システム。

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