JP2020006828A - 移動体駆動ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】移動体駆動ユニットにおいて、前輪を駆動する駆動機構の大型化及びコスト増大を抑制し、かつ、走行時のジャンプにかかわらず前輪の駆動機構を保護することである。【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、電源に電気的に接続され、前輪１５を駆動する電動モータ２２と、後輪１６を駆動する後側動力源と、前輪の地面からのジャンプを検出するジャンプ検出部と、電動モータ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、前輪及び後輪の駆動が指示された状態で、前輪の地面からのジャンプが検出されたときに、電源から電動モータへの駆動用電流の供給を停止させる。【選択図】図２

Description

本発明は、前輪及び後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、特に走行時のジャンプに関わらず前輪の駆動機構を保護することに関する。

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。

特開２０１７−８７８２４号公報

特許文献１に記載された車両では、四輪駆動での不整地の高速走行等において、車両が地面から離れるようにジャンプする場合がある。この場合、車両がジャンプ後、着地する際に、前輪の高速回転が地面で急激に抑えられるので、前輪の駆動機構に過度な衝撃が加わる。これにより、前輪駆動機構の強度が不足したり、駆動機構の耐久性が低下する原因となる。一方、前輪駆動機構の強度を高くすることは、前輪駆動機構の大型化やコストの過度な増大につながる。

本発明の目的は、前輪を駆動する駆動機構の大型化及びコスト増大を抑制でき、かつ、走行時のジャンプにかかわらず前輪の駆動機構を保護できる移動体駆動ユニットを提供することである。

本発明に係る移動体駆動ユニットは、前輪及び後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、電源に電気的に接続され、前記前輪を駆動する電動モータと、前記後輪を駆動する後側動力源と、前記前輪の地面からのジャンプを検出するジャンプ検出部と、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、前記前輪及び前記後輪の駆動が指示された状態で、前記前輪の地面からのジャンプが検出されたときに、前記電源から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である。

また、本発明に係る移動体駆動ユニットは、前輪及び後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、電源に電気的に接続され、前記前輪を駆動する電動モータと、前記後輪を駆動する後側動力源と、サスペンション装置に作用する、前記移動体の一部の重量の変化を検出する検出部と、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、前記前輪及び前記後輪の駆動が指示された状態で、前記検出部による前記重量の減少量が所定値以上であるときに、前記電源から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である。

本発明に係る移動体駆動ユニットによれば、前輪を駆動する駆動機構の大型化及びコスト増大を抑制でき、かつ、走行時のジャンプにかかわらず前輪の駆動機構を保護できる。

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２のＡ部拡大図である。 図２のＢ部拡大図である。 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。 本発明に係る実施形態において、右側の前輪についてのサスペンション装置と、ジャンプ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。 本発明に係る実施形態において、ジャンプ検出時における制御方法を示すフローチャートである。 本発明に係る実施形態において、車両のジャンプ状態と、その前後のときの状態とを示す図である。 本発明に係る実施形態の別例において、図６に対応する図である。 本発明に係る実施形態の別例において、図１に対応する図である。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。

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、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。

図１から図８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。

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、フレーム１１の前後に支持された車輪である左右２つの前輪１５及び左右２つの後輪１６と、操作要素群１８と、移動体駆動ユニット２０とを備える。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。

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と、制御装置７０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、後述のジャンプセンサ５１を有する。ジャンプセンサ５１は、後述のように前輪１５の地面からのジャンプを検出する。ジャンプセンサ５１は、ジャンプ検出部に相当する。

制御装置７０は、後述のように駆動切換スイッチ５２の操作により四輪駆動が指示された状態で、前輪１５の地面からのジャンプが検出されたときに、バッテリ２３から電動モータ２２への駆動用電流の供給を停止させるように、モータ駆動回路２４（図２、図５）を制御する。これにより、前輪１５の駆動機構である前側動力伝達部４１を保護できる。

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。

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２つの前輪１５に、前輪１５の操舵を可能に連結される。

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。

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２つの後輪１６に伝達されることで、２つの後輪１６が駆動される。

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。

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２つの前輪１５に伝達されることで、２つの前輪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。

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。

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。

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２つの出力軸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。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。

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。

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２つの出力軸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。これにより、前輪１５は、電動モータ２２によって駆動される。

図２に示すように、センサスイッチ群５０は、レバーセンサ５３（図５）、ペダルセンサ５４、駆動切換スイッチ５２、後車軸速度センサ５５、前車軸速度センサ５６、エンジン速度センサ５７、及びジャンプセンサ５１を含んでいる。

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。

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。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。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。

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。

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。

駆動切換スイッチ５２は、前後進レバー６２が突出する運転パネル上において、ユーザ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替えられる。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。

さらに、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。

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２つの後車軸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２つの後車軸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、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２つの前車軸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２つの前車軸４５の平均回転速度の検出が可能である。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。

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。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。

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。

さらに、ジャンプセンサ５１は、左右２つの前輪１５の地面からのジャンプ、すなわち飛び出しを検出する。図６は、実施形態において、右側の前輪１５についてのサスペンション装置８０と、ジャンプセンサ５１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。

前輪１５は、サスペンション装置８０を介して車体に支持されている。サスペンション装置８０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。

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。

ジャンプセンサ５１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の突出長さの変化を検出する。そして、ジャンプセンサ５１は、ロッドシリンダ部８４の基準長さに対する伸び量が所定値以上となった場合に、前輪１５が地面からジャンプしていると検出する。基準長さは、車両１０に運転者が乗車して停止している状態でのロッドシリンダ部８４の上端から下端までの長さである。ロッドシリンダ部８４が所定値以上に伸びた場合、車両１０が地面から浮いて、下のアーム８２が下方に大きく下がっていると考えられることからジャンプを検出できる。ジャンプセンサ５１の検出信号は制御装置７０（図２、図５）に送信される。

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。制御装置７０は、上記のエンジン制御部７１（図５）とモータ制御部７２（図５）とを有する。

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。

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。

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。

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。

モータ制御部７２は、四輪駆動の指示があるときに、後車軸速度センサ５５及び前車軸速度センサ５６（図２）の検出信号に基づいて、後輪１６の回転速度に前輪１５の回転速度を一致させるように、電動モータ２２を制御する

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。

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。

さらに、モータ制御部７２は、駆動切換スイッチ５２の操作により四輪駆動が指示された状態で、前輪１５の地面からのジャンプが検出されたときに、モータ駆動回路２４を制御して、バッテリ２３（図５）から電動モータ２２への駆動用電流の供給を停止させる。モータ駆動回路２４は、モータ制御部７２で制御されるリレースイッチを有してもよい。

また、モータ制御部７２は、前輪１５の地面からのジャンプが検出され、駆動用電流の供給を停止させた後、前輪１５のジャンプが検出されなくなってから所定時間経過後に、バッテリ２３から電動モータ２２への駆動用電流の供給を再開させるように、モータ駆動回路２４を制御する。

図７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、ジャンプ検出時における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６の符号を用いて説明する。ステップＳ１１〜ステップＳ１６の処理は、モータ制御部７２により実行される。ステップＳ１１において、四輪駆動の指示があるか否かが判定される。四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でジャンプが検出されたか否かが判定される。ジャンプが検出されたと判定されたとき（Ｓ１２がＹＥＳの場合）には、ステップＳ１３で、バッテリ２３から電動モータ２２への駆動用電流の供給が停止される。これにより、前輪１５は電動モータ２２で駆動されず、惰性で空転している状態となる。このため、車両１０がジャンプ後、後述の図８（ｃ）のように着地したときに、前輪１５が電動モータ２２で駆動されていないので、前輪１５が地面から過度に高い力を受けることがない。したがって、走行時のジャンプにかかわらず前輪１５の駆動機構である前側動力伝達部４１を保護できる。さらに、前側動力伝達部４１の強度を過度に高くする必要がないので、前側動力伝達部４１の大型化及びコスト増大を抑制できる。

図７のステップＳ１１，Ｓ１２の判定が否定のとき（Ｓ１１、Ｓ１２がＮＯの場合）には、ステップＳ１１の前に戻る。ステップＳ１３の後は、ステップＳ１４において、ジャンプが非検出となったか否かが判定される。ジャンプが非検出と判定されたとき（Ｓ１４がＹＥＳの場合）には、ステップＳ１５に移行する。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。ステップＳ１５では、ジャンプ非検出となったときから所定時間が経過したか否かが判定される。所定時間が経過したと判定されたとき（Ｓ１５がＹＥＳの場合）には、ステップＳ１６に移行する。ステップＳ１５の判定が否定のとき（Ｓ１５がＮＯの場合）には、ステップＳ１５の処理が繰り返される。ステップＳ１６では、バッテリ２３から電動モータ２２への駆動用電流の供給が再開される。これにより、前側動力伝達部４１に高い力が加わることをさらに抑制できるので、前側動力伝達部４１をさらに保護できる。

図１〜図７の構成において、ジャンプ検出部は、ロッドシリンダ部８４（図６）の基準長さに対する伸び量を検出するストロークセンサと、制御装置７０が有するジャンプ判定部とを含んで構成されてもよい。ストロークセンサの検出値を表す検出信号は制御装置７０に送信される。ジャンプ判定部は、その検出信号から、ロッドシリンダ部８４の基準長さに対する伸び量が所定値以上となった場合に、前輪１５がジャンプしたと判定することでジャンプを検出する。

図８は、実施形態において、車両１０のジャンプ状態と、その前後のときの状態とを示す図である。図８（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の順で示すように、車両１０は、荒地を走行する際に、小さい山を比較的高い車速で乗り越えると、前輪１５が地面１から離れるようにジャンプしてその後、前輪１５から先に地面に着地する場合がある。前輪１５及び後輪１６が地面１から離れたときに前輪１５及び後輪１６が地面１から受ける力がなくなることで、アクセルペダルが大きく踏み込まれやすくなる。このとき、バッテリ２３から電動モータ２２への駆動用電流の供給が維持された状態であると、前輪１５の速度が急上昇しやすくなる。そして、車両１０の着地後に、前輪１５が地面１によって急減速させられることで、前側動力伝達部４１に過度な衝撃が加わる。これにより、前側動力伝達部４１の強度が不足したり、前側動力伝達部４１の耐久性が低下する原因となる。上記の実施形態によれば、前輪１５のジャンプが検出されたときに、バッテリ２３から電動モータ２２への駆動用電流の供給が停止されることで、前側動力伝達部４１を保護できる。

なお、ジャンプ後、地面に着地する際に、後輪１６はエンジン２１で駆動されて回転しているので、後輪１６の駆動機構である後側動力伝達部２５にも大きな衝撃が加わる可能性がある。一方、通常時に二輪駆動及び四輪駆動のいずれでも後輪１６が駆動されるので、後側動力伝達部２５は、通常、強度を高くする設計が行われる。これにより、後側動力伝達部２５に着地時の衝撃が加わることによる実用上の問題は生じにくい。

図９は、実施形態の別例において、図６に対応する図である。本例の移動体駆動ユニット２０ａを含む車両１０ａでは、左右２つのジャンプセンサ５１ａが、フレーム１１（図１参照）において、下側のアーム８２の被検出面である下面８２ａに対向するように固定される。アーム８２の下面８２ａの基準方向（図６の矢印α方向）に対し、車体の上下動に応じてアーム８２の下面８２ａの方向が変化する。ジャンプセンサ５１ａは、アーム８２が図９の二点鎖線で示すように前輪１５に向かって下がる場合に、上記の基準方向と実際のアーム８２の下面８２ａの方向（図６の矢印β方向）とのなす角度γを検出する。ジャンプセンサ５１ａは、上記の角度γの検出値が所定値以上の場合には、ジャンプを検出する。ジャンプセンサ５１ａの検出信号は、制御装置７０（図５）に送信される。本例においてその他の構成及び作用は、図１〜図７の構成と同様である。

なお、図１〜図７の構成、または、図９の構成において、ジャンプセンサ５１,５１ａの代わりに、検出部に相当する上側重量センサを用いてもよい。上側重量センサは、例えば、図１〜図７の構成のジャンプセンサ５１と同様に、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の突出長さの変化を検出する。さらに、上側重量センサは、ジャンプセンサ５１と異なり、ジャンプを直接検出するのではなく、上記の突出長さの変化の検出により、サスペンション装置８０（図６）に作用する、車両の一部、すなわちサスペンション装置８０より上側部分を含む部分の重量の変化を検出する。上記の突出長さが大きくなることで、上記の重量の減少量が大きいことが検出される。モータ制御部は、四輪駆動が指示された状態で、上側重量センサにより検出された重量の減少量が所定値以上であるときに、モータ駆動回路２４を制御して、バッテリ２３（図５）から電動モータ２２への駆動用電流の供給を停止させる。上記の重量の減少量が所定値以上となることで、車両がジャンプしていることを間接的に検出できる。これにより、図１〜図７の構成と同様に、前輪１５を駆動する前側動力伝達部４１の大型化及びコスト増大を抑制でき、かつ、走行時のジャンプにかかわらず前側動力伝達部４１を保護できる。

また、上側重量センサは、図９の構成のジャンプセンサ５１ａと同様に、フレーム１１（図１参照）において、下側のアーム８２の被検出面である下面８２ａに対向するように固定されてもよい。そして、上側重量センサは、ジャンプセンサ５１ａと同様に、アーム８２の下面８２ａの基準方向と実際の下面８２ａの方向とのなす角度γを検出し、その角度γの検出により、サスペンション装置８０に作用する、車両の一部の重量の変化を検出する。角度γが大きくなることで、上記の重量の減少量が大きいことが検出される。モータ制御部は、上記と同様に、四輪駆動が指示された状態で、上側重量センサにより検出された重量の減少量が所定値以上であるときに、モータ駆動回路２４を制御して、バッテリ２３（図５）から電動モータ２２への駆動用電流の供給を停止させる。これによっても、前輪１５を駆動する前側動力伝達部４１の大型化及びコスト増大を抑制でき、かつ、走行時のジャンプにかかわらず前側動力伝達部４１を保護できる。

さらに、モータ制御部は、上側重量センサにより検出された重量の減少量が所定値以上になり、駆動用電流の供給を停止させた後、上側重量センサにより検出された重量の減少量が所定値未満に収まってから所定時間経過後に、バッテリ２３から電動モータ２２への駆動用電流の供給を再開させるように、モータ駆動回路２４を制御する構成としてもよい。

図１０は、実施形態の別例において、図１に対応する図である。図１１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。本例の移動体駆動ユニット２０ｂを含む車両１０ｂは、フレーム１１の後端部に下側に伸びるように、車輪支持部材９３が固定される。車輪支持部材９３の後端部には、車両１０ｂの左右方向（幅方向）（図１０の紙面の表裏方向）に沿う軸を中心に回転可能に、従動回転輪である従動輪１７が支持される。従動輪１７は、車両１０ｂの走行時に地面から受ける力により回転する。

図１１に示すように、ジャンプ検出部９４は、従動輪１７（図１０）の回転速度を検出する従動輪速度センサ９５と、制御装置７０が有するジャンプ判定部７３とを含んで構成される。従動輪速度センサ９５は、第２回転速度検出部に相当する。従動輪速度センサ９５は、検出信号を制御装置７０に送信する。

ジャンプ判定部７３は、従動輪１７の回転速度から算出される車速Ｖ１に対し、前側動力伝達部４１（図４）の伝達ギア４３ａ（図４）の回転速度から算出される車速Ｖ２が、所定値以上、または所定割合以上高くなっている場合には、ジャンプを検出したと判定し、それ以外ではジャンプの非検出と判定する。従動輪１７の回転速度から算出される車速Ｖ１は、車両１０ｂのジャンプ時には０となるか、または大きく低下する。一方、伝達ギア４３ａの回転速度から算出される車速Ｖ２は、車両１０ｂのジャンプ時でも電動モータ２２が駆動している場合には高くなる。これにより、従動輪１７及び伝達ギア４３ａの両方で算出される２つの車速Ｖ１，Ｖ２の差が大きくなることで、ジャンプを検出できる。本例においてその他の構成及び作用は、図１〜図７の構成と同様である。

図１２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１３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１４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。

本例の移動体駆動ユニットは、図１〜図７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７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１２〜図１４で示す構成は、このような不都合を解消するためのものである。

本例の移動体駆動ユニットは、図１２に示すように、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。

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。

図１３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１２の符号を用いて説明する。図１３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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

図１４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１４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。

図１２〜図１４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７の構成と同様である。

図１５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７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７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ためのものである。

本例の移動体駆動ユニットは、図１２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。

図１５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１２の符号を用いて説明する。図１５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。

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。

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。

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７の構成と同様である。

なお、図１２〜図１４の構成、または図１５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１５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１５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。

図１６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１７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１８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７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７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１６〜図１８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。

図１６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）。

図１７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１６の符号を用いて説明する。図１７の制御処理は制御装置７０で実行される。

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）。

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。

上記の構成によれば、図１８に示すように車両１０ｃが四輪駆動で坂道を下るときに、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１〜７の構成と同様である。

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１６）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。

図１９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１６〜図１８の構成において、図１６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１８）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。

図１９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１６の符号を用いて説明する。図１９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１７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。

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１〜７の構成と同様である。

図２０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２１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。

本例の構成は、図１６、図１７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。

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。

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）。

図２１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２０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）。

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。

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。

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。

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１６、図１７の構成と同様である。

なお、上記の各例では、後輪１６をエンジン２１により駆動しているが、後輪を後側動力源としての第２の電動モータにより駆動してもよい。例えば、電動モータ２２及び第２の電動モータの駆動で四輪駆動が実現される。

１ 地面、１０，１０ａ、１０ｂ、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、１７ 従動輪、１８ 操作要素群、１９ 荷台、２０，２０ａ,２０ｂ 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、５１,５１ａ ジャンプセンサ、５２ 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、７３ ジャンプ判定部、７４,７４ａ 回生ブレーキ制御部、７６ ＣＶＴ制御部、８０ 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、９３ 車輪支持部材、９４ ジャンプ検出部、９５ 従動輪速度センサ。

Claims (7)

1. 前輪及び後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、
   電源に電気的に接続され、前記前輪を駆動する電動モータと、
   前記後輪を駆動する後側動力源と、
   前記前輪の地面からのジャンプを検出するジャンプ検出部と、
   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、前記前輪及び前記後輪の駆動が指示された状態で、前記前輪の地面からのジャンプが検出されたときに、前記電源から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。
2. 請求項１に記載の移動体駆動ユニットにおいて、
   前記前輪は、伸び縮みするロッドシリンダ部を含むサスペンション装置を介して車体に支持されており、
   前記ジャンプ検出部は、前記ロッドシリンダ部の基準長さに対する伸び量が所定値以上となった場合に、前記ジャンプを検出する、
   移動体駆動ユニット。
3. 請求項１に記載の移動体駆動ユニットにおいて、
   前記前輪は、アームを含むサスペンション装置を介して車体に支持されており、
   前記アームの被検出面の基準方向に対し、前記車体の上下動に応じて前記アームの被検出面の方向が変化し、
   前記ジャンプ検出部は、前記アームが前記前輪に向かって下がる場合に、前記基準方向と前記アームの被検出面の方向とのなす角度が所定値以上の場合には、前記ジャンプを検出する、
   移動体駆動ユニット。
4. 請求項１に記載の移動体駆動ユニットにおいて、
   前記移動体は、地面から受ける力により回転する従動回転輪を備え、
   前記移動体駆動ユニットは、
   前記電動モータと前記前輪との間に、前記電動モータから前記前輪への動力の伝達可能に連結され、動力伝達回転体を含む動力伝達部と、
   前記動力伝達回転体の回転速度を検出する第１回転速度検出部と、を備え、
   前記ジャンプ検出部は、
   前記従動回転輪の回転速度を検出する第２回転速度検出部と、
   前記従動回転輪の回転速度から算出される車速に対し、前記動力伝達回転体の回転速度から算出される車速が、所定値以上、または所定割合以上高くなっている場合には、前記ジャンプを検出するジャンプ判定部と、を含む、
   移動体駆動ユニット。
5. 請求項１から請求項４のいずれか１項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、前記ジャンプが検出され、前記駆動用電流の供給を停止させた後、前記ジャンプが検出されなくなってから所定時間経過後に、前記電源から前記電動モータへの前記駆動用電流の供給を再開させる、
   移動体駆動ユニット。
6. 前輪及び後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、
   電源に電気的に接続され、前記前輪を駆動する電動モータと、
   前記後輪を駆動する後側動力源と、
   サスペンション装置に上側から作用する、前記移動体の一部の重量の変化を検出する検出部と、
   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、前記前輪及び前記後輪の駆動が指示された状態で、前記検出部による前記重量の減少量が所定値以上であるときに、前記電源から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。
7. 請求項６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、前記検出部による前記重量の減少量が所定値以上になり、前記駆動用電流の供給を停止させた後、前記検出部による前記重量の減少量が所定値未満に収まってから所定時間経過後に、前記電源から前記電動モータへの前記駆動用電流の供給を再開させる、
   移動体駆動ユニット。
   
   

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