JP5591145B2

JP5591145B2 - 水陸両用車の車両制御装置

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Publication number: JP5591145B2
Application number: JP2011031762A
Authority: JP
Inventors: 成寿亀尾; 淳黒田; 雅人宅原; 高志松永; 克実 ▲高▼木
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2011-02-17
Filing date: 2011-02-17
Publication date: 2014-09-17
Anticipated expiration: 2031-02-17
Also published as: JP2012171363A

Description

本発明は水陸両用車の車両制御装置に関する。

図９は従来の水陸両用車の陸上走行時、水上航行時及び水際走行時の様子を示す図、図１０は前記水陸両用車の動力系統を示すブロック図である。

図９に示すように、水陸両用車１は、水陸両用車１に装備されている装軌２によって陸上３を走行することと、水陸両用車１に装備されているウォータジェット４によって水上５を航行することと、装軌２とウォータジェット４の両方によって水際６を走行することとが可能である。そして、これらの陸上走行、水上航行及び水際走行は、手動による水陸両用車１の動力系統のモード切り替えによって実施される。

詳述すると、図１０に示すように、水陸両用車１は、動力源であるエンジン１１と、エンジン出力分配器１２とを備えている。エンジン出力分配器１２では、水陸両用車１の操作者の手動による陸上モード（陸上走行）、水上モード（水上航行）及び中間モード（水際走行）のモード切り替え操作に応じて、エンジン１１の出力を伝達する先を切り替える。

即ち、陸上モードに切り替えられると、エンジン出力分配器１２は、エンジン１１の出力を、水陸両用車１に装備されているトランスミッション１３へ伝える。従って、エンジン１１の出力は、トランスミッション１３を介して、水陸両用車１に装備されているスプロケット（動輪）１４へ伝達される。その結果、エンジン１１によってスプロケット１４が回転駆動され、このスプロケット１４によって装軌２が回転駆動される。このため、水陸両用車１は、装軌２によって陸上走行をすることができる。

水上モードに切り替えられると、エンジン出力分配器１２は、エンジン１１の出力をウォータジェット４へ伝える。このため、水陸両用車１は、ウォータジェット４によって水上航行をすることができる。

中間モードに切り替えられると、エンジン出力分配器１２は、エンジン１１の出力をトランスミッション１３（即ち装軌２）とウォータジェット４の両方に伝える。このため、水陸両用車１は、装軌２とウォータジェット４の両方によって水際走行をすることができる。

特表２０１０−５０９１１０号公報

上記のように従来は操作者が手動で水陸両用車１のモード切り替えを行っているため、水陸両用車１の操作に習熟していない操作者が水陸両用車１を操作する場合や、水陸両用車１を操作中の視界が悪い場合には、水陸両用車１のモード切り替えをするタイミングを誤ってしまうおそれがあった。

従って本発明は上記の事情に鑑み、水陸両用車のモード切り替えを自動的に行うことなどが可能な水陸両用車の車両制御装置を提供することを課題とする。
なお、上記の特許文献１には水陸両用車が記載されているが、モード切り替えについては記載されていない。

上記課題を解決する第１発明の水陸両用車の車両制御装置は、陸上モード信号に基づいてエンジン出力分配器がエンジンの出力を装軌へ伝えることにより前記装軌によって陸上を走行する陸上走行と、水上モード信号に基づいて前記エンジン出力分配器が前記エンジンの出力をウォータジェットへ伝えることにより前記ウォータジェットによって水上を航行する水上航行と、中間モード信号に基づいて前記エンジン出力分配器が前記エンジンの出力を前記装軌と前記ウォータジェットへ伝えることにより前記装軌と前記ウォータジェットによって水際を走行する水際走行とを行うことが可能な水陸両用車の車両制御装置であって、
前記水陸両用車が前記陸上から前記水上に向かうときの陸上モードから水際モードへのモード切り替えを行うための前記中間モード信号及び水際モードから水上モードへのモード切り替えを行うための前記水上モード信号、又は、前記水上から前記陸上へ向かうときの水上モードから水際モードへのモード切り替えを行うための前記中間モード信号及び水際モードから陸上モードへのモード切り替えを行うための前記陸上モード信号を、前記水陸両用車にかかる負荷値に基づいて前記エンジン出力分配器へ出力することを特徴とする。

また、第２発明の水陸両用車の車両制御装置は、陸上モード信号に基づいてエンジン出力分配器がエンジンの出力を装軌へ伝えることにより前記装軌によって陸上を走行する陸上走行と、水上モード信号に基づいて前記エンジン出力分配器が前記エンジンの出力をウォータジェットへ伝えることにより前記ウォータジェットによって水上を航行する水上航行と、中間モード信号に基づいて前記エンジン出力分配器が前記エンジンの出力を前記装軌と前記ウォータジェットへ伝えることにより前記装軌と前記ウォータジェットによって水際を走行する水際走行とを行うことが可能な水陸両用車の車両制御装置であって、
前記水陸両用車が前記陸上から前記水上に向かうときの陸上モードから水際モードへのモード切り替えを行うための前記中間モード信号及び水際モードから水上モードへのモード切り替えを行うための前記水上モード信号、又は、前記水上から前記陸上へ向かうときの水上モードから水際モードへのモード切り替えを行うための前記中間モード信号及び水際モードから陸上モードへのモード切り替えを行うための前記陸上モード信号を、水際又は海岸線に関わる計測値に基づいて前記エンジン出力分配器へ出力することを特徴とする。

また、第３発明の水陸両用車の車両制御装置は、第１又は第２発明の何れか１つの水陸両用車の車両制御装置において、
前記水陸両用車が中間モードのとき、前記エンジンの回転トルク又は前記エンジン出力分配器と前記装軌との間に介設されているトランスミッションの回転トルクを検出する回転トルクセンサの出力と、前記水陸両用車の車両速度を検出する車両速度センサの出力に応じて設定する回転トルク閾値とを比較し、前記回転トルクセンサの出力が、前記車両速度センサの出力に対応した値の前記回転トルク閾値以下になって前記装軌が空回りしていると判定した場合には、前記エンジンへエンジン出力増加信号を出力する、又は、前記トランスミッションへ減速比変更信号を出力することを特徴とする。

第１発明の水陸両用車の車両制御装置によれば、陸上モード信号に基づいてエンジン出力分配器がエンジンの出力を装軌へ伝えることにより前記装軌によって陸上を走行する陸上走行と、水上モード信号に基づいて前記エンジン出力分配器が前記エンジンの出力をウォータジェットへ伝えることにより前記ウォータジェットによって水上を航行する水上航行と、中間モード信号に基づいて前記エンジン出力分配器が前記エンジンの出力を前記装軌と前記ウォータジェットへ伝えることにより前記装軌と前記ウォータジェットによって水際を走行する水際走行とを行うことが可能な水陸両用車の車両制御装置であって、前記水陸両用車が前記陸上から前記水上に向かうときの陸上モードから水際モードへのモード切り替えを行うための前記中間モード信号及び水際モードから水上モードへのモード切り替えを行うための前記水上モード信号、又は、前記水上から前記陸上へ向かうときの水上モードから水際モードへのモード切り替えを行うための前記中間モード信号及び水際モードから陸上モードへのモード切り替えを行うための前記陸上モード信号を、前記水陸両用車にかかる負荷値に基づいて前記エンジン出力分配器へ出力することを特徴としているため、車両制御装置によって水陸両用車のモード切り替えを自動的に行うことができる。
このため、水陸両用車の操作に習熟していない操作者が水陸両用車を操作する場合や、水陸両用車を操作中の視界が悪い場合にも、水陸両用車のモード切り替えをするタイミングを誤ってしまうおそれがない。

第２発明の水陸両用車の車両制御装置によれば、陸上モード信号に基づいてエンジン出力分配器がエンジンの出力を装軌へ伝えることにより前記装軌によって陸上を走行する陸上走行と、水上モード信号に基づいて前記エンジン出力分配器が前記エンジンの出力をウォータジェットへ伝えることにより前記ウォータジェットによって水上を航行する水上航行と、中間モード信号に基づいて前記エンジン出力分配器が前記エンジンの出力を前記装軌と前記ウォータジェットへ伝えることにより前記装軌と前記ウォータジェットによって水際を走行する水際走行とを行うことが可能な水陸両用車の車両制御装置であって、前記水陸両用車が前記陸上から前記水上に向かうときの陸上モードから水際モードへのモード切り替えを行うための前記中間モード信号及び水際モードから水上モードへのモード切り替えを行うための前記水上モード信号、又は、前記水上から前記陸上へ向かうときの水上モードから水際モードへのモード切り替えを行うための前記中間モード信号及び水際モードから陸上モードへのモード切り替えを行うための前記陸上モード信号を、水際又は海岸線に関わる計測値に基づいて前記エンジン出力分配器へ出力することを特徴としているため、車両制御装置によって水陸両用車のモード切り替えを自動的に行うことができる。
このため、水陸両用車の操作に習熟していない操作者が水陸両用車を操作する場合や、水陸両用車を操作中の視界が悪い場合にも、水陸両用車のモード切り替えをするタイミングを誤ってしまうおそれがない。

第３発明の水陸両用車の車両制御装置によれば、第１又は第２発明の何れか１つの水陸両用車の車両制御装置において、前記水陸両用車が中間モードのとき、前記エンジンの回転トルク又は前記エンジン出力分配器と前記装軌との間に介設されているトランスミッションの回転トルクを検出する回転トルクセンサの出力と、前記水陸両用車の車両速度を検出する車両速度センサの出力に応じて設定する回転トルク閾値とを比較し、前記回転トルクセンサの出力が、前記車両速度センサの出力に対応した値の前記回転トルク閾値以下になって前記装軌が空回りしていると判定した場合には、前記エンジンへエンジン出力増加信号を出力する、又は、前記トランスミッションへ減速比変更信号を出力することを特徴としているため、中間モードのときに水陸両用車の装軌が空回りしても、水陸両用車の車両速度を安定させることができる。

（ａ）は本発明の実施の形態例１に係る車両制御装置を備えた水陸両用車の陸上走行時、水上航行時及び水際走行時の様子を示す図、（ｂ）は前記水陸両用車の走行・航行位置と、前記水陸両用車に設けた荷重センサの出力との関係を示すグラフである。前記車両制御装置と前記水陸両用車の動力系統とを示すブロック図である。前記水陸両用車に前記荷重センサが装着されている様子を示す図である。前記水陸両用車の車両速度とエンジン回転トルクの関係を示すグラフである。本発明の実施の形態例２に係る水陸両用車の車両制御装置と動力系統とを示すブロック図である。本発明の実施の形態例３に係る水陸両用車の車両制御装置と動力系統とを示すブロック図である。本発明の実施の形態例４に係る水陸両用車の車両制御装置と動力系統とを示すブロック図である。本発明の実施の形態例５に係る水陸両用車の車両制御装置と動力系統とを示すブロック図である。従来の水陸両用車の陸上走行時、水上航行時及び水際走行時の様子を示す図である。前記水陸両用車の動力系統を示すブロック図である。

以下、本発明の実施の形態例を図面に基づいて詳細に説明する。

＜実施の形態例１＞
図１〜図４に基づき、本発明の実施の形態例１に係る水陸両用車の車両制御装置について説明する。

図１（ａ）に示すように、水陸両用車２１は、水陸両用車２１に装備されている装軌２２によって陸上２３を走行することと、水陸両用車２１に装備されているウォータジェット２４によって水上２５を航行することと、装軌２２とウォータジェット２４の両方によって水際２６を走行することとが可能である。そして、これらの陸上走行、水上航行及び水際走行は、従来と同様の手動による水陸両用車２１の動力系統のモード切り替えだけでなく、水陸両用車２１に装備されている車両制御装置２７による自動的な水陸両用車１の動力系統のモード切り替えによっても、実施することができる。なお、車両制御装置２７はパーソナルコンピュータなどから成るものである。

詳述すると、図２に示すように、水陸両用車２１は、動力源であるエンジン３１と、エンジン出力分配器３２とを備えている。エンジン出力分配器３２では、従来と同様の手動による陸上モード（陸上走行）と水上モード（水上航行）と中間モード（水際走行）のモード切り替え操作だけでなく、車両制御装置２７から出力される陸上モード信号ａと水上モード信号ｂと中間モード信号ｃによる自動的なモード切り替え操作によっても、エンジン１１の出力を伝達する先を切り替えることができる。

詳細は後述するが、車両制御装置２７では、水陸両用車２１に装備されている荷重センサ４１の出力（荷重検出値）に基づいて（即ち水陸両用車にかかる負荷値に基づいて）、モード切り替えのための陸上モード信号ａ、水上モード信号ｂ又は中間モード信号ｃを、エンジン出力分配器３２へ出力する。

車両制御装置２７から陸上モード信号ａが出力されると、この陸上モード信号ａを入力したエンジン出力分配器３２では、エンジン３１の出力を、水陸両用車２１に装備されているトランスミッション３３へ伝える。従って、エンジン３１の出力は、トランスミッション３３を介して、水陸両用車２１に装備されているスプロケット（動輪）３４へ伝達される。その結果、エンジン３１によってスプロケット３４が回転駆動され、このスプロケット３４によって装軌２２が回転駆動される。このため、水陸両用車２１は、装軌２２によって陸上走行をすることができる。

車両制御装置２７から水上モード信号ｂが出力されると、この水上モード信号ｂを入力したエンジン出力分配器３２では、エンジン３１の出力をウォータジェット２４へ伝える。このため、水陸両用車２１は、ウォータジェット２４によって水上航行をすることができる。

車両制御装置２７から中間モード信号ｃが出力されると、この中間モード信号ｃを入力したエンジン出力分配器１２では、エンジン３１の出力をトランスミッション３３（即ち装軌２２）とウォータジェット２４の両方に伝える。このため、水陸両用車２１は、装軌２２とウォータジェット２４の両方によって水際走行をすることができる。

次に、荷重センサ４１の出力（荷重検出値）に基づいて実施される車両制御装置２７のモード切り替え（各モード信号ａ，ｂ，ｃの出力）について詳述する。

図３に示すように、本実施の形態例１で用いている荷重センサ４１は歪みゲージであり、水陸両用車２１にサスペンションとして装備されているトーションバー４２に取り付けらている。トーションバー４２の先端には連結部材４３の一端が固定され、連結部材４３の他端にはベアリング４４を介して回転自在に水陸両用車２１の車輪３４が結合されている。荷重センサ（歪みゲージ）４１はトーションバーの捩じれ（即ち歪み）を検出する。従って、トーションバー４２に作用する水陸両用車２１の荷重が変化すると、トーションバー４２の捩じれ（即ち歪み）が変化し、これに伴って荷重センサ（歪みゲージ）４１の出力が変化する。即ち、荷重センサ４１により、陸上走行時、水上航行時及び水際走行時において装軌２２（車輪３４）にかかる水陸両用車２１の荷重が検出される。

図１（ａ）及び図１（ｂ）に基づいて説明すると、水上２５や水際２６では水陸両用車２１に対して浮力が働くため、水陸両用車２１の走行・航行位置に応じて、荷重センサ４１の出力（荷重検出値）が、図１（ｂ）に例示するような変化をする。即ち、水陸両用車２１が陸上２６から水際２６に達すると、水陸両用車２１に浮力が働くため、荷重センサ４１の出力は低下する。その後、水上２５では水陸両用車２１が水中に入る体積が増し、更に大きな浮力が水陸両用車２１に働くため、荷重センサ４１の出力が更に低下する。一方、水陸両用車２１が水上２５から水際２６に達すると（水陸両用車２１が水中に入る体積が減少すると）、水陸両用車２１に働く浮力が小さくなるため、荷重センサ４１の出力は増加する。その後、陸上２３では水陸両用車２１に浮力が働かなくなるため、荷重センサ４１の出力が更に増加する。

このような荷重センサ４１の出力は、図１（ａ）に示すように車両制御装置２７に入力される。

そして、車両制御装置２７は、図１（ｂ）に点線で示すような第１の荷重閾値Ｓ１と、第２の荷重閾値Ｓ２と、第３の荷重閾値Ｓ３と、第４の荷重閾値Ｓ４とを記憶しており、これらの荷重閾値Ｓ１〜Ｓ４と荷重センサ４１の出力との比較結果に基づいて各モード信号ａ，ｂ，ｃを出力する。第１の荷重閾値Ｓ１及び第２の荷重閾値Ｓ２は、図１（ａ）の左側に示すように水陸両用車２１が、陸上２３から水上２５へ向かうときのモード切り替えのための閾値であり、第２の荷重閾値Ｓ２は第１の荷重閾値Ｓ１よりも小さな値である。第３の荷重閾値Ｓ３及び第４の荷重閾値Ｓ４は、図１（ａ）の右側に示すように水陸両用車２１が、水上２５から陸上２３へ向かうときのモード切り替えのための閾値であり、第４の荷重閾値Ｓ４は第３の荷重閾値Ｓ３よりも大きな値である。なお、本実施の形態例１では、図１（ｂ）に示すように第１の荷重閾値Ｓ１と第４の荷重閾値Ｓ４は同じ値とし、第２の荷重閾値Ｓ２と第３の荷重閾値Ｓ３は同じ値としているが、これに限定するものではなく、第１の荷重閾値Ｓ１と第４の荷重閾値Ｓ４を異なる値としてもよく、第２の荷重閾値Ｓ２と第３の荷重閾値Ｓ３を異なる値としてもよい。

図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、車両制御装置２７は、水陸両用車２１が陸上モード（陸上走行）のとき、浮力により水陸両用車２１の荷重が低下して荷重センサ４１の出力が、第１の荷重閾値Ｓ１以下になった（即ち水際２６に達した）と判定した場合には、陸上モードから中間モードへのモード切り替えをするために中間モード信号ｃを、エンジン出力分配器３２へ出力する。その結果、この中間モード信号ｃに基づいてエンジン出力分配器３２が、エンジン３１の出力をトランスミッション３３（装軌２２）とウォータジェット２４の両方に伝えるため、水陸両用車２１は装軌２２とウォータジェット２４の両方による水際走行を行うことにより、水上２５へ向かって水際２６を下って行く。

また、車両制御装置２７は、水陸両用車２１が中間モード（水際走行）のとき、更に大きな浮力により水陸両用車２１の荷重が更に低下して荷重センサ４１の出力が、第２の荷重閾値Ｓ２以下になった（即ち水上２５に達した）と判定した場合には、中間モードから水上モードへのモード切り替えをするために水上モード信号ｂを、エンジン出力分配器３２へ出力する。その結果、この水上モード信号ｂに基づいてエンジン出力分配器３２が、エンジン３１の出力をウォータジェット２４へ伝えることにより、水陸両用車２１はウォータジェット２４によって水上航行を行う。

また、車両制御装置２７は、水陸両用車２１が水上モード（水上航行）のとき、浮力が小さくなり水陸両用車２１の荷重が増加して荷重センサ４１の出力が、第３の荷重閾値Ｓ３以上になった（即ち水際２６に達した）と判定した場合には、水上モードから中間モードへのモード切り替えをするために中間モード信号ｃを、エンジン出力分配器３２へ出力する。その結果、この中間モード信号ｃに基づいてエンジン出力分配器３２が、エンジン３１の出力をトランスミッション３３（装軌２２）とウォータジェット２４の両方に伝えるため、水陸両用車２１は装軌２２とウォータジェット２４の両方による水際走行を行うことにより、陸上２３へ向かって水際２６を上って行く。

また、車両制御装置２７は、水陸両用車２１が中間モード（水際走行）のとき、浮力が更に小さくなり水陸両用車２１の荷重が更に増加して荷重センサ４１の出力が、第４の荷重閾値Ｓ４以上になった（即ち陸上２３に達した）と判定した場合には、中間モードから陸上モードへのモード切り替えをするために陸上モード信号ａを、エンジン出力分配器３２へ出力する。その結果、この陸上モード信号ａに基づいてエンジン出力分配器３２が、エンジン３１の出力を装軌２２へ伝えることにより、水陸両用車２１は装軌２２による陸上走行を行う。

次に、中間モード（水際走行）において、装軌２２の空回りが発生したときの車両制御装置２７によるエンジン出力制御について説明する。

図２に示すように、車両制御装置２７では、水陸両用車２１に装備されている車両速度センサ５１の出力（車両速度検出値）と、水陸両用車２１に装備されているエンジン回転トルクセンサ５２の出力（エンジン回転トルク検出値）も入力する。また、車両制御装置２７は、図４に点線で示すようなエンジン回転トルク閾値Ｓも記憶している。図４に実線で示すようにエンジン３１の回転トルクは、水陸両用車２１の車両速度が増加するにしたがって減少する。このため、車両制御装置２７に記憶されているエンジン回転トルク閾値Ｓも、図４に点線で示すように水陸両用車２１の車両速度（車両速度センサ５１の出力）が増加するにしたがって減少するように設定されている。

車両制御装置２７では、水陸両用車２１が中間モード（水際走行）のとき、車両速度センサ５１の出力（車両速度検出値）に対応した値のエンジン回転トルク閾値Ｓと、エンジン回転トルクセンサ５２の出力とを比較する。そして、車両制御装置２７は、エンジン回転トルクセンサ５２の出力が当該エンジン回転トルク閾値Ｓ以下になった（即ち装軌２２が空回りしている）と判定した場合には、図２に示すようにエンジン３１へエンジン出力増加信号ｄを出力する。つまり、装軌２２が空回りするとエンジン３１に対する負荷が軽減されることになるため、エンジン３１の回転トルクが減少する。従って、エンジン回転トルクセンサ５２の出力がエンジン回転トルク閾値Ｓ以下になった場合、即ち車両速度（車両速度センサ５１の出力）が増加していないにも関わらず、図４に矢印Ａで示すようにエンジン３１の回転トルク（エンジン回転トルクセンサ５２の出力）が減少した場合には、装軌２２が空回りしていると判定することができる。

車両制御装置２７からエンジン３１へエンジン出力増加信号ｄが出力されると、このエンジン出力増加信号ｄに基づいてエンジン３１の出力が増加するため、装軌２２の空回りによって減少した水陸両用車２１の車両速度が増加する（即ち車両速度が安定する）。つまり、中間モードでは装軌２２とウォータジェット２４の両方による水際走行を行っており、装軌２２が空回りしたとしても、ウォータジェット２４の推進力が得られる。従って、エンジン出力増加信号ｄに基づいてエンジン３１の出力が増加すると、ウォータジェット２４の推進力が増加するため、装軌２２の空回りによって減少した水陸両用車２１の車両速度が増加して安定する。このとき、図４に矢印Ｂで示すようにエンジン３１の回転トルクは上昇する。

以上のように、本実施の形態例１における水陸両用車２１の車両制御装置２７によれば、水陸両用車２１が陸上２３から水上２５に向かうときの陸上モードから水際モードへのモード切り替えを行うための中間モード信号ｃ及び水際モードから水上モードへのモード切り替えを行うための水上モード信号ｂ、又は、水上２５から陸上２３へ向かうときの水上モードから水際モードへのモード切り替えを行うための中間モード信号ｃ及び水際モードから陸上モードへのモード切り替えを行うための陸上モード信号ａを、水陸両用車２１にかかる負荷値（荷重センサ４１の出力である荷重検出値）に基づいてエンジン出力分配器３２へ出力することを特徴としている。

具体的には、陸上モード信号ａに基づいてエンジン出力分配器３２がエンジン３１の出力を装軌２２へ伝えることにより装軌２２によって陸上２３を走行する陸上走行と、水上モード信号ｂに基づいてエンジン出力分配器３２がエンジン３１の出力をウォータジェット２４へ伝えることによりウォータジェット２４によって水上２５を航行する水上航行と、中間モード信号ｃに基づいてエンジン出力分配器３２がエンジン３１の出力を装軌２２とウォータジェット２４へ伝えることにより装軌２２とウォータジェット２４によって水際を走行する水際走行とを行うことが可能な水陸両用車２１の車両制御装置２７であって、水陸両用車２１の荷重を検出する荷重センサ４１の出力（荷重検出値）と、水陸両用車２１が陸上２３から水上２５へ向かうときのモード切り替えのための閾値である第１の荷重閾値Ｓ１及び第２の荷重閾値Ｓ２、及び、水陸両用車２１が水上２５から陸上２３へ向かうときのモード切り替えのための閾値である第３の荷重閾値Ｓ３及び第４の荷重閾値Ｓ４とを比較し、水陸両用車２１が陸上モードのとき、荷重センサ４１の出力が第１の荷重閾値Ｓ１以下になったと判定した場合には、陸上モードから中間モードへのモード切り替えをするために中間モード信号ｃを、エンジン出力分配器３２へ出力し、水陸両用車２１が中間モードのとき、荷重センサ４１の出力が第２の荷重閾値Ｓ２以下になったと判定した場合には、中間モードから水上モードへのモード切り替えをするために水上モード信号ｂを、エンジン出力分配器３２へ出力し、水陸両用車２１が水上モードのとき、荷重センサ４１の出力が第３の荷重閾値Ｓ３以上になったと判定した場合には、水上モードから中間モードへのモード切り替えをするために中間モード信号ｃを、エンジン出力分配器３２へ出力し、水陸両用車２１が中間モードのとき、荷重センサ４１の出力が第４の荷重閾値Ｓ４以上になったと判定した場合には、中間モードから陸上モードへのモード切り替えをするために陸上モード信号ａを、エンジン出力分配器３２へ出力することを特徴としている。

このため、車両制御装置２７によって水陸両用車２１のモード切り替えを自動的に行うことができる。従って、水陸両用車２１の操作に習熟していない操作者が水陸両用車２１を操作する場合や、水陸両用車２１を操作中の視界が悪い場合にも、水陸両用車２１のモード切り替えをするタイミングを誤ってしまうおそれがない。

また、本実施の形態例１の水陸両用車２１の車両制御装置２７によれば、水陸両用車２１が中間モードのとき、エンジン３１の回転トルクを検出するエンジン回転トルクセンサ５２の出力と、水陸両用車２１の車両速度を検出する車両速度センサ５１の出力に応じて設定するエンジン回転トルク閾値Ｓとを比較し、エンジン回転トルクセンサ５２の出力が、車両速度センサ５１の出力に対応した値のエンジン回転トルク閾値Ｓ以下になって装軌２２が空回りしていると判定した場合には、エンジン３１へエンジン出力増加信号ｄを出力することを特徴としているため、中間モードのときに水陸両用車２１の装軌２２が空回りしても、水陸両用車２１の車両速度を安定させることができる。

なお、これに限定するものではなく、水陸両用車２１が中間モードのとき、エンジン出力分配器３２と装軌２２との間に介設されているトランスミッション３３の回転トルクを検出する回転トルクセンサの出力と、水陸両用車２１の車両速度を検出する車両速度センサ５１の出力に応じて設定する回転トルク閾値とを比較し、前記回転トルクセンサの出力が、車両速度センサ５１の出力に対応した値の回転トルク閾値以下になって装軌２２が空回りしていると判定した場合には、トランスミッションへ減速比変更信号を出力するようにしてもよい。この減速比変更信号に基づいてトランスミッション３３の減速比を変更することにより、中間モードのときに水陸両用車２１の装軌２２が空回りしても、水陸両用車２１の車両速度を安定させることができる。これは、トランスミッション３３の回転トルクが下がったとき（装軌２２が空回りしたとき）、回転数を落として回転トルクを上げる（力強さを持たせる）ことで出力（回転数×回転トルク）を結果的に上げることが可能になるためである。

＜実施の形態例２＞
図５に基づき、本発明の実施の形態例２に係る水陸両用車２１の車両制御装置２７について説明する。なお、水陸両用車２１の装備や水陸両用車２１の陸上走行時、水上航行時及び水際走行時の様子などについては上記実施の形態例１の場合と同様である（図１（ａ）参照）。本実施の形態例２では、上記実施の形態例１で用いた水陸両用車２１の荷重の代わりに水陸両用車２１の傾斜角（ピッチ角）に基づいて（水際又は海岸線に関わる計測値に基づいて）、車両制御装置２７による自動的なモード切り替えを行う。

詳述すると、図５に示すように、本実施の形態例２の車両制御装置２７では、水陸両用車２１に装備されている車両傾斜角センサ６１の出力（車両傾斜角検出値）を入力する。車両傾斜角センサ６１は、水陸両用車２１の車体前後方向（前側）が上方や下方に傾斜したときの傾斜角（ピッチ角）を検出して出力するセンサである。ここでは車両傾斜角センサ６１としてジャイロが用いられている。

車両制御装置２７は、第１の車両傾斜角閾値Ｓ１１と、第２の車両傾斜角閾値Ｓ１２と、第３の車両傾斜角閾値Ｓ１３と、第４の車両傾斜角閾値Ｓ１４とを記憶している。第１の車両傾斜角閾値Ｓ１１及び第２の車両傾斜角閾値Ｓ１２は、図１（ａ）の左側に示すように水陸両用車２１が、陸上２３から水上２５へ向かうときのモード切り替えのための閾値である。第３の車両傾斜角閾値Ｓ１３及び第４の車両傾斜角閾値Ｓ１４は、図１（ａ）の右側に示すように水陸両用車２１が、水上２５から陸上２３へ向かうときのモード切り替えのための閾値である。

図１（ａ）に示すように、陸上２３を走行していた水陸両用車２１が水際２６に達すると、水陸両用車２１の前側が下方へ傾く。従って、車両制御装置２７は、水陸両用車２１が陸上モード（陸上走行）のとき、水陸両用車２１の前側の下方への傾斜角が大きくなって車両傾斜角センサ６１の出力が、第１の車両傾斜角閾値Ｓ１１以上になった（即ち水際２６に達した）と判定した場合には、陸上モードから中間モードへのモード切り替えをするために中間モード信号ｃを、エンジン出力分配器３２へ出力する。その結果、この中間モード信号ｃに基づいてエンジン出力分配器３２が、エンジン３１の出力を、装軌２２とウォータジェット２４の両方に伝えるため、水陸両用車２１は装軌２２とウォータジェット２４の両方による水際走行を行うことにより、水上２５へ向かって水際２６を下って行く。

また、水際２６を走行していた水陸両用車２１が水上２５に達すると（水深が深くなると）、水陸両用車２１の前側の下方への傾斜角が小さくなる。従って、車両制御装置２７は、水陸両用車２１が中間モード（水際走行）のとき、水陸両用車２１の前側の下方への傾斜角が小さくなって車両傾斜角センサ６１の出力が、第２の車両傾斜角閾値Ｓ１２以下になった（即ち水上２５に達した：水深が深くなった）と判定した場合には、中間モードから水上モードへのモード切り替えをするために水上モード信号ｂを、エンジン出力分配器３２へ出力する。その結果、この水上モード信号ｂに基づいてエンジン出力分配器３２が、エンジン３１の出力をウォータジェット２４へ伝えることにより、水陸両用車２１はウォータジェット２４によって水上航行を行う。なお、水上２５では水陸両用車２１の傾斜が大きく変動することはなく、水陸両用車２１はほぼ水平である。

また、水上２５を航行していた水陸両用車２１が水際２６に達すると、水陸両用車２１の前側の上方への傾斜角が大きくなる。従って、車両制御装置２７は、水陸両用車２１が水上モード（水上航行）のとき、水陸両用車２１の前側の上方への傾斜角が大きくなって車両傾斜角センサ６１の出力が、第３の車両傾斜角閾値Ｓ１３以上になった（即ち水際２６に達した）と判定した場合には、水上モードから中間モードへのモード切り替えをするために中間モード信号ｃを、エンジン出力分配器３２へ出力する。その結果、この中間モード信号ｃに基づいてエンジン出力分配器３２が、エンジン３１の出力を装軌２２とウォータジェット２４の両方に伝えるため、水陸両用車２１は装軌２２とウォータジェット２４の両方による水際走行を行うことにより、陸上２３へ向かって水際２６を上って行く。

また、水際２６を走行していた水陸両用車２１が陸上２３に達すると、水陸両用車２１の前側の上方への傾斜角が小さくなる。従って、車両制御装置２７は、水陸両用車２１が中間モード（水際走行）のとき、水陸両用車２１の前側の上方への傾斜角が小さくなって車両傾斜角センサ６１の出力が、第４の車両傾斜角閾値Ｓ１４以下になった（即ち陸上２３に達した）と判定した場合には、中間モードから陸上モードへのモード切り替えをするために陸上モード信号ａを、エンジン出力分配器３２へ出力する。その結果、この陸上モード信号ａに基づいてエンジン出力分配器３２が、エンジン３１の出力を装軌２２へ伝えることにより、水陸両用車２１は装軌２２による陸上走行を行う。

なお、中間モード（水際走行）において、装軌２２の空回りが発生したときの車両制御装置２７によるエンジン出力制御については、上記実施の形態例１の場合と同様であり、ここでの詳細な説明は省略する。

以上のように、本実施の形態例２における水陸両用車２１の車両制御装置２７によれば、水陸両用車２１が陸上２３から水上２５に向かうときの陸上モードから水際モードへのモード切り替えを行うための中間モード信号ｃ及び水際モードから水上モードへのモード切り替えを行うための水上モード信号ｂ、又は、水上２５から陸上２３へ向かうときの水上モードから水際モードへのモード切り替えを行うための中間モード信号ｃ及び水際モードから陸上モードへのモード切り替えを行うための陸上モード信号ａを、水際又は海岸線に関わる計測値（車両傾斜角センサ６１の出力である傾斜角検出値）に基づいてエンジン出力分配器３２へ出力することを特徴としている。

具体的には、陸上モード信号ａに基づいてエンジン出力分配器３２がエンジン３１の出力を装軌２２へ伝えることにより装軌２２によって陸上２３を走行する陸上走行と、水上モード信号ｂに基づいてエンジン出力分配器３２がエンジン３１の出力をウォータジェット２４へ伝えることによりウォータジェット２４によって水上を航行する水上航行と、中間モード信号ｃに基づいてエンジン出力分配器３２がエンジン３１の出力を装軌２２とウォータジェット２４へ伝えることにより装軌２２とウォータジェット２４って水際２６を走行する水際走行とを行うことが可能な水陸両用車２１の車両制御装置２７であって、水陸両用車２１の前側が上方や下方へ傾斜したときの傾斜角を検出する車両傾斜角センサ６１の出力と、水陸両用車２１が陸上２３から水上２５へ向かうときのモード切り替えのための閾値である第１の車両傾斜角閾値Ｓ１１及び第２の車両傾斜角閾値Ｓ１２、及び、水陸両用車２１が水上２５から陸上２３へ向かうときのモード切り替えのための閾値である第３の車両傾斜角閾値Ｓ１３及び第４の車両傾斜角閾値Ｓ１４とを比較し、水陸両用車２１が陸上モードのとき、車両傾斜角センサ６１の出力が第１の車両傾斜角閾値Ｓ１１以上になったと判定した場合には、陸上モードから中間モードへのモード切り替えをするために中間モード信号ｃを、エンジン出力分配器３２へ出力し、水陸両用車２１が中間モードのとき、車両傾斜角センサ６１の出力が第２の車両傾斜角閾値Ｓ１２以下になったと判定した場合には、中間モードから水上モードへのモード切り替えをするために水上モード信号ｃを、エンジン出力分配器３２へ出力し、水陸両用車２１が水上モードのとき、車両傾斜角センサ６１の出力が第３の車両傾斜角閾値Ｓ１３以上になったと判定した場合には、水上モードから中間モードへのモード切り替えをするために中間モード信号ｃを、エンジン出力分配器３２へ出力し、水陸両用車２１が中間モードのとき、車両傾斜角センサ６１の出力が第４の車両傾斜角閾値Ｓ１４以下になったと判定した場合には、中間モードから陸上モードへのモード切り替えをするために陸上モード信号ａを、エンジン出力分配器３２へ出力することを特徴としている。

このため、車両制御装置２によって水陸両用車２１のモード切り替えを自動的に行うことができる。従って、水陸両用車２１の操作に習熟していない操作者が水陸両用車２１を操作する場合や、水陸両用車２１を操作中の視界が悪い場合にも、水陸両用車２１のモード切り替えをするタイミングを誤ってしまうおそれがない。

また、本実施の形態例２の水陸両用車２１の車両制御装置２７でも、上記実施の形態例１と同様に、水陸両用車２１が中間モードのとき、エンジン３１の回転トルクを検出するエンジン回転トルクセンサ５２の出力（又はエンジン出力分配器３２と装軌２２との間に介設されているトランスミッション３３の回転トルクを検出するトランスミッション回転トルクセンサの出力）と、水陸両用車２１の車両速度を検出する車両速度センサ５１の出力に応じて設定するエンジン回転トルク閾値Ｓ（又はトランスミッション回転トルク閾値Ｓ）とを比較し、エンジン回転トルクセンサ５２の出力（又はトランスミッション回転トルクセンサの出力）が、車両速度センサ５１の出力に対応した値のエンジン回転トルク閾値Ｓ以下（又はトランスミッション回転トルク閾値Ｓ以下）になって装軌２２が空回りしていると判定した場合には、エンジン３１へエンジン出力増加信号ｄを出力する（トランスミッション３３へ減速比変更信号を出力する）ことを特徴としているため、中間モードのときに水陸両用車２１の装軌２２が空回りしても、水陸両用車２１の車両速度を安定させることができる。

＜実施の形態例３＞
図６に基づき、本発明の実施の形態例３に係る水陸両用車２１の車両制御装置２７について説明する。なお、水陸両用車２１の装備や水陸両用車２１の陸上走行時、水上航行時及び水際走行時の様子などについては上記実施の形態例１の場合と同様である（図１（ａ）参照）。本実施の形態例３では、上記実施の形態例１の水陸両用車２１で用いた荷重の代わりにエンジン３１の回転トルクに基づいて（即ち水陸両用車にかかる負荷値に基づいて）、車両制御装置２７による自動的なモード切り替えを行う。

詳述すると、図６に示すように、本実施の形態例３の車両制御装置２７では、水陸両用車２１に装備されているエンジン回転トルクセンサ５２の出力（エンジン回転トルク検出値）と車両速度センサ５１の出力（車両速度検出値）を、モード切り替えにも利用する。

車両制御装置２７は、上記実施の形態例１で述べたエンジン回転トルク閾値Ｓ（中間モードにおいて装軌２２の空転を検出すための閾値）だけでなく、第１のエンジン回転トルク閾値Ｓ２１と、第２のエンジン回転トルク閾値Ｓ２２と、第３のエンジン回転トルク閾値Ｓ２３と、第４のエンジン回転トルク閾値Ｓ２４も記憶している。これらの第１，第２，第３及び第４のエンジン回転トルク閾値Ｓ２１，Ｓ２２，Ｓ２３，Ｓ２４は、エンジン回転トルク閾値Ｓと同様（図４参照）、水陸両用車２１の車両速度（車両速度センサ５１の出力）が増加するにしたがって、減少するように設定されている。

また、第１のエンジン回転トルク閾値Ｓ２１及び第２のエンジン回転トルク閾値Ｓ２２は、図１（ａ）の左側に示すように水陸両用車２１が、陸上２３から水上２５へ向かうときのモード切り替えのための閾値であり、第２のエンジン回転トルク閾値Ｓ２２は第１のエンジン回転トルク閾値Ｓ２１よりも小さな値である。第３のエンジン回転トルク閾値Ｓ２３及び第４のエンジン回転トルク閾値Ｓ２４は、図１（ａ）の右側に示すように水陸両用車２１が、水上２５から陸上２３へ向かうときのモード切り替えのための閾値であり、第４のエンジン回転トルク閾値Ｓ２４は第３のエンジン回転トルク閾値Ｓ２３よりも大きな値である。

図１（ａ）に示すように、陸上２３を走行していた水陸両用車２１が水際２６に達すると、水陸両用車２１に浮力が働くため、エンジン３１の回転トルクが低下する。従って、車両制御装置２７は、水陸両用車２１が陸上モード（陸上走行）のとき、車両速度センサ５１の出力（車両速度検出値）に対応した値の第１のエンジン回転トルク閾値Ｓ２１と、エンジン回転トルクセンサ５２の出力とを比較する。そして、車両制御装置２７は、エンジン３１の回転トルクが低下してエンジン回転トルクセンサ５２の出力が、当該第１のエンジン回転トルク閾値Ｓ２１以下になった（即ち水際２６に達した）と判定した場合には、陸上モードから中間モードへのモード切り替えをするために中間モード信号ｃを、エンジン出力分配器３２へ出力する。その結果、この中間モード信号ｃに基づいてエンジン出力分配器３２が、エンジン３１の出力を装軌２２とウォータジェット２４の両方に伝えるため、水陸両用車２１は装軌２２とウォータジェット２４の両方による水際走行を行うことにより、水上２５へ向かって水際２６を下って行く。

また、水際２６を走行していた水陸両用車２１が水上２５に達すると（水深が深くなって水陸両用車２１が水中に入る体積が増すと）、水陸両用車２１に更に大きな浮力が働くため、エンジン３１の回転トルクが更に低下する。従って、車両制御装置２７は、水陸両用車２１が中間モード（水際走行）のとき、車両速度センサ５１の出力に対応した値の第２のエンジン回転トルク閾値Ｓ２２と、エンジン回転トルクセンサ５２の出力とを比較する。そして、車両制御装置２７は、エンジン３１の回転トルクが更に低下してエンジン回転トルクセンサ５２の出力が、当該第２のエンジン回転トルク閾値Ｓ２２以下になった（即ち水上２５に達した）と判定した場合には、中間モードから水上モードへのモード切り替えをするために水上モード信号ｂを、エンジン出力分配器３２へ出力する。その結果、この水上モード信号ｂに基づいてエンジン出力分配器３２が、エンジン３１の出力をウォータジェット２４へ伝えることにより、水陸両用車２１はウォータジェット２４によって水上航行を行う。

また、水上２５を航行していた水陸両用車２１が水際２６に達すると、水深が浅くなって装軌２２が水底に接することから、エンジン３１の回転トルクが増加する。従って、車両制御装置２７は、水陸両用車２１が水上モード（水上航行）のとき、車両速度センサ５１の出力に対応した値の第３のエンジン回転トルク閾値Ｓ２３と、エンジン回転トルクセンサ５２の出力とを比較する。そして、車両制御装置２７は、エンジン３１の回転トルクが増加してエンジン回転トルクセンサ５２の出力が、当該第３のエンジン回転トルク閾値Ｓ２３以上になった（即ち水際２６に達した）と判定した場合には、水上モードから中間モードへのモード切り替えをするために中間モード信号ｃを、エンジン出力分配器３２へ出力する。その結果、この中間モード信号ｃに基づいてエンジン出力分配器３２が、エンジン３１の出力を装軌２２とウォータジェット２４の両方に伝えるため、水陸両用車２１は装軌２２とウォータジェット２４の両方による水際走行を行うことにより、陸上２３へ向かって水際２６を上って行く。

また、水際２６を走行していた水陸両用車２１が陸上２３に達すると、水陸両用車２１に浮力が働かなくなるため、エンジン３１の回転トルクが更に増加する。従って、車両制御装置２７は、水陸両用車２１が中間モード（水際走行）のとき、車両速度センサ５１の出力に対応した値の第４のエンジン回転トルク閾値Ｓ２４と、エンジン回転トルクセンサ５２の出力とを比較する。そして、車両制御装置２７は、エンジン３１の回転トルクが更に増加してエンジン回転トルクセンサ５２の出力が、当該第４のエンジン回転トルク閾値Ｓ２４以上になった（即ち陸上２３に達した）と判定した場合には、中間モードから陸上モードへのモード切り替えをするために陸上モード信号ａを、エンジン出力分配器３２へ出力する。その結果、この陸上モード信号ａに基づいてエンジン出力分配器３２が、エンジン３１の出力を装軌２２へ伝えることにより、水陸両用車２１は装軌２２による陸上走行を行う。

なお、中間モード（水際走行）において、装軌２２の空回りが発生したときの車両制御装置２７によるエンジン出力制御については、上記実施の形態例１の場合と同様であり、ここでの詳細な説明は省略する。
また、上記ではエンジン３１の回転トルクを用いているが、これに代えてトランスミッション３３の回転トルクを用いてもよい。

以上のように、本実施の形態例３における水陸両用車２１の車両制御装置２７によれば、水陸両用車２１が陸上２３から水上２５に向かうときの陸上モードから水際モードへのモード切り替えを行うための中間モード信号ｃ及び水際モードから水上モードへのモード切り替えを行うための水上モード信号ｂ、又は、水上２５から陸上２３へ向かうときの水上モードから水際モードへのモード切り替えを行うための中間モード信号ｃ及び水際モードから陸上モードへのモード切り替えを行うための陸上モード信号ａを、水陸両用車２１にかかる負荷値（エンジン回転トルクセンサ５２の出力であるエンジン回転トルク検出値又はトランスミッション回転トルクセンサの出力であるトランスミッション回転トルク検出値）に基づいてエンジン出力分配器３２へ出力することを特徴としている。

具体的には、陸上モード信号ａに基づいてエンジン出力分配器３２がエンジン３１の出力を装軌２２へ伝えることにより装軌２２によって陸上２３を走行する陸上走行と、水上モード信号ｂに基づいてエンジン出力分配器３２がエンジン３１の出力をウォータジェット２４へ伝えることによりウォータジェット２４によって水上２５を航行する水上航行と、中間モード信号ｃに基づいてエンジン出力分配器３２がエンジン３１の出力を装軌２２とウォータジェット２４へ伝えることにより装軌２２とウォータジェット２４によって水際２６を走行する水際走行とを行うことが可能な水陸両用車２１の車両制御装置２７であって、エンジン３１の回転トルクを検出するエンジン回転トルクセンサ５２の出力（又はエンジン出力分配器３２と装軌２２との間に介設されているトランスミッション３３の回転トルクを検出するトランスミッション回転トルクセンサの出力）と、水陸両用車２１が陸上２３から水上２５へ向かうときのモード切り替えのための閾値であり、且つ、水陸両用車２１の車両速度を検出する車両速度センサ５１の出力に応じて設定する第１のエンジン回転トルク閾値Ｓ２１（又は第１のトランスミッション回転トルク閾値Ｓ２１）及び第２のエンジン回転トルク閾値Ｓ２２（又は第２のトランスミッション回転トルク閾値Ｓ２２）、及び、水陸両用車２１が水上２５から陸上２３へ向かうときのモード切り替えのための閾値であり、且つ、車両速度センサ５１の出力に応じて設定する第３のエンジン回転トルク閾値Ｓ２３（又は第３のトランスミッション回転トルク閾値Ｓ２３）及び第４のエンジン回転トルク閾値Ｓ２４（又は第４のトランスミッション回転トルク閾値Ｓ２４）とを比較し、水陸両用車２１が陸上モードのとき、エンジン回転トルクセンサ５２の出力（又はトランスミッション回転トルクセンサの出力）が、車両速度センサ５１の出力に対応した値の第１のエンジン回転トルク閾値Ｓ２１以下（又は第１のトランスミッション回転トルク閾値Ｓ２１以下）になったと判定した場合には、陸上モードから中間モードへのモード切り替えをするために中間モード信号ｃを、エンジン出力分配器３２へ出力し、水陸両用車２１が中間モードのとき、エンジン回転トルクセンサ５２の出力（又はトランスミッション回転トルクセンサの出力）が、車両速度センサ５１の出力に対応した値の第２のエンジン回転トルク閾値Ｓ２２以下（又は第２のトランスミッション回転トルク閾値Ｓ２２以下）になったと判定した場合には、中間モードから水上モードへのモード切り替えをするために水上モード信号ｂを、エンジン出力分配器３２へ出力し、水陸両用車２１が水上モードのとき、エンジン回転トルクセンサ５２の出力が、車両速度センサ５１の出力に対応した値の第３のエンジン回転トルク閾値Ｓ２３以上（又は第３のトランスミッション回転トルク閾値Ｓ２３以上）になったと判定した場合には、水上モードから中間モードへのモード切り替えをするために中間モード信号ｃを、エンジン出力分配器３２へ出力し、水陸両用車２１が中間モードのとき、エンジン回転トルクセンサ５２の出力が、車両速度センサ５１の出力に対応した値の第４のエンジン回転トルク閾値Ｓ２４以上（又は第４のトランスミッション回転トルク閾値Ｓ２４以上）になったと判定した場合には、中間モードから陸上モードへのモード切り替えをするために陸上モード信号ａを、エンジン出力分配器３２へ出力することを特徴としている。

また、本実施の形態例３の水陸両用車２１の車両制御装置２７でも、上記実施の形態例１と同様に、水陸両用車２１が中間モードのとき、エンジン回転トルクセンサ５２の出力（又はエンジン出力分配器３２と装軌２２との間に介設されているトランスミッション３３の回転トルクを検出するトランスミッション回転トルクセンサの出力）と、車両速度センサ５１の出力に応じて設定するエンジン回転トルク閾値Ｓ（第５のエンジン回転トルク閾値）（又はトランスミッション回転トルク閾値Ｓ（第５のトランスミッション回転トルク閾値））とを比較し、エンジン回転トルクセンサ５２の出力（又はトランスミッション回転トルクセンサの出力）が、車両速度センサ５１の出力に対応した値のエンジン回転トルク閾値Ｓ（第５のエンジン回転トルク閾値）以下（又はトランスミッション回転トルク閾値Ｓ（第５のトランスミッション回転トルク閾値）以下）になって装軌２２が空回りしていると判定した場合には、エンジン３１へエンジン出力増加信号ｄを出力（トランスミッション３３へ減速比変更信号を出力する）することを特徴としているため、中間モードのときに水陸両用車２１の装軌２２が空回りしても、水陸両用車２１の車両速度を安定させることができる。

＜実施の形態例４＞
図７に基づき、本発明の実施の形態例４に係る水陸両用車２１の車両制御装置２７について説明する。なお、水陸両用車２１の装備や水陸両用車２１の陸上走行時、水上航行時及び水際走行時の様子などについては上記実施の形態例１の場合と同様である（図１（ａ）参照）。本実施の形態例４では、上記実施の形態例１で用いた水陸両用車２１の荷重の代わりに水深に基づいて（水際又は海岸線に関わる計測値に基づいて）、車両制御装置２７による自動的なモード切り替えを行う。

詳述すると、図５に示すように、本実施の形態例２の車両制御装置２７では、水陸両用車２１に装備されている水深計７１の出力（水深計測値）を入力する。水深計７１は図１（ａ）に示す水際２６や水上２５における水深を計測して出力するセンサである。

車両制御装置２７は、第１の水深閾値Ｓ３１と、第２の水深閾値Ｓ３２と、第３の水深閾値Ｓ３３と、第４の水深閾値Ｓ３４とを記憶している。第１の水深閾値Ｓ３１及び第２の水深閾値Ｓ３２は、図１（ａ）の左側に示すように水陸両用車２１が、陸上２３から水上２５へ向かうときのモード切り替えのための閾値であり、第２の水深閾値Ｓ３２は第１の水深閾値Ｓ３１よりも大きな値である。第３の水深閾値Ｓ３３及び第４の水深閾値Ｓ３４は、図１（ａ）の右側に示すように水陸両用車２１が、水上２５から陸上２３へ向かうときのモード切り替えのための閾値であり、第４の水深閾値Ｓ３４は第３の水深閾値Ｓ３３よりも小さな値である。なお、第１の水深閾値Ｓ３１と第４の水深閾値Ｓ３４は同じ値でも、異なる値でもよく、第２の水深閾値Ｓ３２と第３の水深閾値Ｓ３３は同じ値でも、異なる値でもよい。

図１（ａ）に示すように、陸上２３を走行していた水陸両用車２１が水際２６に達すると、水深計７１によって、水際２６における水深が計測されるようになる。従って、車両制御装置２７は、水陸両用車２１が陸上モード（陸上走行）のとき、水深計７１の出力が第１の水深閾値Ｓ３１以上になった（即ち水際２６に達した）と判定した場合には、陸上モードから中間モードへのモード切り替えをするために中間モード信号ｃを、エンジン出力分配器３２へ出力する。その結果、この中間モード信号ｃに基づいてエンジン出力分配器３２が、エンジン３１の出力をトランスミッション３３（装軌２２）とウォータジェット２４の両方に伝えるため、水陸両用車２１は装軌２２とウォータジェット２４の両方による水際走行を行うことにより、水上２５へ向かって水際２６を下って行く。

また、水際２６を走行していた水陸両用車２１が水上２５に達すると、水深計７１によって計測される水深が深くなる。従って、車両制御装置２７は、水陸両用車２１が中間モード（水際走行）のとき、水深計７１の出力が第２の水深閾値Ｓ３２以上になった（即ち水上２５に達した：水深が深くなった）と判定した場合には、中間モードから水上モードへのモード切り替えをするために水上モード信号ｂを、エンジン出力分配器３２へ出力する。その結果、この水上モード信号ｂに基づいてエンジン出力分配器３２が、エンジン３１の出力をウォータジェット２４へ伝えることにより、水陸両用車２１はウォータジェット２４によって水上航行を行う。

また、水上２５を航行していた水陸両用車２１が水際２６に達すると、水深計７１によって計測される水深が浅くなる。従って、車両制御装置２７は、水陸両用車２１が水上モード（水上航行）のとき、水深計７１の出力が第３の水深閾値Ｓ３３以下になった（即ち水際２６に達した）と判定した場合には、水上モードから中間モードへのモード切り替えをするために中間モード信号ｃを、エンジン出力分配器３２へ出力する。その結果、この中間モード信号ｃに基づいてエンジン出力分配器３２が、エンジン３１の出力を装軌２２とウォータジェット２４の両方に伝えるため、水陸両用車２１は装軌２２とウォータジェット２４の両方による水際走行を行うことにより、陸上２３へ向かって水際２６を上って行く。

また、水際２６を走行していた水陸両用車２１が陸上２３に達すると、水深計７１によって計測される水深が更に浅くなる。従って、車両制御装置２７は、水陸両用車２１が中間モード（水際走行）のとき、水深計７１の出力が第４の水深閾値Ｓ３４以下になった（即ち陸上２３に達した）と判定した場合には、中間モードから陸上モードへのモード切り替えをするために陸上モード信号ａを、エンジン出力分配器３２へ出力する。その結果、この陸上モード信号ａに基づいてエンジン出力分配器３２が、エンジン３１の出力を装軌２２へ伝えることにより、水陸両用車２１は装軌２２による陸上走行を行う。

或いは、水陸両用車２１が陸上２３に上陸して水が無くなると、水深計７１は水深計測不能になるため、中間モードから陸上モードへのモード切り替える際には、上記のように水深計７１の出力と第４の荷重閾値Ｓ３４とを比較する代わりに、水深計７１が水深計測不能になったか否かを判定するようにしてもよい。即ち、車両制御装置２７は、水陸両用車２１が中間モード（水際走行）のとき、水深計７１が水深計測不能になった（即ち陸上２３に達した（上陸した））と判定した場合には、中間モードから陸上モードへのモード切り替えをするために陸上モード信号ａを、エンジン出力分配器３２へ出力する。その結果、この陸上モード信号ａに基づいてエンジン出力分配器３２が、エンジン３１の出力を装軌２２へ伝えることにより、水陸両用車２１は装軌２２による陸上走行を行う。

以上のように、本実施の形態例４における水陸両用車２１の車両制御装置２７によれば、水陸両用車２１が陸上２３から水上２５に向かうときの陸上モードから水際モードへのモード切り替えを行うための中間モード信号ｃ及び水際モードから水上モードへのモード切り替えを行うための水上モード信号ｂ、又は、水上２５から陸上２３へ向かうときの水上モードから水際モードへのモード切り替えを行うための中間モード信号ｃ及び水際モードから陸上モードへのモード切り替えを行うための陸上モード信号ａを、水際又は海岸線に関わる計測値（水深計７１の出力である水深計測値）に基づいてエンジン出力分配器３２へ出力することを特徴としている。

具体的には、陸上モード信号ａに基づいてエンジン出力分配器３２がエンジン３１の出力を装軌２２へ伝えることにより装軌２２によって陸上２３を走行する陸上走行と、水上モード信号ｂに基づいてエンジン出力分配器３２がエンジン３１の出力をウォータジェット２４へ伝えることによりウォータジェット２４によって水上２５を航行する水上航行と、中間モード信号ｃに基づいてエンジン出力分配器３２がエンジン３１の出力を装軌２２とウォータジェット２４へ伝えることにより装軌２２とウォータジェット２４によって水際を走行する水際走行とを行うことが可能な水陸両用車２１の車両制御装置２７であって、水際２６や水上２５における水深を計測する水深計７１の出力と、水陸両用車２１が陸上２３から水上２５へ向かうときのモード切り替えのための閾値である第１の水深閾値Ｓ３１及び第２の水深閾値Ｓ３２、及び、水陸両用車２１が水上２５から陸上２３へ向かうときのモード切り替えのための閾値である第３の水深閾値Ｓ３３及び第４の水深閾値Ｓ３４とを比較し、又は、水深計７１の出力と第４の荷重閾値Ｓ３４とを比較する代わりに、水深計７１が水深計測不能になったか否かを判定し、水陸両用車２１が陸上モードのとき、水深計７１の出力が第１の水深閾値Ｓ３１以上になったと判定した場合には、陸上モードから中間モードへのモード切り替えをするために中間モード信号ｃを、エンジン出力分配器３２へ出力し、水陸両用車２１が中間モードのとき、水深計７１の出力が第２の水深閾値Ｓ３２以上になったと判定した場合には、中間モードから水上モードへのモード切り替えをするために水上モード信号ｂを、エンジン出力分配器３２へ出力し、水陸両用車２１が水上モードのとき、水深計７１の出力が第３の水深閾値Ｓ３３以下になったと判定した場合には、水上モードから中間モードへのモード切り替えをするために中間モード信号ｃを、エンジン出力分配器３２へ出力し、水陸両用車２１が中間モードのとき、水深計７１の出力が第４の水深閾値Ｓ３４以下になったと判定した場合、又は、水深計７１が水深計測不能になったと判定した場合には、中間モードから陸上モードへのモード切り替えをするために陸上モード信号ａを、エンジン出力分配器３２へ出力することを特徴としている。

また、本実施の形態例４の水陸両用車２１の車両制御装置２７でも、上記実施の形態例１と同様に、水陸両用車２１が中間モードのとき、エンジン３１の回転トルクを検出するエンジン回転トルクセンサ５２の出力（又はエンジン出力分配器３２と装軌２２との間に介設されているトランスミッション３３の回転トルクを検出するトランスミッション回転トルクセンサの出力）と、水陸両用車２１の車両速度を検出する車両速度センサ５１の出力に応じて設定するエンジン回転トルク閾値Ｓ（又はトランスミッション回転トルク閾値Ｓ）とを比較し、エンジン回転トルクセンサ５２の出力（又はトランスミッション回転トルクセンサの出力）が、車両速度センサ５１の出力に対応した値のエンジン回転トルク閾値Ｓ以下（又はトランスミッション回転トルク閾値Ｓ以下）になって装軌２２が空回りしていると判定した場合には、エンジン３１へエンジン出力増加信号ｄを出力する（トランスミッション３３へ減速比変更信号を出力する）ことを特徴としているため、中間モードのときに水陸両用車２１の装軌２２が空回りしても、水陸両用車２１の車両速度を安定させることができる。

＜実施の形態例５＞
図８に基づき、本発明の実施の形態例５に係る水陸両用車２１の車両制御装置２７について説明する。なお、水陸両用車２１の装備や水陸両用車２１の陸上走行時、水上航行時及び水際走行時の様子などについては上記実施の形態例１の場合と同様である（図１（ａ）参照）。本実施の形態例５では、上記実施の形態例１で用いた水陸両用車２１の荷重の代わりに地図データベースとＧＰＳ（Global Positioning System：全地球測位システム）による水陸両用車２１の測位情報に基づいて（水際又は海岸線に関わる計測値に基づいて）、車両制御装置２７による自動的なモード切り替えを行う。

詳述すると、図８に示すように、本実施の形態例５の車両制御装置２７では、水陸両用車２１に装備されているＧＰＳ受信機８１の出力（車両位置情報）を入力する。ＧＰＳ受信機８１はＧＰＳ衛星からの信号を受信することにより、ＧＰＳ受信機８１を装備している水陸両用車２１の測位情報を得るものである。

車両制御装置２７は、水陸両用車２１に装備されているＧＰＳ受信機８１の出力（水陸両用車２１の測位情報）を入力する。また、車両制御装置２７には、図１（ａ）に示す陸上２３，水上２５、水際２６などに関する地図データベースが記憶されている。

従って、図１（ａ）に示すように、車両制御装置２７は、水陸両用車２１が陸上モード（陸上走行）のとき、ＧＰＳ受信機８１により得られる水陸両用車２１の測位情報と地図データベースとを照合することによって、水陸両用車２１の車両位置（自車位置）情報を得ることにより、水陸両用車２１が水際２６に達したと判定した場合には、陸上モードから中間モードへのモード切り替えをするために中間モード信号ｃを、エンジン出力分配器３２へ出力する。その結果、この中間モード信号ｃに基づいてエンジン出力分配器３２が、エンジン３１の出力を装軌２２とウォータジェット２４の両方に伝えるため、水陸両用車２１は装軌２２とウォータジェット２４の両方による水際走行を行うことにより、水上２５へ向かって水際２６を下って行く。

また、車両制御装置２７は、水陸両用車２１が中間モード（水際走行）のとき、ＧＰＳ受信機８１により得られる水陸両用車２１の測位情報と地図データベースとを照合することによって、水陸両用車２１の車両位置（自車位置）情報を得ることにより、水陸両用車２１が水上２５に達した（水深の深い位置に達した）と判定した場合には、中間モードから水上モードへのモード切り替えをするために水上モード信号ｂを、エンジン出力分配器３２へ出力する。その結果、この水上モード信号ｂに基づいてエンジン出力分配器３２が、エンジン３１の出力をウォータジェット２４へ伝えることにより、水陸両用車２１はウォータジェット２４によって水上航行を行う。

また、車両制御装置２７は、水陸両用車２１が水上モード（水上航行）のとき、ＧＰＳ受信機８１により得られる水陸両用車２１の測位情報と地図データベースとを照合することによって、水陸両用車２１の車両位置（自車位置）情報を得ることにより、水陸両用車２１が水際２６に達したと判定した場合には、水上モードから中間モードへのモード切り替えをするために中間モード信号ｃを、エンジン出力分配器３２へ出力する。その結果、この中間モード信号ｃに基づいてエンジン出力分配器３２が、エンジン３１の出力を装軌２２とウォータジェット２４の両方に伝えるため、水陸両用車２１は装軌２２とウォータジェット２４の両方による水際走行を行うことにより、陸上２３へ向かって水際２６を上って行く。

また、車両制御装置２７は、水陸両用車２１が中間モード（水際走行）のとき、ＧＰＳ受信機８１により得られる水陸両用車２１の測位情報と地図データベースとを照合することによって、水陸両用車２１の車両位置（自車位置）情報を得ることにより、水陸両用車２１が陸上２３に達したと判定した場合には、中間モードから陸上モードへのモード切り替えをするために陸上モード信号ａを、エンジン出力分配器３２へ出力する。その結果、この陸上モード信号ａに基づいてエンジン出力分配器３２が、エンジン３１の出力を装軌２２へ伝えることにより、水陸両用車２１は装軌２２による陸上走行を行う。

以上のように、本実施の形態例５における水陸両用車２１の車両制御装置２７によれば、水陸両用車２１が陸上２３から水上２５に向かうときの陸上モードから水際モードへのモード切り替えを行うための中間モード信号ｃ及び水際モードから水上モードへのモード切り替えを行うための水上モード信号ｂ、又は、水上２５から陸上２３へ向かうときの水上モードから水際モードへのモード切り替えを行うための中間モード信号ｃ及び水際モードから陸上モードへのモード切り替えを行うための陸上モード信号ａを、水際又は海岸線に関わる計測値（ＧＰＳ受信機８１により得られる水陸両用車２１の測位情報と地図データベースとを照合することによって得られる水陸両用車２１の車両位置情報）に基づいてエンジン出力分配器３２へ出力することを特徴としている。

具体的には、陸上モード信号ａに基づいてエンジン出力分配器３２がエンジン３１の出力を装軌２２へ伝えることにより装軌２２によって陸上２３を走行する陸上走行と、水上モード信号ｂに基づいてエンジン出力分配器３２がエンジン３１の出力をウォータジェット２４へ伝えることによりウォータジェット２４によって水上２５を航行する水上航行と、中間モード信号ｃに基づいてエンジン出力分配器３２がエンジン３１の出力を装軌２２とウォータジェット２４へ伝えることにより装軌２２とウォータジェット２４によって水際２６を走行する水際走行とを行うことが可能な水陸両用車２１の車両制御装置２７であって、水陸両用車２１が陸上モードのとき、ＧＰＳ受信機８１により得られる水陸両用車２１の測位情報と地図データベースとを照合することによって、水陸両用車２１の車両位置情報を得ることにより、水陸両用車２１が水際２６に達したと判定した場合には、陸上モードから中間モードへのモード切り替えをするために中間モード信号ｃを、エンジン出力分配器３２へ出力し、水陸両用車２１が中間モードのとき、ＧＰＳ受信機８１により得られる水陸両用車２１の測位情報と前記地図データベースとを照合することによって、水陸両用車２１の車両位置情報を得ることにより、水陸両用車２１が水上２５に達したと判定した場合には、中間モードから水上モードへのモード切り替えをするために水上モード信号ｂを、エンジン出力分配器３２へ出力し、水陸両用車２１が水上モードのとき、ＧＰＳ受信機８１により得られる水陸両用車２１の測位情報と前記地図データベースとを照合することによって、水陸両用車２１の車両位置情報を得ることにより、水陸両用車２１が水際２６に達したと判定した場合には、水上モードから中間モードへのモード切り替えをするために中間モード信号ｃを、エンジン出力分配器３２へ出力し、水陸両用車２１が中間モードのとき、ＧＰＳ受信機８１により得られる水陸両用車２１の測位情報と前記地図データベースとを照合することによって、水陸両用車２１の車両位置情報を得ることにより、水陸両用車２１が陸上２３に達したと判定した場合には、中間モードから陸上モードへのモード切り替えをするために陸上モード信号ａを、エンジン出力分配器３２へ出力することを特徴としている。

また、本実施の形態例５の水陸両用車２１の車両制御装置２７でも、上記実施の形態例１と同様に、水陸両用車２１が中間モードのとき、エンジン３１の回転トルクを検出するエンジン回転トルクセンサ５２の出力（又はエンジン出力分配器３２と装軌２２との間に介設されているトランスミッション３３の回転トルクを検出するトランスミッション回転トルクセンサの出力）と、水陸両用車２１の車両速度を検出する車両速度センサ５１の出力に応じて設定するエンジン回転トルク閾値Ｓ（又はトランスミッション回転トルク閾値Ｓ）とを比較し、エンジン回転トルクセンサ５２の出力（又はトランスミッション回転トルクセンサの出力）が、車両速度センサ５１の出力に対応した値のエンジン回転トルク閾値Ｓ以下（又はトランスミッション回転トルク閾値Ｓ以下）になって装軌２２が空回りしていると判定した場合には、エンジン３１へエンジン出力増加信号ｄを出力する（トランスミッション３３へ減速比変更信号を出力する）ことを特徴としているため、中間モードのときに水陸両用車２１の装軌２２が空回りしても、水陸両用車２１の車両速度を安定させることができる。

なお、上記実施の形態例１〜５では個別の判定条件に基づいてモード切り替えを行っているが、これに限定するものではなく、複数の判定条件に基づいて（複数の判定条件が各閾値に達したとき）モード切り替えを行うようにしてもよい。例えば、水陸両用車２１にかかる負荷値に関する複数の判定条件（即ち上記実施の形態例１，３の荷重検出値，回転トルク検出値などの何れか複数の判定条件）を用いて、これら複数の判定条件が各閾値に達したときにモード切り替えを行うことや、水際又は海岸線に関わる計測値に関する複数の判定条件（即ち上記実施の形態例２，４，５の傾斜角検出値、水深計測値、車両位置情報などの何れか複数の判定条件）を用いて、これら複数の判定条件が各閾値に達したときにモード切り替えを行うことや、更には水陸両用車２１にかかる負荷値に関する判定条件（即ち上記実施の形態例１，３の荷重検出値，回転トルク検出値などの何れか１つ又は複数の判定条件）と水際又は海岸線に関わる計測値に関する判定条件（即ち上記実施の形態例２，４，５の傾斜角検出値、水深計測値、車両位置情報などの何れか１つ又は複数の判定条件）とを用いて、これら複数の判定条件が各閾値に達したときにモード切り替えを行うことが可能である。

本発明は水陸両用車の車両制御装置に関するものであり、水陸両用車の陸上モード（陸上走行）、水上モード（水上航行）、中間モード（水際走行）のモード切り替えを自動的に行う場合に適用して有用なものである。

２１水陸両用車
２２装軌
２３陸上
２４ウォータジェット
２５水上
２６水際
２７車両制御装置
３１エンジン
３２エンジン出力分配器
３３トランスミッション
３４スプロケット（動輪），車輪
４１荷重センサ（歪みゲージ）
４２トーションバー
４３連結部材
４４ベアリング
５１車両速度センサ
５２エンジン回転トルクセンサ
６１車両傾斜角センサ（ジャイロ）
７１水深計
８１ＧＰＳ受信機

Claims

陸上モード信号に基づいてエンジン出力分配器がエンジンの出力を装軌へ伝えることにより前記装軌によって陸上を走行する陸上走行と、水上モード信号に基づいて前記エンジン出力分配器が前記エンジンの出力をウォータジェットへ伝えることにより前記ウォータジェットによって水上を航行する水上航行と、中間モード信号に基づいて前記エンジン出力分配器が前記エンジンの出力を前記装軌と前記ウォータジェットへ伝えることにより前記装軌と前記ウォータジェットによって水際を走行する水際走行とを行うことが可能な水陸両用車の車両制御装置であって、
前記水陸両用車が前記陸上から前記水上に向かうときの陸上モードから水際モードへのモード切り替えを行うための前記中間モード信号及び水際モードから水上モードへのモード切り替えを行うための前記水上モード信号、又は、前記水上から前記陸上へ向かうときの水上モードから水際モードへのモード切り替えを行うための前記中間モード信号及び水際モードから陸上モードへのモード切り替えを行うための前記陸上モード信号を、前記水陸両用車にかかる負荷値に基づいて前記エンジン出力分配器へ出力することを特徴とする水陸両用車の車両制御装置。
陸上モード信号に基づいてエンジン出力分配器がエンジンの出力を装軌へ伝えることにより前記装軌によって陸上を走行する陸上走行と、水上モード信号に基づいて前記エンジン出力分配器が前記エンジンの出力をウォータジェットへ伝えることにより前記ウォータジェットによって水上を航行する水上航行と、中間モード信号に基づいて前記エンジン出力分配器が前記エンジンの出力を前記装軌と前記ウォータジェットへ伝えることにより前記装軌と前記ウォータジェットによって水際を走行する水際走行とを行うことが可能な水陸両用車の車両制御装置であって、
前記水陸両用車が前記陸上から前記水上に向かうときの陸上モードから水際モードへのモード切り替えを行うための前記中間モード信号及び水際モードから水上モードへのモード切り替えを行うための前記水上モード信号、又は、前記水上から前記陸上へ向かうときの水上モードから水際モードへのモード切り替えを行うための前記中間モード信号及び水際モードから陸上モードへのモード切り替えを行うための前記陸上モード信号を、水際又は海岸線に関わる計測値に基づいて前記エンジン出力分配器へ出力することを特徴とする水陸両用車の車両制御装置。
請求項１又は２に記載する水陸両用車の車両制御装置において、
前記水陸両用車が中間モードのとき、前記エンジンの回転トルク又は前記エンジン出力分配器と前記装軌との間に介設されているトランスミッションの回転トルクを検出する回転トルクセンサの出力と、前記水陸両用車の車両速度を検出する車両速度センサの出力に応じて設定する回転トルク閾値とを比較し、前記回転トルクセンサの出力が、前記車両速度センサの出力に対応した値の前記回転トルク閾値以下になって前記装軌が空回りしていると判定した場合には、前記エンジンへエンジン出力増加信号を出力する、又は、前記トランスミッションへ減速比変更信号を出力することを特徴とする水陸両用車の車両制御装置。