JP5776524B2 - Four-wheel drive vehicle - Google Patents
Four-wheel drive vehicle Download PDFInfo
- Publication number
- JP5776524B2 JP5776524B2 JP2011265730A JP2011265730A JP5776524B2 JP 5776524 B2 JP5776524 B2 JP 5776524B2 JP 2011265730 A JP2011265730 A JP 2011265730A JP 2011265730 A JP2011265730 A JP 2011265730A JP 5776524 B2 JP5776524 B2 JP 5776524B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- propeller shaft
- wheel
- cutting mechanism
- wheel side
- state
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 131
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 80
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 80
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 80
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 claims description 37
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 claims description 6
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 14
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 14
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 8
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 7
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 4
- 230000006870 function Effects 0.000 description 4
- 230000001143 conditioned effect Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Arrangement And Mounting Of Devices That Control Transmission Of Motive Force (AREA)
- Arrangement And Driving Of Transmission Devices (AREA)
Description
本発明は、四輪駆動車両に関する。 The present invention relates to a four-wheel drive vehicle.
近時、四輪駆動車両としては、主駆動輪および従駆動輪とそれぞれ切断可能なプロペラシャフトを有するものが知られている。このような四輪駆動車両として、プロペラシャフトにモータを設けることにより、走行中に二輪駆動モードから四輪駆動モードに切り換えるときに、プロペラシャフトの回転をモータによって調整するものがある。 Recently, a four-wheel drive vehicle has been known that has a propeller shaft that can be disconnected from a main drive wheel and a sub drive wheel. As such a four-wheel drive vehicle, there is a vehicle that adjusts the rotation of the propeller shaft by a motor when the propeller shaft is provided with a motor to switch from the two-wheel drive mode to the four-wheel drive mode during traveling.
例えば、ドライブラインをエンジンに結合するための第1クラッチと、プロペラシャフトから従駆動輪への駆動を接断すべく動作可能な第2クラッチを有する補助ドライブラインと、補助ドライブラインに結合されたモータとを備え、二輪駆動モードにおいてプロペラシャフトをエンジンと従駆動輪の両方から切り離し、走行中に二輪駆動モードから四輪駆動モードへ切り換えるとき、プロペラシャフトの回転が所定速度に上昇するようにモータを駆動し、補助ドライブラインがエンジンおよび従駆動輪へ結合するように第1および第2クラッチを作動させるものが知られている(例えば、特許文献1参照)。 For example, a first clutch for coupling the drive line to the engine, an auxiliary drive line having a second clutch operable to connect and disconnect the drive from the propeller shaft to the driven wheel, and the auxiliary drive line A motor that separates the propeller shaft from both the engine and the driven wheels in the two-wheel drive mode and switches the propeller shaft from the two-wheel drive mode to the four-wheel drive mode during traveling so that the rotation of the propeller shaft increases to a predetermined speed. In which the first and second clutches are operated so that the auxiliary drive line is coupled to the engine and the driven wheels (see, for example, Patent Document 1).
このように、特許文献1に開示されたものは、走行中に二輪駆動モードから四輪駆動モードに切り換えるときに、プロペラシャフトの回転が所定速度に上昇するようにモータを駆動することによって、各クラッチが円滑に連結するようにしていた。
Thus, what was disclosed in
このような従来の四輪駆動車両においては、走行中に、二輪駆動モードと四輪駆動モードとの切り換えを行うときに、第1クラッチにおける主駆動輪側とプロペラシャフト側との回転、および、第2クラッチにおける従駆動輪側とプロペラシャフト側との回転をそれぞれ同期させることができないため、同期機構を有するクラッチによって第1および第2クラッチをそれぞれ構成する必要があった。 In such a conventional four-wheel drive vehicle, when switching between the two-wheel drive mode and the four-wheel drive mode during traveling, rotation between the main drive wheel side and the propeller shaft side in the first clutch, and Since the rotations of the driven wheel side and the propeller shaft side in the second clutch cannot be synchronized, it is necessary to configure the first and second clutches by a clutch having a synchronization mechanism.
しかしながら、従来の四輪駆動車両は、同期機構が設けられていないクラッチ、例えば、ドグ歯やスプライン等が結合する安価なクラッチによって第1および第2クラッチをそれぞれ構成することについて、何ら考慮されていなかった。 However, the conventional four-wheel drive vehicle takes into consideration that each of the first and second clutches is constituted by a clutch not provided with a synchronization mechanism, for example, an inexpensive clutch to which dog teeth, splines, and the like are coupled. There wasn't.
したがって、従来の四輪駆動車両は、同期機構が設けられていないクラッチによって第1および第2クラッチをそれぞれ構成することにより、二輪駆動モードと四輪駆動モードとを走行中に円滑に切り換えることができなくなってしまうといった課題があった。 Therefore, the conventional four-wheel drive vehicle can smoothly switch between the two-wheel drive mode and the four-wheel drive mode during traveling by configuring the first and second clutches by the clutch not provided with the synchronization mechanism. There was a problem that it could not be done.
本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、プロペラシャフトと主駆動輪とを接続または切断する主駆動輪側切断機構、および、プロペラシャフトと従駆動輪とを接続または切断する従駆動輪側切断機構を、同期機構が設けられていないクラッチによってそれぞれ構成しても、二輪駆動モードと四輪駆動モードとを走行中に円滑に切り換えることができる四輪駆動車両を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve such a problem, and includes a main driving wheel side cutting mechanism for connecting or disconnecting the propeller shaft and the main driving wheel, and a connection or cutting of the propeller shaft and the sub driving wheel. Provided is a four-wheel drive vehicle capable of smoothly switching between a two-wheel drive mode and a four-wheel drive mode even when each driven drive wheel side cutting mechanism is configured by a clutch not provided with a synchronization mechanism. For the purpose.
本発明の四輪駆動車両は、上記目的を達成するため、(1)プロペラシャフトと主駆動輪とを接続する接続状態および前記プロペラシャフトと前記主駆動輪とを切断する切断状態のいずれか一方の状態に切り換えられる主駆動輪側切断機構と、前記プロペラシャフトと従駆動輪とを接続する接続状態および前記プロペラシャフトと前記従駆動輪とを切断する切断状態のいずれか一方の状態に切り換えられる従駆動輪側切断機構と、前記プロペラシャフトを回転させるように前記プロペラシャフトに設けられた回転電機と、を備えた四輪駆動車両において、前記プロペラシャフトによって伝達される動力を調整するように前記プロペラシャフトに設けられた電子制御カップリングを備え、前記回転電機は、前記電子制御カップリングより前記主駆動輪側に設けられている。 In order to achieve the above object, the four-wheel drive vehicle of the present invention is either (1) a connected state in which the propeller shaft and the main drive wheel are connected, or a disconnected state in which the propeller shaft and the main drive wheel are disconnected. The main drive wheel-side cutting mechanism that is switched to the state of the above, the connection state that connects the propeller shaft and the driven wheel , and the cutting state that cuts the propeller shaft and the driven wheel are switched. In a four-wheel drive vehicle comprising a driven-wheel-side cutting mechanism and a rotating electrical machine provided on the propeller shaft so as to rotate the propeller shaft, the power transmitted by the propeller shaft is adjusted to adjust the power transmitted by the propeller shaft. An electronic control coupling provided on a propeller shaft, wherein the rotating electric machine is more It is provided on the wheel side.
この構成により、本発明の四輪駆動車両は、主駆動輪側切断機構が切断状態にあり、電子制御カップリングが動力を遮断する状態にあり、従駆動輪側切断機構が切断状態にある状態で、主駆動輪側切断機構におけるプロペラシャフト側の回転が主駆動輪側の回転に同期するように回転電機を作動させ、主駆動輪側切断機構におけるプロペラシャフト側の回転が主駆動輪側の回転に同期したことを条件として、主駆動輪側切断機構を接続状態にし、従駆動輪側切断機構におけるプロペラシャフト側の回転が従駆動輪側の回転に同期するように電子制御カップリングを作動させ、従駆動輪側切断機構におけるプロペラシャフト側の回転が従駆動輪側の回転に同期したことを条件として、従駆動輪側切断機構を接続状態にすることができる。 With this configuration, in the four-wheel drive vehicle of the present invention, the main drive wheel side cutting mechanism is in a disconnected state, the electronically controlled coupling is in a state of cutting off power, and the driven wheel side cutting mechanism is in a disconnected state. Thus, the rotating electrical machine is operated so that the rotation on the propeller shaft side in the main driving wheel side cutting mechanism is synchronized with the rotation on the main driving wheel side, and the rotation on the propeller shaft side in the main driving wheel side cutting mechanism is on the main driving wheel side. Provided that the main drive wheel side cutting mechanism is in the connected state on condition that it is synchronized with the rotation, the electronically controlled coupling is operated so that the rotation on the propeller shaft side in the driven wheel side cutting mechanism is synchronized with the rotation on the driven wheel side The driven wheel side cutting mechanism can be brought into the connected state on condition that the rotation on the propeller shaft side in the driven wheel side cutting mechanism is synchronized with the rotation on the driven wheel side.
このように、本発明の四輪駆動車両は、主駆動輪側切断機構における前記主駆動輪側の回転と前記プロペラシャフト側との回転、および、従駆動輪側切断機構における前記プロペラシャフト側の回転と前記従駆動輪側の回転とをそれぞれ同期させることができるため、同期機構が設けられていないクラッチによって主駆動輪側切断機構および従駆動輪側切断機構をそれぞれ構成しても、二輪駆動モードと四輪駆動モードとを走行中に円滑に切り換えることができる。 As described above, the four-wheel drive vehicle of the present invention includes the rotation on the main drive wheel side and the rotation on the propeller shaft side in the main drive wheel side cutting mechanism, and the rotation on the propeller shaft side in the sub drive wheel side cutting mechanism. Since the rotation and the rotation on the driven wheel side can be synchronized with each other, even if each of the main driving wheel side cutting mechanism and the driven wheel side cutting mechanism is constituted by a clutch not provided with a synchronization mechanism, The mode and the four-wheel drive mode can be switched smoothly during traveling.
また、上記(1)に記載の四輪駆動車両において、(2)少なくとも前記主駆動輪側切断機構と、前記従駆動輪側切断機構と、前記電子制御カップリングと、前記回転電機とを制御する制御部を備え、前記制御部は、前記主駆動輪側切断機構が前記切断状態にあり、前記電子制御カップリングが前記動力を遮断する状態にあり、前記従駆動輪側切断機構が前記切断状態にある状態で、前記主駆動輪側切断機構における前記プロペラシャフト側の回転が前記主駆動輪側の回転に同期するように前記回転電機を制御し、前記主駆動輪側切断機構における前記プロペラシャフト側の回転が前記主駆動輪側の回転に同期したことを条件として、前記主駆動輪側切断機構を前記接続状態になるように制御し、前記従駆動輪側切断機構における前記プロペラシャフト側の回転が前記従駆動輪側の回転に同期するように前記電子制御カップリングを制御し、前記従駆動輪側切断機構における前記プロペラシャフト側の回転が前記従駆動輪側の回転に同期したことを条件として、前記従駆動輪側切断機構を前記接続状態になるように制御するようにしてもよい。 In the four-wheel drive vehicle described in (1) above, (2) at least control the main drive wheel side cutting mechanism, the slave drive wheel side cutting mechanism, the electronic control coupling, and the rotating electrical machine. The control unit is configured such that the main driving wheel side cutting mechanism is in the cutting state, the electronic control coupling is in a state of cutting off the power, and the driven wheel side cutting mechanism is in the cutting state. In this state, the rotating electrical machine is controlled so that the rotation on the propeller shaft side in the main driving wheel side cutting mechanism is synchronized with the rotation on the main driving wheel side, and the propeller in the main driving wheel side cutting mechanism is On the condition that the rotation on the shaft side is synchronized with the rotation on the main drive wheel side, the main drive wheel side cutting mechanism is controlled to be in the connected state, and the propeller in the slave drive wheel side cutting mechanism is controlled. The electronically controlled coupling is controlled so that the rotation on the shaft side is synchronized with the rotation on the driven wheel side, and the rotation on the propeller shaft side in the cutting mechanism on the driven wheel side is synchronized with the rotation on the driven wheel side The driven wheel side cutting mechanism may be controlled to be in the connected state on the condition that it has been.
この構成により、本発明の四輪駆動車両は、主駆動輪側切断機構における前記主駆動輪側の回転と前記プロペラシャフト側との回転、および、従駆動輪側切断機構における前記プロペラシャフト側の回転と前記従駆動輪側の回転とをそれぞれ同期させることができるため、同期機構が設けられていないクラッチによって主駆動輪側切断機構および従駆動輪側切断機構をそれぞれ構成しても、二輪駆動モードと四輪駆動モードとを走行中に円滑に切り換えることができる。 With this configuration, the four-wheel drive vehicle of the present invention is configured such that the main drive wheel side rotation mechanism and the propeller shaft side rotation in the main drive wheel side cutting mechanism, and the propeller shaft side rotation in the sub drive wheel side cutting mechanism. Since the rotation and the rotation on the driven wheel side can be synchronized with each other, even if each of the main driving wheel side cutting mechanism and the driven wheel side cutting mechanism is constituted by a clutch not provided with a synchronization mechanism, The mode and the four-wheel drive mode can be switched smoothly during traveling.
また、上記(2)に記載の四輪駆動車両において、(3)前記制御部は、前記主駆動輪側切断機構が前記接続状態にあり、前記電子制御カップリングが前記動力を伝達する状態にあり、前記従駆動輪側切断機構が前記接続状態にある状態で、前記動力を遮断する状態になるように前記電子制御カップリングを制御し、前記主駆動輪側切断機構を前記切断状態になるように制御すると共に、前記従駆動輪側切断機構を前記切断状態になるように制御し、前記プロペラシャフトの回転力から電力を回生するように前記回転電機を制御するようにしてもよい。 Further, in the four-wheel drive vehicle described in (2) above, (3) the control unit is in a state where the main drive wheel side cutting mechanism is in the connected state and the electronic control coupling transmits the power. Yes, with the driven wheel side cutting mechanism in the connected state, the electronic control coupling is controlled so that the power is cut off, and the main driving wheel side cutting mechanism is in the disconnected state. The driven electric wheel side cutting mechanism may be controlled to be in the cutting state, and the rotating electrical machine may be controlled so as to regenerate electric power from the rotational force of the propeller shaft.
この構成により、本発明の四輪駆動車両は、プロペラシャフトによって伝達されている動力を遮断するように電子制御カップリングを制御することにより、主駆動輪側切断機構および従駆動輪側切断機構にかかるトルクを低減させるため、同期機構が設けられていないクラッチによって主駆動輪側切断機構および従駆動輪側切断機構をそれぞれ構成しても、四輪駆動モードから二輪駆動モードに走行中に円滑に切り換えることができる。 With this configuration, the four-wheel drive vehicle of the present invention controls the electronically controlled coupling so as to cut off the power transmitted by the propeller shaft, so that the main drive wheel side cutting mechanism and the sub drive wheel side cutting mechanism can be controlled. In order to reduce such torque, even if each of the main drive wheel side cutting mechanism and the slave drive wheel side cutting mechanism is configured by a clutch that is not provided with a synchronization mechanism, the four wheel drive mode to the two wheel drive mode can be smoothly performed. Can be switched.
また、本発明の四輪駆動車両は、主駆動輪側切断機構および電子制御カップリングから伝達されていた動力が遮断されたことによってプロペラシャフトが空転するため、プロペラシャフトの空転による回転力から電力を回生することができる。 In the four-wheel drive vehicle of the present invention, since the propeller shaft rotates idly when the power transmitted from the main drive wheel side cutting mechanism and the electronic control coupling is cut off, the electric power is generated from the rotational force caused by the idling of the propeller shaft. Can be regenerated.
また、上記(1)に記載の四輪駆動車両において、(4)前記制御部は、少なくとも前記主駆動輪側切断機構と、前記回転電機とを制御する制御部を備え、前記主駆動輪側切断機構が前記切断状態にあり、前記電子制御カップリングが前記動力を遮断する状態にあり、前記従駆動輪側切断機構が前記切断状態にある状態で、前記主駆動輪側切断機構における前記プロペラシャフト側の回転が前記主駆動輪側の回転に同期するように前記回転電機を制御し、前記主駆動輪側切断機構における前記プロペラシャフト側の回転が前記主駆動輪側の回転に同期したことを条件として、前記主駆動輪側切断機構を前記接続状態になるように制御し、前記プロペラシャフトの回転力から電力を回生するように前記回転電機を制御するようにしてもよい。 In the four-wheel drive vehicle described in (1) above, (4) the control unit includes at least a control unit that controls the main drive wheel side cutting mechanism and the rotating electrical machine, and the main drive wheel side The propeller in the main driving wheel side cutting mechanism is in a state where the cutting mechanism is in the cutting state, the electronic control coupling is in a state of cutting off the power, and the driven wheel side cutting mechanism is in the cutting state. The rotating electrical machine is controlled so that rotation on the shaft side is synchronized with rotation on the main driving wheel side, and rotation on the propeller shaft side in the main driving wheel side cutting mechanism is synchronized with rotation on the main driving wheel side As a condition, the main driving wheel side cutting mechanism may be controlled to be in the connected state, and the rotating electrical machine may be controlled so as to regenerate electric power from the rotational force of the propeller shaft.
この構成により、本発明の四輪駆動車両は、二輪駆動モードで走行しているときに、主駆動輪側切断機構を切断状態から接続状態に円滑に切り換えつつ、主駆動輪側からプロペラシャフトに伝達される動力から電力を回生することができる。 With this configuration, when the four-wheel drive vehicle of the present invention is traveling in the two-wheel drive mode, the main drive wheel side cutting mechanism is smoothly switched from the cut state to the connected state, and the propeller shaft is switched from the main drive wheel side. Electric power can be regenerated from the transmitted power.
また、上記(1)に記載の四輪駆動車両において、(5)少なくとも前記従駆動輪側切断機構と、前記電子制御カップリングと、前記回転電機とを制御する制御部を備え、前記制御部は、前記主駆動輪側切断機構が前記切断状態にあり、前記電子制御カップリングが前記動力を遮断する状態にあり、前記従駆動輪側切断機構が前記切断状態にある状態で、前記動力を伝達する状態になるように前記電子制御カップリングを制御し、前記従駆動輪側切断機構における前記プロペラシャフト側の回転が前記従駆動輪側の回転に同期するように前記回転電機を制御し、前記従駆動輪側切断機構における前記プロペラシャフト側の回転が前記従駆動輪側の回転に同期したことを条件として、前記従駆動輪側切断機構を前記接続状態になるように制御し、前記プロペラシャフトの回転力から電力を回生するように前記回転電機を制御するようにしてもよい。 In the four-wheel drive vehicle described in (1) above, (5) a control unit that controls at least the driven wheel-side cutting mechanism, the electronic control coupling, and the rotating electric machine is provided, and the control unit The main driving wheel side cutting mechanism is in the cutting state, the electronically controlled coupling is in a state of cutting off the power, and the driven wheel side cutting mechanism is in the cutting state, Controlling the electronic control coupling to be in a state of transmission, controlling the rotating electrical machine so that rotation on the propeller shaft side in the driven wheel side cutting mechanism is synchronized with rotation on the driven wheel side, On the condition that the rotation on the propeller shaft side of the driven wheel side cutting mechanism is synchronized with the rotation on the driven wheel side, the driven wheel side cutting mechanism is controlled to be in the connected state. It may be controlled to the rotary electric machine so as to regenerate electric power from the rotational force of the propeller shaft.
この構成により、本発明の四輪駆動車両は、二輪駆動モードで走行しているときに、従駆動輪側切断機構を切断状態から接続状態に円滑に切り換えつつ、従駆動輪側からプロペラシャフトに伝達された動力から電力を回生することができる。 With this configuration, when the four-wheel drive vehicle of the present invention is traveling in the two-wheel drive mode, the driven wheel side cutting mechanism is smoothly switched from the disconnected state to the connected state, and the driven wheel side is changed to the propeller shaft. Electric power can be regenerated from the transmitted power.
また、上記(1)に記載の四輪駆動車両において、(6)少なくとも前記従駆動輪側切断機構と、前記電子制御カップリングと、前記回転電機とを制御する制御部を備え、前記制御部は、前記主駆動輪側切断機構が前記接続状態にあり、前記電子制御カップリングが前記動力を伝達する状態にあり、前記従駆動輪側切断機構が前記接続状態にある状態で、前記動力を遮断する状態になるように前記電子制御カップリングを制御し、前記従駆動輪側切断機構を前記切断状態になるように制御し、前記プロペラシャフトの回転力から電力を回生するように前記回転電機を制御するようにしてもよい。 Further, in the four-wheel drive vehicle described in (1) above, (6) a control unit that controls at least the driven wheel side cutting mechanism, the electronic control coupling, and the rotating electric machine is provided, and the control unit The main drive wheel side cutting mechanism is in the connected state, the electronic control coupling is in a state of transmitting the power, and the driven wheel side cutting mechanism is in the connected state, Controlling the electronically controlled coupling so as to be shut off, controlling the driven wheel side cutting mechanism so as to be in the disconnected state, and regenerating electric power from the rotational force of the propeller shaft. May be controlled.
この構成により、本発明の四輪駆動車両は、四輪駆動モードで走行しているときに、従駆動輪側切断機構を接続状態から切断状態に円滑に切り換えつつ、主駆動輪側からプロペラシャフトに伝達された動力から電力を回生することができる。 With this configuration, the four-wheel drive vehicle of the present invention allows the propeller shaft from the main drive wheel side to smoothly switch the driven drive wheel side cutting mechanism from the connected state to the disconnected state when traveling in the four-wheel drive mode. Electric power can be regenerated from the power transmitted to the.
また、上記(1)に記載の四輪駆動車両において、(7)少なくとも前記主駆動輪側切断機構と、前記電子制御カップリングと、前記回転電機とを制御する制御部を備え、前記制御部は、前記主駆動輪側切断機構が前記接続状態にあり、前記電子制御カップリングが前記動力を伝達する状態にあり、前記従駆動輪側切断機構が前記接続状態にある状態で、前記動力を遮断する状態になるように前記電子制御カップリングを制御し、前記主駆動輪側切断機構を前記切断状態になるように制御し、前記動力を伝達する状態になるように前記電子制御カップリングを制御し、前記プロペラシャフトの回転力から電力を回生するように前記回転電機を制御するようにしてもよい。 In the four-wheel drive vehicle described in (1) above, (7) a control unit that controls at least the main drive wheel side cutting mechanism, the electronic control coupling, and the rotating electric machine is provided, and the control unit The main drive wheel side cutting mechanism is in the connected state, the electronic control coupling is in a state of transmitting the power, and the driven wheel side cutting mechanism is in the connected state, The electronically controlled coupling is controlled so as to be shut off, the main driving wheel side cutting mechanism is controlled so as to be in the disconnected state, and the electronically controlled coupling is set so as to be in a state of transmitting the power. The rotating electrical machine may be controlled so as to regenerate electric power from the rotational force of the propeller shaft.
この構成により、本発明の四輪駆動車両は、四輪駆動モードで走行しているときに、主駆動輪側切断機構を接続状態から切断状態に円滑に切り換えつつ、従駆動輪側からプロペラシャフトに伝達された動力から電力を回生することができる。 With this configuration, the four-wheel drive vehicle of the present invention allows the propeller shaft from the driven wheel side to smoothly switch the main drive wheel-side cutting mechanism from the connected state to the disconnected state when traveling in the four-wheel drive mode. Electric power can be regenerated from the power transmitted to the.
本発明によれば、プロペラシャフトと主駆動輪とを接続または切断する主駆動輪側切断機構、および、プロペラシャフトと従駆動輪とを接続または切断する従駆動輪側切断機構を、同期機構が設けられていないクラッチによってそれぞれ構成しても、二輪駆動モードと四輪駆動モードとを走行中に円滑に切り換えることができる四輪駆動車両を提供することができる。 According to the present invention, the synchronization mechanism includes a main driving wheel side cutting mechanism that connects or disconnects the propeller shaft and the main driving wheel, and a slave driving wheel side cutting mechanism that connects or disconnects the propeller shaft and the slave driving wheel. A four-wheel drive vehicle that can smoothly switch between the two-wheel drive mode and the four-wheel drive mode while traveling can be provided even if each is constituted by a clutch that is not provided.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1に示すように、本実施の形態における車両は、フロントエンジン・フロントドライブ形式の所謂、FF形式の四輪駆動車両1によって構成される。四輪駆動車両1は、駆動力を発生する内燃機関としてのエンジン10と、変速機11およびフロントディファレンシャル装置(以下、単に「フロントデフ」という)12を含んで構成されるトランスアクスル13と、トランスファ装置14と、左右の前輪15L、15Rと、左右のドライブシャフト16L、16Rと、プロペラシャフト17と、電子制御カップリング18と、リヤディファレンシャル装置(以下、単に「リヤデフ」という)19と、左右の後輪20L、20Rと、左右のドライブシャフト21L、21Rと、ECU(Electronic Control Unit)23とを備えている。
As shown in FIG. 1, the vehicle in the present embodiment is constituted by a so-called FF type four-
なお、本実施の形態おいて、エンジン10は、ガソリンを燃料とする直列4気筒のエンジンによって構成されているものとして説明するが、本発明においては、直列6気筒エンジン、V型6気筒エンジン、V型12気筒エンジンまたは水平対向6気筒エンジン等の種々の型式のエンジンによって構成されていてもよい。
In the present embodiment, the
また、エンジン10に用いられる燃料は、ガソリンに代えて、軽油等の炭化水素系の燃料であってもよく、エタノール等のアルコールとガソリンとを混合したアルコール燃料であってもよい。
The fuel used for the
変速機11は、エンジン10とフロントデフ12との間に設けられており、エンジン10の回転を変速してフロントデフ12に出力するようになっている。変速機11は、トルクコンバータ30と、複数の前進用変速段および後進段を形成するギヤユニット31と、出力軸32とを備えている。
The transmission 11 is provided between the
出力軸32の一端には、出力ギヤ33が一体回転可能に取り付けられている。なお、本実施の形態において、変速機11は、自動変速機として説明するが、本発明においては、無段変速機等によって構成されてもよい。
An
フロントデフ12は、デフケース40を備えており、デフケース40は、図示しない軸受を介してトランスアクスル13のハウジング13aに回転自在に支持されている。デフケース40の外周部には、出力ギヤ33と噛み合うリングギヤ41が設けられており、デフケース40内には、互いに向かい合うように一対のデフピニオンギヤ42が取り付けられている。
The front differential 12 includes a differential case 40, and the differential case 40 is rotatably supported by the
一対のデフピニオンギヤ42は、デフケース40と共に公転可能であり、かつデフケース40に対して自転可能である。一対のデフピニオンギヤ42には、一対のサイドギヤ43が噛み合っている。一対のサイドギヤ43は、ドライブシャフト16L、16Rを介して前輪15L、15Rにそれぞれ連結されている。なお、本実施の形態において、前輪15L、15Rは、本発明における主駆動輪を構成する。
The pair of differential pinion gears 42 can revolve with the differential case 40 and can rotate with respect to the differential case 40. A pair of side gears 43 mesh with the pair of differential pinion gears 42. The pair of side gears 43 are connected to the
このように、フロントデフ12は、ドライブシャフト16L、16Rに接続されており、エンジン10から変速機11を介して出力された駆動力を前輪15L、15Rに分配して伝達することにより、エンジン10の駆動力の回転速度差を許容するようになっている。
Thus, the front differential 12 is connected to the
また、ドライブシャフト16L、16Rには、前輪15L、15Rがそれぞれ連結されており、前輪15L、15Rは、ドライブシャフト16L、16Rを中心に回転するようになっている。
Further,
トランスファ装置14は、フロントデフ12の回転軸方向に位置するように設けられている。なお、フロントデフ12の回転軸方向は、デフケース40およびドライブシャフト16L、16Rの回転軸方向と同一方向である。
The
デフケース40の端部には、トランスファ装置14内に突出した円筒状のボス40aが形成されている。トランスファ装置14は、ベベルギヤ50と、ベベルギヤ軸51と、主駆動側クラッチ53と、アクチュエータ54と、出力ピニオン55とを備えている。
A
ベベルギヤ50は、ベベルギヤ軸51の外周部に固定されている。ベベルギヤ軸51は、主駆動側クラッチ53によってボス40aと接続および切断されるようになっている。すなわち、主駆動側クラッチ53は、ベベルギヤ軸51とボス40aとを接続する接続状態と、ベベルギヤ軸51とボス40aとを切断する切断状態とのいずれか一方の状態に切り換えられる。
The
したがって、主駆動側クラッチ53が接続状態にある場合には、前輪15L、15Rとプロペラシャフト17とが接続される。一方、主駆動側クラッチ53が切断状態にある場合には、前輪15L、15Rとプロペラシャフト17とが切断される。
Therefore, when the main drive side clutch 53 is in the connected state, the
アクチュエータ54は、ECU23から駆動信号が入力されている状態で、主駆動側クラッチ53を接続状態にし、ECU23から駆動信号が入力されていない状態で、主駆動側クラッチ53を切断状態にするようになっている。
The
このように、本実施の形態における主駆動側クラッチ53およびアクチュエータ54は、本発明における主駆動輪側切断機構を構成する。また、本実施の形態において、主駆動側クラッチ53は、同期機構が設けられていないクラッチ、例えば、ドグ歯やスプライン等が結合する安価なクラッチによって構成されている。
Thus, the main drive side clutch 53 and the
プロペラシャフト17は、トランスファ装置14と電子制御カップリング18との間に設けられており、プロペラシャフト17の先端部は、トランスファ装置14の出力ピニオン55に接続されている。
The
プロペラシャフト17には、トランスファ装置14と電子制御カップリング18との間に、電力と回転力とを相互に変換するモータ70が設けられている。モータ70は、回転磁界を形成するステータ71と、ステータ71の内部に配置され複数の永久磁石が埋め込まれたロータ72と、を備えており、ステータ71は、ステータコアおよびステータコアに巻き掛けられた三相コイルを備えている。
The
ロータ72は、プロペラシャフト17に結合されており、ステータ71のステータコアは、例えば、電磁鋼板の薄板を積層して形成され、四輪駆動車両1に固定された本体ケース73の内周部に固定されている。
The
このように構成されたモータ70において、ステータ71の三相コイルに三相交流電力が供給されると、ステータ71によって回転磁界が形成され、この回転磁界にロータ72に埋め込まれた永久磁石が引かれることにより、ロータ72が回転駆動される。このように、モータ70は、電力を回転力に変換する電動機として機能するようになっている。
In the
また、ロータ72に埋め込まれた永久磁石が回転すると、回転磁界が形成され、この回転磁界によりステータ71の三相コイルに誘導電流が流れることにより、三相コイルの両端に電力が発生する。このように、モータ70は、回転力を電力に変換する電力回生器として機能するようになっている。
Further, when the permanent magnet embedded in the
モータ70は、インバータ75を介して、バッテリ76と接続されており、バッテリ76は、四輪駆動車両1の各部に電力を供給するようになっている。インバータ75は、ECU23からの制御信号に基づいて、バッテリ76から供給された電力でモータ70を駆動させたり、プロペラシャフト17の回転力からモータ70によって回生された電力をバッテリ76に充電させたりするようになっている。このように、本実施の形態において、モータ70は、本発明における回転電機を構成する。
The
プロペラシャフト17の後端部には電子制御カップリング18が設けられており、電子制御カップリング18は、先端部でプロペラシャフト17に連結され、後端部でリヤデフ19に連結されている。
An
電子制御カップリング18は、ECU23から出力される制御電流に応じて作動することにより、エンジン10から発生されたトルクを前輪15L、15R側および後輪20L、20R側で100:0から50:50までの範囲で無段階に配分するようになっている。
The
なお、本実施の形態において、特に、電子制御カップリング18がエンジン10から発生されたトルクを前輪15L、15R側および後輪20L、20R側で100:0に配分している状態、すなわち、前輪15L、15R側のみに配分している状態を「切断状態」といい、エンジン10から発生されたトルクを前輪15L、15R側だけでなく後輪20L、20R側にも配分している状態を「接続状態」という。
In the present embodiment, in particular, the electronically controlled
リヤデフ19は、デフケース60を備えており、デフケース60の外周には電子制御カップリング18のドライブピニオンギヤ18aと噛み合うリングギヤ61が設けられている。
The rear differential 19 includes a differential case 60, and a
デフケース60内には、互いに向かい合うように一対のデフピニオンギヤ62が取り付けられている。一対のデフピニオンギヤ62は、デフケース60と共に公転自在で、かつデフケース60に対して自転自在となっている。 A pair of differential pinion gears 62 is attached in the differential case 60 so as to face each other. The pair of differential pinion gears 62 can revolve together with the differential case 60 and can rotate with respect to the differential case 60.
一対のデフピニオンギヤ62には、一対のサイドギヤ63が噛み合わされており、一対のサイドギヤ63は、ドライブシャフト21L、21Rを介して後輪20L、20Rにそれぞれ連結されている。なお、本実施の形態において、後輪20L、20Rは、本発明における従駆動輪を構成する。
A pair of side gears 63 are meshed with the pair of differential pinion gears 62, and the pair of side gears 63 are connected to the
ドライブシャフト21Lには、従駆動側クラッチ65が設けられ、従駆動側クラッチ65には、アクチュエータ66が設けられている。従駆動側クラッチ65は、後輪20Lとリヤデフ19とを接続する接続状態と、後輪20Lとリヤデフ19とを切断する切断状態とのいずれか一方の状態に切り換えられる。
The
すなわち、従駆動側クラッチ65が接続状態にある場合には、後輪20L、20Rとプロペラシャフト17とが接続される。一方、従駆動側クラッチ65が切断状態にある場合には、後輪20L、20Rとプロペラシャフト17とが切断される。
That is, when the driven side clutch 65 is in the connected state, the
アクチュエータ54は、ECU23から駆動信号が入力されている状態で、従駆動側クラッチ65を接続状態にし、ECU23から駆動信号が入力されていない状態で、従駆動側クラッチ65を切断状態にするようになっている。
The
このように、本実施の形態における従駆動側クラッチ65およびアクチュエータ66は、本発明における従駆動輪側切断機構を構成する。また、本実施の形態において、従駆動側クラッチ65は、同期機構が設けられていないクラッチ、例えば、ドグ歯やスプライン等が結合する安価なクラッチによって構成されている。
Thus, the driven-
ECU23は、図示を省略するが、CPU(Central Processing Unit)と、ROM(Read Only Memory)と、RAM(Random Access Memory)と、フラッシュメモリと、入出力ポートとを備えたマイクロプロセッサによって構成されている。
Although not shown, the
ECU23のROMには、当該マイクロプロセッサをECU23として機能させるためのプログラムが記憶されている。すなわち、ECU23のCPUがRAMを作業領域としてROMに記憶されたプログラムを実行することにより、当該マイクロプロセッサは、ECU23として機能する。なお、本実施の形態において、ECU23は、本発明における制御部を構成する。
A program for causing the microprocessor to function as the
四輪駆動車両1の室内には、四輪駆動車両1を二輪駆動モードと四輪駆動モードとの間で切り換えるための駆動切換スイッチ80が設けられている。駆動切換スイッチ80は、ECU23に接続されており、二輪駆動モードまたは四輪駆動モードに応じた信号をECU23に出力するようになっている。
A
四輪駆動車両1は、主駆動側クラッチ53、電子制御カップリング18および従駆動側クラッチ65がそれぞれ接続状態となることで、四輪駆動モードとなり、主駆動側クラッチ53、電子制御カップリング18および従駆動側クラッチ65がそれぞれ切断状態となることで、二輪駆動モードとなる。
The four-
図2に示すように、本実施の形態において、ECU23の入力側には、駆動切換スイッチ80に加えて、モータ70の回転角を検出するモータ回転角センサ100、各ドライブシャフト16L、16Rの回転角をそれぞれ検出する主駆動軸回転角センサ101R、101L、電子制御カップリング18の出力側(ドライブピニオンギヤ18a側)の回転角を検出するカップリング出力角センサ102、ドライブシャフト21L、21Rの回転角を検出する従駆動軸回転角センサ103L、103R、および、四輪駆動車両1の前後方向の加速度を検出する加速度センサ104等のセンサが接続されている。また、ECU23の出力側には、電子制御カップリング18、アクチュエータ54、66、および、インバータ75等が接続されている。
As shown in FIG. 2, in the present embodiment, on the input side of the
本実施の形態において、ECU23は、駆動切換スイッチ80、モータ回転角センサ100、主駆動軸回転角センサ101R、101L、カップリング出力角センサ102および従駆動軸回転角センサ103Lから入力された信号に基づいて、電子制御カップリング18、アクチュエータ54、66およびインバータ75を制御するようになっている。
In the present embodiment, the
例えば、ECU23は、四輪駆動車両1を二輪駆動モードから四輪駆動モードに切り換える場合には、主駆動側クラッチ53におけるプロペラシャフト17側の回転が前輪15L、15R側の回転に同期するようにモータ70を制御し、主駆動側クラッチ53におけるプロペラシャフト17側の回転が前輪15L、15R側の回転に同期したことを条件として、主駆動側クラッチ53が接続状態になるようにアクチュエータ54を制御し、従駆動側クラッチ65におけるプロペラシャフト17側の回転が後輪20L側の回転に同期するように電子制御カップリング18を制御し、従駆動側クラッチ65におけるプロペラシャフト17側の回転が後輪20L側の回転に同期したことを条件として、従駆動側クラッチ65が接続状態になるようにアクチュエータ66を制御するようになっている。
For example, when the four-
ここで、ECU23は、モータ回転角センサ100によって検出されたモータ70の回転角から得られるプロペラシャフト17の回転速度と、主駆動軸回転角センサ101L、101Rによって検出された各ドライブシャフト16L、16Rの回転角から得られるドライブシャフト16L、16Rの回転速度との比が予め定められた比Rfになったことを条件として、主駆動側クラッチ53におけるプロペラシャフト17側の回転が前輪15L、15R側の回転に同期したと判断するようになっている。
Here, the
なお、主駆動軸回転角センサ101L、101Rによって検出された各ドライブシャフト16L、16Rの回転角から得られる各ドライブシャフト16L、16Rの回転速度が異なる場合には、ECU23は、ドライブシャフト16L、16Rの回転速度の平均値を算出し、算出した平均値をドライブシャフト16L、16Rの回転速度とするようになっている。また、本実施の形態における比Rfは、ベベルギヤ50と出力ピニオン55とのギヤ比に相当する。
If the rotational speeds of the
また、ECU23は、カップリング出力角センサ102によって検出された電子制御カップリング18の出力側の回転角から得られる電子制御カップリング18の出力側の回転速度と、従駆動軸回転角センサ103Lによって検出されたドライブシャフト21Lの回転角から得られるドライブシャフト16Lの回転速度との比が予め定められた比Rrになったことを条件として、従駆動側クラッチ65におけるプロペラシャフト17側の回転が後輪20L側の回転に同期したと判断するようになっている。
Further, the
なお、従駆動軸回転角センサ103L、103Rによって検出された各ドライブシャフト21L、21Rの回転角から得られる各ドライブシャフト21L、21Rの回転速度が異なる場合には、ECU23は、電子制御カップリング18の出力側の回転速度に比Rrを乗算し、乗算結果からドライブシャフト21Rの回転速度を減じた値がドライブシャフト21Lの回転速度と等しいか否かによって、従駆動側クラッチ65におけるプロペラシャフト17側の回転が後輪20L側の回転に同期したか否かを判断するようになっている。また、本実施の形態における比Rrは、ドライブピニオンギヤ18aとリングギヤ61とのギヤ比に相当する。
When the rotational speeds of the
また、ECU23は、四輪駆動車両1を四輪駆動モードから二輪駆動モードに切り換える場合には、電子制御カップリング18を切断状態になるように制御し、主駆動側クラッチ53が切断状態になるようにアクチュエータ54を制御すると共に、従駆動側クラッチ65が切断状態になるようにアクチュエータ66を制御し、プロペラシャフト17の回転力からモータ70によって電力を回生するようにインバータ75を制御するようになっている。
Further, when switching the four-
以上のように構成された四輪駆動車両1を構成するECU23による四輪駆動モード切り換え動作について図3を参照して説明する。なお、以下に説明する四輪駆動モード切り換え動作は、四輪駆動車両1が二輪駆動モードにあるときに、駆動切換スイッチ80から四輪駆動モードに応じた信号がECU23に入力されたことを条件として実行される。
The four-wheel drive mode switching operation by the
まず、ECU23は、主駆動側クラッチ53におけるプロペラシャフト17側の回転が前輪15L、15R側の回転に同期するようにインバータ75を制御してモータ70を駆動させる(ステップS1)。ここで、ECU23は、主駆動側クラッチ53におけるプロペラシャフト17側と前輪15L、15R側との回転、すなわち、主駆動側クラッチ53の両端の回転が同期したことを条件として(ステップS2)、アクチュエータ54を制御して主駆動側クラッチ53を接続状態にする(ステップS3)。
First, the
次いで、ECU23は、従駆動側クラッチ65におけるプロペラシャフト17側の回転が後輪20L側の回転に同期するように電子制御カップリング18を作動させる(ステップS4)。ここで、ECU23は、従駆動側クラッチ65におけるプロペラシャフト17側と後輪20L側との回転、すなわち、従駆動側クラッチ65の両端の回転が同期したことを条件として(ステップS5)、アクチュエータ66を制御して従駆動側クラッチ65を接続状態にし(ステップS6)、四輪駆動モード切り換え動作を終了する。
Next, the
このように、ECU23は、四輪駆動車両1を二輪駆動モードから四輪駆動モードに切り換えるときに、主駆動側クラッチ53の両端の回転、および、従駆動側クラッチ65の両端の回転をそれぞれ同期させるため、主駆動側クラッチ53および従駆動側クラッチ65を円滑に接続状態にすることができる。
Thus, the
次に、ECU23による二輪駆動モード切り換え動作について図4を参照して説明する。なお、以下に説明する二輪駆動モード切り換え動作は、四輪駆動車両1が四輪駆動モードにあるときに、駆動切換スイッチ80から二輪駆動モードに応じた信号がECU23に入力されたことを条件として実行される。
Next, the two-wheel drive mode switching operation by the
まず、ECU23は、電子制御カップリング18を切断状態にする(ステップS11)。次いで、ECU23は、アクチュエータ54を制御して主駆動側クラッチ53を切断状態にすると共に(ステップS12)、アクチュエータ66を制御して従駆動側クラッチ65を切断状態にする(ステップS13)。
First, the
次いで、ECU23は、主駆動側クラッチ53および電子制御カップリング18との間で伝達される動力が遮断されたことによって空転しているプロペラシャフト17の回転力からモータ70によって電力を回生するようインバータ75を制御し(ステップS14)、二輪駆動モード切り換え動作を終了する。
Next, the
このように、ECU23は、電子制御カップリング18を切断状態にすることにより、主駆動側クラッチ53および従駆動側クラッチ65にかかるトルクを低減させるため、主駆動側クラッチ53および従駆動側クラッチ65を円滑に切断状態にすることができる。
In this way, the
また、ECU23は、主駆動側クラッチ53および電子制御カップリング18との間で伝達される動力が遮断されたことによって空転しているプロペラシャフト17の回転力からモータ70によって電力を回生することができる。
Further, the
上述したように構成された本実施の形態に係る四輪駆動車両1は、二輪駆動モードと四輪駆動モードとを走行中に円滑に切り換えることができる他に、バッテリ76の残容量が不足したときに、モータ70によって電力を回生することができる。
The four-
このようなECU23による電力回生動作について図5乃至図8を参照して説明する。まず、四輪駆動車両1が二輪駆動モードにあるときに、前輪15L、15R側からの回転力から電力を回生する電力回生動作について説明する。
Such power regeneration operation by the
図5において、まず、ECU23は、主駆動側クラッチ53におけるプロペラシャフト17側の回転が前輪15L、15R側の回転に同期するようにインバータ75を制御してモータ70を駆動させる(ステップS21)。
In FIG. 5, the
次いで、ECU23は、主駆動側クラッチ53におけるプロペラシャフト17側と前輪15L、15R側との回転、すなわち、主駆動側クラッチ53の両端の回転が同期したことを条件として(ステップS22)、アクチュエータ54を制御して主駆動側クラッチ53を接続状態にする(ステップS23)。次いで、ECU23は、プロペラシャフト17の回転力からモータ70によって電力を回生するようインバータ75を制御し(ステップS24)、電力回生動作を終了する。
Next, the
このように、ECU23は、四輪駆動車両1が二輪駆動モードで走行しているときに、主駆動側クラッチ53を切断状態から接続状態に円滑に切り換えつつ、前輪15L、15R側からプロペラシャフト17に伝達された動力から電力を回生することができる。
Thus, the
次に、四輪駆動車両1が二輪駆動モードにあるときに、後輪20L、20R側からの回転力から電力を回生する電力回生動作について説明する。
Next, a power regeneration operation for regenerating power from the rotational force from the
図6において、まず、ECU23は、電子制御カップリング18を接続状態にする(ステップS31)。次いで、ECU23は、従駆動側クラッチ65におけるプロペラシャフト17側の回転が後輪20L側の回転に同期するようにインバータ75を制御してモータ70を駆動させる(ステップS32)。
In FIG. 6, first, the
ここで、ECU23は、従駆動側クラッチ65におけるプロペラシャフト17側と後輪20L側との回転、すなわち、従駆動側クラッチ65の両端の回転が同期したことを条件として(ステップS33)、アクチュエータ66を制御して従駆動側クラッチ65を接続状態にする(ステップS34)。次いで、ECU23は、プロペラシャフト17の回転力からモータ70によって電力を回生するようインバータ75を制御し(ステップS35)、電力回生動作を終了する。
Here, the
このように、ECU23は、四輪駆動車両1が二輪駆動モードで走行しているときに、従駆動側クラッチ65を切断状態から接続状態に円滑に切り換えつつ、後輪20L、20R側からプロペラシャフト17に伝達された動力から電力を回生することができる。
As described above, the
上述したように、四輪駆動車両1が二輪駆動モードにあるときに、ECU23は、前輪15L、15R側および後輪20L、20R側のいずれか一方からの回転力から電力を回生することができる。
As described above, when the four-
ここで、ECU23は、接地荷重が大きい駆動輪側からの回転力から電力を回生するようにすることが好ましい。具体的には、ECU23は、加速度センサ104の検出値が予め定められた閾値THgより大きい場合には、前輪15L、15R側からの回転力から電力を回生し、加速度センサ104の検出値が閾値THgより小さい場合には、後輪20L、20R側からの回転力から電力を回生する。
Here, it is preferable that the
次に、四輪駆動車両1が四輪駆動モードにあるときに、前輪15L、15R側からの回転力から電力を回生する電力回生動作について説明する。
Next, the power regeneration operation for regenerating power from the rotational force from the
図7において、まず、ECU23は、電子制御カップリング18を切断状態にし(ステップS41)、アクチュエータ66を制御して従駆動側クラッチ65を切断状態にする(ステップS42)。次いで、ECU23は、プロペラシャフト17の回転力からモータ70によって電力を回生するようインバータ75を制御し(ステップS43)、電力回生動作を終了する。
In FIG. 7, first, the
このように、ECU23は、四輪駆動車両1が四輪駆動モードで走行しているときに、従駆動側クラッチ65を接続状態から切断状態に円滑に切り換えつつ、前輪15L、15R側からプロペラシャフト17に伝達された動力から電力を回生することができる。
Thus, the
次に、四輪駆動車両1が四輪駆動モードにあるときに、後輪20L、20R側からの回転力から電力を回生する電力回生動作について説明する。
Next, the power regeneration operation for regenerating power from the rotational force from the
図8において、まず、ECU23は、電子制御カップリング18を切断状態にし(ステップS51)、アクチュエータ54を制御して主駆動側クラッチ53を切断状態にする(ステップS52)。
In FIG. 8, first, the
次いで、ECU23は電子制御カップリング18を接続状態にし(ステップS53)、プロペラシャフト17の回転力からモータ70によって電力を回生するようインバータ75を制御し(ステップS54)、電力回生動作を終了する。
Next, the
このように、ECU23は、四輪駆動車両1が四輪駆動モードで走行しているときに、主駆動側クラッチ53を接続状態から切断状態に円滑に切り換えつつ、後輪20L、20R側からプロペラシャフト17に伝達された動力から電力を回生することができる。
Thus, the
上述したように、四輪駆動車両1が四輪駆動モードにあるときに、ECU23は、前輪15L、15R側および後輪20L、20R側のいずれか一方からの回転力から電力を回生することができる。
As described above, when the four-
ここで、ECU23は、接地荷重が大きい駆動輪側からの回転力から電力を回生するようにすることが好ましい。具体的には、ECU23は、加速度センサ104の検出値が閾値THgより大きい場合には、前輪15L、15R側からの回転力から電力を回生し、加速度センサ104の検出値が閾値THgより小さい場合には、後輪20L、20R側からの回転力から電力を回生する。
Here, it is preferable that the
以上のように、本実施の形態に係る四輪駆動車両1は、主駆動側クラッチ53におけるプロペラシャフト17側と前輪15L、15R側との回転、および、従駆動側クラッチ65におけるプロペラシャフト17側と後輪20L側との回転をそれぞれ同期させるため、同期機構が設けられていないクラッチによって主駆動側クラッチ53および従駆動側クラッチ65をそれぞれ構成しても、二輪駆動モードから四輪駆動モードに走行中に円滑に切り換えることができる。
As described above, in the four-
また、四輪駆動車両1は、電子制御カップリング18を切断状態にすることにより、主駆動側クラッチ53および従駆動側クラッチ65にかかるトルクを低減させることにより、主駆動側クラッチ53および従駆動側クラッチ65を円滑に切断状態にすることができるため、四輪駆動モードから二輪駆動モードに走行中に円滑に切り換えることができる。
Further, the four-
なお、本実施の形態において、ECU23は、駆動切換スイッチ80から出力された信号に応じて四輪駆動車両1を二輪駆動モードと四輪駆動モードとの間で切り換えるものとして説明したが、本発明において、各センサの検出結果から得られる四輪駆動車両1の走行状態に応じて四輪駆動車両1を二輪駆動モードと四輪駆動モードとの間で切り換えるようにしてもよい。
In the present embodiment, the
また、本実施の形態において、従駆動側クラッチ65は、ドライブシャフト21Lに設けられたものとして説明したが、本発明において、従駆動側クラッチ65は、ドライブシャフト21Rに設けてもよい。
In the present embodiment, the slave drive side clutch 65 is described as being provided on the
この場合、ECU23は、四輪駆動モード切り換え動作および電力回生動作において、従駆動側クラッチ65におけるプロペラシャフト17側と後輪20L側の回転を同期させるのに代えて、従駆動側クラッチ65におけるプロペラシャフト17側と後輪20R側の回転を同期させるように構成される。
In this case, in the four-wheel drive mode switching operation and the power regeneration operation, the
また、今回開示された実施の形態は、全ての点で例示であってこの実施の形態に制限されるものではない。本発明の範囲は、上記した実施の形態のみの説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。 The embodiment disclosed this time is illustrative in all respects and is not limited to this embodiment. The scope of the present invention is shown not by the above description of the embodiments but by the scope of the claims, and is intended to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of the claims.
以上に説明したように、本発明に係る四輪駆動車両は、主プロペラシャフトと主駆動輪とを接続または切断する主駆動輪側切断機構、および、プロペラシャフトと従駆動輪とを接続または切断する従駆動輪側切断機構を、同期機構が設けられていないクラッチによってそれぞれ構成しても、二輪駆動モードと四輪駆動モードとを走行中に円滑に切り換えることができるという効果を有し、主駆動輪および従駆動輪とそれぞれ切断可能なプロペラシャフトを有する四輪駆動車両に有用である。 As described above, the four-wheel drive vehicle according to the present invention includes a main drive wheel-side cutting mechanism that connects or disconnects the main propeller shaft and the main drive wheel, and a connection or disconnection between the propeller shaft and the sub drive wheel. Even if each of the driven-wheel-side cutting mechanisms is configured by a clutch not provided with a synchronization mechanism, the two-wheel drive mode and the four-wheel drive mode can be smoothly switched during traveling. The present invention is useful for a four-wheel drive vehicle having a propeller shaft that can be cut from a drive wheel and a sub drive wheel.
1 四輪駆動車両
15L、15R 前輪(主駆動輪)
17 プロペラシャフト
18 電子制御カップリング
20L、20R 後輪(従駆動輪)
23 ECU(制御部)
53 主駆動側クラッチ(主駆動輪側切断機構)
54 アクチュエータ(主駆動輪側切断機構)
65 従駆動側クラッチ(従駆動輪側切断機構)
66 アクチュエータ(従駆動輪側切断機構)
70 モータ(回転電機)
1 Four-
17
23 ECU (control unit)
53 Main drive side clutch (Main drive wheel side cutting mechanism)
54 Actuator (Main drive wheel side cutting mechanism)
65 Subordinate drive side clutch (subordinate drive wheel side cutting mechanism)
66 Actuator (Subordinate driven wheel side cutting mechanism)
70 Motor (rotary electric machine)
Claims (6)
前記プロペラシャフトによって伝達される動力を調整するように前記プロペラシャフトに設けられた電子制御カップリングと、
少なくとも前記主駆動輪側切断機構、前記従駆動輪側切断機構、前記電子制御カップリングおよび前記回転電機を制御する制御部と、を備え、
前記回転電機は、前記電子制御カップリングより前記主駆動輪側に設けられており、
前記制御部は、
前記主駆動輪側切断機構が前記切断状態にあり、前記電子制御カップリングが前記動力を遮断する状態にあり、前記従駆動輪側切断機構が前記切断状態にある状態で、
前記主駆動輪側切断機構における前記プロペラシャフト側の回転が前記主駆動輪側の回転に同期するように前記回転電機を制御し、前記主駆動輪側切断機構における前記プロペラシャフト側の回転が前記主駆動輪側の回転に同期したことを条件として、前記主駆動輪側切断機構を前記接続状態になるように制御し、
前記従駆動輪側切断機構における前記プロペラシャフト側の回転が前記従駆動輪側の回転に同期するように前記電子制御カップリングを制御し、前記従駆動輪側切断機構における前記プロペラシャフト側の回転が前記従駆動輪側の回転に同期したことを条件として、前記従駆動輪側切断機構を前記接続状態になるように制御することを特徴とする四輪駆動車両。 A main drive wheel side cutting mechanism that can be switched to one of a connected state for connecting the propeller shaft and the main drive wheel and a disconnected state for cutting the propeller shaft and the main drive wheel, and the propeller shaft and the driven drive A driven-wheel-side cutting mechanism that is switched to any one of a connected state that connects a wheel and a disconnected state that cuts the propeller shaft and the driven wheel, and the propeller shaft that rotates the propeller shaft A four-wheel drive vehicle equipped with a rotating electrical machine provided in
An electronically controlled coupling provided on the propeller shaft to adjust the power transmitted by the propeller shaft ;
A control unit for controlling at least the main driving wheel side cutting mechanism, the slave driving wheel side cutting mechanism, the electronic control coupling, and the rotating electrical machine ,
The rotating electrical machine is provided on the main drive wheel side from the electronic control coupling ,
The controller is
In the state where the main driving wheel side cutting mechanism is in the cutting state, the electronic control coupling is in a state of cutting off the power, and the driven wheel side cutting mechanism is in the cutting state,
The rotating electrical machine is controlled so that rotation on the propeller shaft side in the main driving wheel side cutting mechanism is synchronized with rotation on the main driving wheel side, and rotation on the propeller shaft side in the main driving wheel side cutting mechanism is The main drive wheel side cutting mechanism is controlled to be in the connected state on the condition that it is synchronized with the rotation of the main drive wheel side,
The electronic control coupling is controlled so that the rotation on the propeller shaft side in the driven wheel side cutting mechanism is synchronized with the rotation on the driven wheel side, and the rotation on the propeller shaft side in the driven wheel side cutting mechanism The four-wheel drive vehicle is characterized in that the slave drive wheel side cutting mechanism is controlled to be in the connected state on the condition that is synchronized with the rotation of the slave drive wheel side .
前記プロペラシャフトによって伝達される動力を調整するように前記プロペラシャフトに設けられた電子制御カップリングと、An electronically controlled coupling provided on the propeller shaft to adjust the power transmitted by the propeller shaft;
少なくとも前記主駆動輪側切断機構および前記回転電機を制御する制御部と、を備え、A control unit that controls at least the main driving wheel side cutting mechanism and the rotating electrical machine,
前記回転電機は、前記電子制御カップリングより前記主駆動輪側に設けられており、The rotating electrical machine is provided on the main drive wheel side from the electronic control coupling,
前記制御部は、The controller is
前記主駆動輪側切断機構が前記切断状態にあり、前記電子制御カップリングが前記動力を遮断する状態にあり、前記従駆動輪側切断機構が前記切断状態にある状態で、In the state where the main driving wheel side cutting mechanism is in the cutting state, the electronic control coupling is in a state of cutting off the power, and the driven wheel side cutting mechanism is in the cutting state,
前記主駆動輪側切断機構における前記プロペラシャフト側の回転が前記主駆動輪側の回転に同期するように前記回転電機を制御し、前記主駆動輪側切断機構における前記プロペラシャフト側の回転が前記主駆動輪側の回転に同期したことを条件として、前記主駆動輪側切断機構を前記接続状態になるように制御し、The rotating electrical machine is controlled so that rotation on the propeller shaft side in the main driving wheel side cutting mechanism is synchronized with rotation on the main driving wheel side, and rotation on the propeller shaft side in the main driving wheel side cutting mechanism is The main drive wheel side cutting mechanism is controlled to be in the connected state on the condition that it is synchronized with the rotation of the main drive wheel side,
前記プロペラシャフトの回転力から電力を回生するように前記回転電機を制御することを特徴とする四輪駆動車両。The four-wheel drive vehicle characterized by controlling the said rotary electric machine so that electric power is regenerated from the rotational force of the said propeller shaft.
前記プロペラシャフトによって伝達される動力を調整するように前記プロペラシャフトに設けられた電子制御カップリングと、An electronically controlled coupling provided on the propeller shaft to adjust the power transmitted by the propeller shaft;
少なくとも前記従駆動輪側切断機構、前記電子制御カップリングおよび前記回転電機を制御する制御部と、を備え、A control unit for controlling at least the driven wheel cutting mechanism, the electronic control coupling, and the rotating electrical machine,
前記回転電機は、前記電子制御カップリングより前記主駆動輪側に設けられており、The rotating electrical machine is provided on the main drive wheel side from the electronic control coupling,
前記制御部は、前記主駆動輪側切断機構が前記切断状態にあり、前記電子制御カップリングが前記動力を遮断する状態にあり、前記従駆動輪側切断機構が前記切断状態にある状態で、前記従駆動輪側切断機構における前記プロペラシャフト側の回転が前記従駆動輪側の回転に同期するように前記電子制御カップリングを制御し、前記従駆動輪側切断機構における前記プロペラシャフト側の回転が前記従駆動輪側の回転に同期したことを条件として、前記従駆動輪側切断機構を前記接続状態になるように制御し、前記プロペラシャフトの回転力から電力を回生するように前記回転電機を制御することを特徴とする四輪駆動車両。In the control unit, the main driving wheel side cutting mechanism is in the cutting state, the electronic control coupling is in a state of cutting off the power, and the driven wheel side cutting mechanism is in the cutting state, The electronic control coupling is controlled so that the rotation on the propeller shaft side in the driven wheel side cutting mechanism is synchronized with the rotation on the driven wheel side, and the rotation on the propeller shaft side in the driven wheel side cutting mechanism On the condition that the motor is synchronized with the rotation of the driven wheel side, the rotating mechanism for controlling the driven wheel side cutting mechanism to be in the connected state, and regenerating electric power from the rotational force of the propeller shaft. A four-wheel drive vehicle characterized by controlling the vehicle.
前記プロペラシャフトによって伝達される動力を調整するように前記プロペラシャフトに設けられた電子制御カップリングと、An electronically controlled coupling provided on the propeller shaft to adjust the power transmitted by the propeller shaft;
少なくとも前記従駆動輪側切断機構、前記電子制御カップリングおよび前記回転電機を制御する制御部と、を備え、A control unit for controlling at least the driven wheel cutting mechanism, the electronic control coupling, and the rotating electrical machine,
前記回転電機は、前記電子制御カップリングより前記主駆動輪側に設けられており、The rotating electrical machine is provided on the main drive wheel side from the electronic control coupling,
前記制御部は、前記主駆動輪側切断機構が前記接続状態にあり、前記電子制御カップリングが前記動力を伝達する状態にあり、前記従駆動輪側切断機構が前記接続状態にある状態で、前記動力を遮断する状態になるように前記電子制御カップリングを制御し、前記従駆動輪側切断機構を前記切断状態になるように制御し、前記プロペラシャフトの回転力から電力を回生するように前記回転電機を制御することを特徴とする四輪駆動車両。In the control unit, the main driving wheel side cutting mechanism is in the connected state, the electronic control coupling is in a state of transmitting the power, and the driven wheel side cutting mechanism is in the connected state, The electronically controlled coupling is controlled so that the power is cut off, the driven wheel side cutting mechanism is controlled so as to be in the cutting state, and electric power is regenerated from the rotational force of the propeller shaft. A four-wheel drive vehicle characterized by controlling the rotating electric machine.
前記プロペラシャフトによって伝達される動力を調整するように前記プロペラシャフトに設けられた電子制御カップリングと、An electronically controlled coupling provided on the propeller shaft to adjust the power transmitted by the propeller shaft;
少なくとも前記主駆動輪側切断機構、前記電子制御カップリングおよび前記回転電機を制御する制御部と、を備え、A control unit for controlling at least the main drive wheel side cutting mechanism, the electronic control coupling, and the rotating electrical machine,
前記回転電機は、前記電子制御カップリングより前記主駆動輪側に設けられており、The rotating electrical machine is provided on the main drive wheel side from the electronic control coupling,
前記制御部は、前記主駆動輪側切断機構が前記接続状態にあり、前記電子制御カップリングが前記動力を伝達する状態にあり、前記従駆動輪側切断機構が前記接続状態にある状態で、前記動力を遮断する状態になるように前記電子制御カップリングを制御し、前記主駆動輪側切断機構を前記切断状態になるように制御し、前記動力を伝達する状態になるように前記電子制御カップリングを制御し、前記プロペラシャフトの回転力から電力を回生するように前記回転電機を制御することを特徴とする四輪駆動車両。In the control unit, the main driving wheel side cutting mechanism is in the connected state, the electronic control coupling is in a state of transmitting the power, and the driven wheel side cutting mechanism is in the connected state, The electronic control coupling is controlled so that the power is cut off, the main drive wheel side cutting mechanism is controlled so as to be in the cut state, and the electronic control is set so as to transmit the power. A four-wheel drive vehicle characterized by controlling coupling and controlling the rotating electrical machine to regenerate electric power from the rotational force of the propeller shaft.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011265730A JP5776524B2 (en) | 2011-12-05 | 2011-12-05 | Four-wheel drive vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011265730A JP5776524B2 (en) | 2011-12-05 | 2011-12-05 | Four-wheel drive vehicle |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2013116697A JP2013116697A (en) | 2013-06-13 |
JP5776524B2 true JP5776524B2 (en) | 2015-09-09 |
Family
ID=48711563
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011265730A Expired - Fee Related JP5776524B2 (en) | 2011-12-05 | 2011-12-05 | Four-wheel drive vehicle |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5776524B2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107015561A (en) * | 2017-03-06 | 2017-08-04 | 广东高标电子科技有限公司 | A kind of electric two-wheel balance car system and electric two-wheel balance car control method |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5900452B2 (en) * | 2013-10-04 | 2016-04-06 | トヨタ自動車株式会社 | Control device for four-wheel drive vehicle |
CN105658463B (en) * | 2013-10-10 | 2017-09-26 | 日产自动车株式会社 | The control device of four-wheeled electric vehicle |
JP6206424B2 (en) * | 2014-03-25 | 2017-10-04 | トヨタ自動車株式会社 | 4-wheel drive vehicle transfer |
JP6213449B2 (en) * | 2014-11-28 | 2017-10-18 | マツダ株式会社 | Vehicle drive device |
JP6933688B2 (en) * | 2019-07-09 | 2021-09-08 | 本田技研工業株式会社 | Vehicle control device, vehicle and vehicle control method |
JP7332381B2 (en) * | 2019-07-31 | 2023-08-23 | 株式会社Subaru | Driving device for electric motor type four-wheel drive vehicle |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3350314B2 (en) * | 1995-09-29 | 2002-11-25 | 富士重工業株式会社 | Hybrid vehicle drive system |
AT6377U1 (en) * | 2002-05-17 | 2003-09-25 | Steyr Daimler Puch Ag | 4WD VEHICLE WITH HYBRID DRIVE |
GB0603452D0 (en) * | 2006-02-22 | 2006-04-05 | Ford Global Tech Llc | Hybrid motor vehicle driveline |
JP2011079421A (en) * | 2009-10-07 | 2011-04-21 | Univance Corp | Driving force transmission device for four-wheel drive vehicle |
-
2011
- 2011-12-05 JP JP2011265730A patent/JP5776524B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107015561A (en) * | 2017-03-06 | 2017-08-04 | 广东高标电子科技有限公司 | A kind of electric two-wheel balance car system and electric two-wheel balance car control method |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2013116697A (en) | 2013-06-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5776524B2 (en) | Four-wheel drive vehicle | |
JP6051676B2 (en) | Four-wheel drive vehicle control system | |
EP2682293B1 (en) | Automatic manual transmission for a hybrid car provided with an internal combustion engine and with an electrical machine | |
JP5926113B2 (en) | Automotive driveline device | |
JP5333704B1 (en) | Vehicle power transmission device | |
JP6841051B2 (en) | Vehicles with power transmission and power transmission | |
JP2008296612A (en) | Power device | |
CN112739566A (en) | Electric vehicle propulsion system | |
JP2013108604A (en) | Vehicle driving device | |
JP2015530946A (en) | Hybrid drive vehicle drive system | |
US10358136B2 (en) | Vehicle transmission control device | |
JP2013043499A (en) | Driving system of four-wheel drive vehicle, four-wheel drive vehicle and control method of four-wheel drive vehicle | |
EP3305616B1 (en) | Start control device for hybrid vehicle | |
WO2017072329A1 (en) | Torque vectoring device | |
JP2002160540A (en) | Drive unit for hybrid vehicle | |
JP2011178280A (en) | Power transmission device for hybrid vehicle and control method for the same | |
JP2021024290A (en) | Driving device of electric motor type four wheel drive vehicle | |
JP2012091759A (en) | Vehicle drive device | |
JP2014097688A (en) | Power transmission device for hybrid vehicle | |
JP5953199B2 (en) | Power transmission device for hybrid vehicles | |
JP7275943B2 (en) | Drive system for hybrid vehicle | |
JP2019513619A (en) | Vehicle driveline system | |
JP2014091428A (en) | Power transmission device of hybrid vehicle | |
JP6969956B2 (en) | Hybrid vehicle power unit | |
WO2019111456A1 (en) | Transaxle control device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20140114 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20140925 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20140930 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20141201 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20150609 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20150622 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 5776524 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |