CN114954414A - 车辆及车辆的控制装置 - Google Patents

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CN114954414A
CN114954414A CN202210145964.XA CN202210145964A CN114954414A CN 114954414 A CN114954414 A CN 114954414A CN 202210145964 A CN202210145964 A CN 202210145964A CN 114954414 A CN114954414 A CN 114954414A
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CN
China
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driving wheel
mode
drive
power source
power
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Pending
Application number
CN202210145964.XA
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秋山阳祐
伊地知彬
小林泰治
高以良幸司
宝满昭德
伊藤良雄
臼井公二彦
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Abstract

本发明提供车辆及车辆的控制装置。在差动装置的三个旋转要素能够进行差动的第1模式中车辆的第2动力源的温度比阈值高的情况下、且需要四轮驱动的情况下，切换为三个旋转要素被一体化的第2模式，在虽然在第1模式中第2动力源的温度比阈值高的情况下但不需要四轮驱动的情况下，在维持第1模式的状态下限制第2动力源的输出。

Description

车辆及车辆的控制装置
技术领域
本发明涉及车辆及车辆的控制装置。
背景技术
作为搭载于车辆的动力传递装置，已知有将来自发动机(第1动力源)的动力分配并传递给前轮和后轮的分动器。分动器的输出侧与前轮用传动轴和后轮用传动轴连结。并且，在分动器中，能够在仅向一方的传动轴输出动力的二轮驱动状态与向双方的传动轴输出动力的四轮驱动状态之间进行切换。
在国际公开第2010/141682中公开了：在分动器壳体内具备副动力源(第2动力源)的分动器中，将从第2动力源输出的动力经由差动装置向前轮及后轮传递。在国际公开第2010/141682所记载的结构中，通过将差动装置所包括的三个旋转要素中的一个旋转要素固定于分动器壳体，从而能够使差动装置作为变速器发挥功能，利用差动装置对第1动力源的旋转进行变速并向输出构件传递。
发明内容
在国际公开第2010/141682所记载的结构中，由于第2动力源是马达，因此期望抑制马达的温度上升。因此，在马达的温度高的情况下，为了降低温度而考虑执行抑制马达的输出的输出控制。然而，若在四轮驱动状态下抑制马达的输出则前轮的驱动力会降低，因此有可能无法维持四轮驱动。
本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于，提供能够根据行驶状态而在驱动轮产生所需的驱动力的车辆及车辆的控制装置。
本发明的车辆搭载有动力传递装置，该动力传递装置具备：第1输入轴，所述第1输入轴被输入来自第1动力源的动力；第2输入轴，所述第2输入轴被输入来自第2动力源的动力；第1输出轴，所述第1输出轴向第1驱动轮输出动力；第2输出轴，所述第2输出轴向第2驱动轮输出动力；差动装置，所述差动装置具有与所述第2输入轴连结的第1旋转要素、与所述第2输出轴连结的第2旋转要素、及与所述第1输出轴连结的第3旋转要素作为三个旋转要素；及接合装置，所述接合装置将所述三个旋转要素中的任意两个旋转要素选择性地连结，所述动力传递装置能够在释放所述接合装置而所述三个旋转要素能够进行差动的第1模式、与使所述接合装置接合而所述三个旋转要素被机械地一体化的第2模式之间进行切换，所述车辆的特征在于，在所述第1模式中所述第2动力源的温度比阈值高的情况下、且需要驱动所述第1驱动轮和所述第2驱动轮双方的情况下，从所述第1模式切换为所述第2模式，在虽然在所述第1模式中所述第2动力源的温度比阈值高的情况下但不需要驱动所述第1驱动轮和所述第2驱动轮双方的情况下，在维持所述第1模式的状态下限制所述第2动力源的输出。
根据该结构，在第1模式中第2动力源的温度比阈值高的情况下，分为需要驱动第1驱动轮和第2驱动轮双方的情况和不需要驱动第1驱动轮和第2驱动轮双方的情况，能够控制成转变为第2模式的情况和在维持第1模式的状态下限制第2动力源的输出的情况。由此，能够根据车辆的行驶状态而在驱动轮产生所需的驱动力。
另外，可以是，在要求驱动力比预定值大的情况下，判定为需要驱动所述第1驱动轮和所述第2驱动轮双方，在所述要求驱动力为预定值以下的情况下，判定为不需要驱动所述第1驱动轮和所述第2驱动轮双方。
根据该结构，能够根据要求驱动力而在驱动轮产生所需的驱动力。
另外，可以是，在车速比预定车速低的情况下，判定为需要驱动所述第1驱动轮和所述第2驱动轮双方，在所述车速为预定车速以上的情况下，判定为不需要驱动所述第1驱动轮和所述第2驱动轮双方。
根据该结构，能够根据车速而在驱动轮产生所需的驱动力。
另外，可以是，在上坡路上行驶时的路面坡度比预定值大的情况下，判定为需要驱动所述第1驱动轮和所述第2驱动轮双方，在所述路面坡度为预定值以下的情况下，判定为不需要驱动所述第1驱动轮和所述第2驱动轮双方。
根据该结构，能够根据在上坡路上行驶时的路面坡度而在驱动轮产生所需的驱动力。
另外，可以是，在发生所述第1驱动轮的打滑的情况下，判定为需要驱动所述第1驱动轮和所述第2驱动轮双方，在没有发生所述第1驱动轮的打滑的情况下，判定为不需要驱动所述第1驱动轮和所述第2驱动轮双方。
根据该结构，能够在发生第1驱动轮的打滑的情况下在第2驱动轮产生所需的驱动力。
另外，可以是，在由驾驶员操作了向驱动所述第1驱动轮和所述第2驱动轮双方的运转模式切换的开关的情况下，判定为需要驱动所述第1驱动轮和所述第2驱动轮双方，在没有操作所述开关的情况下，判定为不需要驱动所述第1驱动轮和所述第2驱动轮双方。
根据该结构，能够根据是否由驾驶员操作了切换运转模式的开关而在驱动轮产生所需的驱动力。
另外，可以是，在所述第1模式中所述第2动力源的温度比阈值高的情况下，对驾驶员进行催促使所述第2动力源的温度降低的警告，在进行了所述警告之后，在所述第2动力源的温度没有降低倾向的情况下，判定是否需要驱动所述第1驱动轮和所述第2驱动轮双方。
根据该结构，能够事先对驾驶员进行警告，能够减少模式转变的频度。
本发明的车辆的控制装置是如下的车辆的控制装置，所述车辆搭载有动力传递装置，该动力传递装置具备：第1输入轴，所述第1输入轴被输入来自第1动力源的动力；第2输入轴，所述第2输入轴被输入来自第2动力源的动力；第1输出轴，所述第1输出轴向第1驱动轮输出动力；第2输出轴，所述第2输出轴向第2驱动轮输出动力；差动装置，所述差动装置具有与所述第2输入轴连结的第1旋转要素、与所述第2输出轴连结的第2旋转要素、及与所述第1输出轴连结的第3旋转要素作为三个旋转要素；及接合装置，所述接合装置将所述三个旋转要素中的任意两个旋转要素选择性地连结，所述动力传递装置能够在释放所述接合装置而所述三个旋转要素能够进行差动的第1模式、与使所述接合装置接合而所述三个旋转要素被机械地一体化的第2模式之间进行切换，所述控制装置的特征在于，具有控制部，该控制部在所述第1模式中所述第2动力源的温度比阈值高的情况下、且需要驱动所述第1驱动轮和所述第2驱动轮双方的情况下，将所述差动装置的状态从所述第1模式切换为所述第2模式，所述控制部，在虽然在所述第1模式中所述第2动力源的温度比阈值高的情况下但不需要驱动所述第1驱动轮和所述第2驱动轮双方的情况下，在维持所述第1模式的状态下限制所述第2动力源的输出。
根据该结构，在第1模式中第2动力源的温度比阈值高的情况下，分为需要驱动第1驱动轮和第2驱动轮双方的情况和不需要驱动第1驱动轮和第2驱动轮双方的情况，能够控制成转变为第2模式的情况和在维持第1模式的状态下限制第2动力源的输出的情况。由此，能够根据车辆的行驶状态而在驱动轮产生所需的驱动力。
另外，可以是，所述控制装置还具有判定部，该判定部判定是否需要驱动所述第1驱动轮和所述第2驱动轮双方。
根据该结构，能够判定是否是需要驱动第1驱动轮和第2驱动轮双方的行驶状态。
另外，可以是，所述判定部，在要求驱动力比预定值大的情况下，判定为需要驱动所述第1驱动轮和所述第2驱动轮双方，在所述要求驱动力为预定值以下的情况下，判定为不需要驱动所述第1驱动轮和所述第2驱动轮双方。
根据该结构，能够根据判定部的判定结果而在驱动轮产生与要求驱动力相应的驱动力。
另外，可以是，所述判定部，在车速比预定车速低的情况下，判定为需要驱动所述第1驱动轮和所述第2驱动轮双方，在所述车速为预定车速以上的情况下，判定为不需要驱动所述第1驱动轮和所述第2驱动轮双方。
根据该结构，能够根据判定部的判定结果而在驱动轮产生与车速相应的驱动力。
另外，可以是，所述判定部，在上坡路上行驶时的路面坡度比预定值大的情况下，判定为需要驱动所述第1驱动轮和所述第2驱动轮双方，在所述路面坡度为预定值以下的情况下，判定为不需要驱动所述第1驱动轮和所述第2驱动轮双方。
根据该结构，能够根据判定部的判定结果而在驱动轮产生与在上坡路上行驶时的路面坡度相应的驱动力。
另外，可以是，所述判定部，在发生所述第1驱动轮的打滑的情况下，判定为需要驱动所述第1驱动轮和所述第2驱动轮双方，在没有发生所述第1驱动轮的打滑的情况下，判定为不需要驱动所述第1驱动轮和所述第2驱动轮双方。
根据该结构，能够在发生第1驱动轮的打滑的情况下在第2驱动轮产生所需的驱动力。
另外，可以是，所述判定部，在由驾驶员操作了向驱动所述第1驱动轮和所述第2驱动轮双方的运转模式切换的开关的情况下，判定为需要驱动所述第1驱动轮和所述第2驱动轮双方，在没有操作所述开关的情况下，判定为不需要驱动所述第1驱动轮和所述第2驱动轮双方。
根据该结构，能够根据是否由驾驶员操作了切换运转模式的开关而在驱动轮产生所需的驱动力。
另外，可以是，所述控制部，在所述第1模式中所述第2动力源的温度比阈值高的情况下，对驾驶员进行催促使所述第2动力源的温度降低的警告，所述判定部，在进行了所述警告之后，在所述第2动力源的温度没有降低倾向的情况下，判定是否需要驱动所述第1驱动轮和所述第2驱动轮双方。
根据该结构，能够事先对驾驶员进行警告，能够减少模式转变的频度。
在本发明中，在第1模式中第2动力源的温度比阈值高的情况下，分为需要驱动第1驱动轮和第2驱动轮双方的情况和不需要驱动第1驱动轮和第2驱动轮双方的情况，能够控制成转变为第2模式的情况和在维持第1模式的状态下限制第2动力源的输出的情况。由此，能够根据车辆的行驶状态而在驱动轮产生所需的驱动力。
附图说明
以下将参照附图来说明本发明的示例性实施方式的特征、优点、以及技术上和工业上的意义，在这些附图中，同样的附图标记表示同样的要素，并且其中：
图1是示意性地示出实施方式的车辆的概略图。
图2是示意性地示出实施方式中的分动器的结构的概略图。
图3是用于说明锁定模式中的分动器的概略图。
图4是示出对车辆的动作模式进行选择的控制的流程图。
图5是示出变形例中的控制流程的流程图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式中的车辆及车辆的控制装置具体地进行说明。此外，本发明不限定于以下所说明的实施方式。
图1是示意性地示出实施方式的车辆的概略图。车辆1具备作为动力源的发动机2、左右的前轮3L、3R、左右的后轮4L、4R、及将发动机2的动力分别传递给前轮3和后轮4的动力传递装置10。该车辆1是以前置发动机后轮驱动为基础的四轮驱动车辆。后轮4是在二轮驱动行驶中和四轮驱动行驶中都成为驱动轮的主驱动轮。另一方面，前轮3是在二轮驱动行驶中成为从动轮、在四轮驱动行驶中成为驱动轮的副驱动轮。此外，在本实施方式中，发动机2是“第1动力源”、后轮4是“第1驱动轮”，前轮3是“第2驱动轮”。
动力传递装置10具备与发动机2连结的变速器11、与变速器11连结的作为前后轮动力分配装置的分动器12、分别与分动器12连结的前传动轴13及后传动轴14、与前传动轴13连结的前轮用差动齿轮机构15、与后传动轴14连结的后轮用差动齿轮机构16、与前轮用差动齿轮机构15连结的左右的前轮车轴17L、17R、及与后轮用差动齿轮机构16连结的左右的后轮车轴18L、18R。此外，关于车轮和车轴，在不特别区分左右的情况下，省略附图标记L、R，而记载为前轮3、后轮4、前轮车轴17、后轮车轴18。
从发动机2输出的动力经由变速器11向分动器12传递。并且，传递到分动器12的动力从分动器12依次经由后传动轴14、后轮用差动齿轮机构16、后轮车轴18的后轮侧的动力传递路径而向后轮4传递。另外，向后轮4侧传递的动力的一部分由分动器12向前轮3侧分配，并依次经由前传动轴13、前轮用差动齿轮机构15、前轮车轴17的前轮侧的动力传递路径而向前轮3传递。
另外，车辆1具备控制车辆1的电子控制装置100。电子控制装置100是车辆1的控制装置。例如，电子控制装置100构成为包括具备CPU、RAM、ROM、入输出接口等的微型计算机。CPU通过一边利用RAM的暂时存储功能一边按照预先存储于ROM的程序进行信号处理从而执行车辆1的各种控制。该电子控制装置100具有判定部101和控制部102。
向电子控制装置100输入来自搭载于车辆1的各种传感器的信号。例如，来自控制发动机转速传感器、马达旋转角度传感器、车速传感器、加速器开度传感器、用于通过驾驶员的操作来选择四轮驱动状态的4WD选择开关、坡度传感器、车轮速传感器等的传感器信号被输入到电子控制装置100。电子控制装置100基于所输入的传感器信号来执行车辆1的驱动控制等。例如，判定部101根据来自各种传感器的输入信号来判定车辆1的行驶状态。并且，控制部102根据判定部101的判定结果来控制车辆1的动作模式。此时，从电子控制装置100输出控制发动机2的指令信号、控制变速器11的指令信号、控制分动器12的指令信号等。
图2是示意性地示出实施方式中的分动器的结构的概略图。分动器12具备作为非旋转构件的分动器壳体20。该分动器12在分动器壳体20内具备第1输入轴21、第2输入轴22、后轮侧输出轴23、前轮侧输出轴24及行星齿轮装置25。另外，分动器12在分动器壳体20内具备作为向前轮侧的输入部发挥功能的传递部26、向前轮侧输出轴24输出动力的驱动齿轮27、与前轮侧输出轴24一体地设置的从动齿轮28、及将驱动齿轮27与从动齿轮28之间连结的前轮用驱动链条29，作为形成前轮侧的动力传递路径的旋转构件。而且，分动器12在分动器壳体20内具备作为第2动力源发挥功能的马达30、和切换旋转构件的连接状态的接合装置40。此外，在本实施方式中，后轮侧输出轴23是“第1输出轴”，前轮侧输出轴24是“第2输出轴”，行星齿轮装置25是“差动装置”，马达30是“第2动力源”。
第1输入轴21是将来自发动机2的动力向分动器12输入的输入构件。来自发动机2的动力经由变速器11向第1输入轴21传递。例如，第1输入轴21与变速器11的输出构件花键嵌合。
第2输入轴22是将来自马达30的动力向行星齿轮装置25输入的输入构件。来自马达30的动力直接传递给第2输入轴22。例如，第2输入轴22与马达30的输出构件(转子轴33)花键嵌合，与转子轴33一体旋转。
后轮侧输出轴23是从分动器12向后轮4输出动力的输出构件。该后轮侧输出轴23是与第1输入轴21配置于同一轴线上且与后传动轴14连结的主驱动轴。
前轮侧输出轴24是从分动器12向前轮3输出动力的输出构件。该前轮侧输出轴24是配置于与第1输入轴21及后轮侧输出轴23不同的轴线上且与前传动轴13连结的副驱动轴。通过驱动齿轮27旋转而前轮侧输出轴24旋转。驱动齿轮27与传递部26以一体旋转的方式连结。
传递部26是向前轮侧输出轴24传递动力的旋转构件。驱动齿轮27以一体旋转的方式与传递部26连结。驱动齿轮27是作为向前轮侧的输出部发挥功能的旋转构件，是向前轮侧输出轴24传递动力的输出齿轮。传递部26及驱动齿轮27以能够相对于后轮侧输出轴23相对旋转的方式配置。在分动器12中，在与后轮侧输出轴23相同的旋转中心上，驱动齿轮27、传递部26、行星齿轮装置25在轴方向上排列配置。
行星齿轮装置25是具有三个旋转要素的差动装置，作为将动力源的动力分配给前轮3和后轮4的动力分配机构发挥功能。另外，行星齿轮装置25也是将来自发动机2的旋转进行变速并输出的变速部。图2所例示的行星齿轮装置25是单小齿轮型的行星齿轮装置。该行星齿轮装置25具备太阳轮S、将多个小齿轮支承为能够自转且能够公转的齿轮架C、及经由小齿轮而与太阳轮S啮合的齿圈R作为三个旋转要素。在本实施方式中，太阳轮S是“第1旋转要素”，齿轮架C是“第2旋转要素”，齿圈R是“第3旋转要素”。
第2输入轴22和第1旋转构件51以一体旋转的方式与太阳轮S连结。也就是说，在太阳轮S总是连接有马达30。第1旋转构件51是与太阳轮S一体旋转的构件，具有输入齿轮齿51a。该第1旋转构件51经由第2输入轴22而与太阳轮S连结。并且，在输入齿轮齿51a，通过接合装置40而选择性地连结有发动机2侧的旋转构件。
第2旋转构件52和传递部26以一体旋转的方式与齿轮架C连结。第2旋转构件52是与齿轮架C一体旋转的构件，具有第1输出齿轮齿52a和第2输出齿轮齿52b。并且，齿轮架C通过接合装置40而选择性地切换连接对象。
第3旋转构件53以一体旋转的方式与齿圈R连结。第3旋转构件53是与齿圈R一体旋转的构件，具有第1输出齿轮齿53a和第2输出齿轮齿53b。并且，齿圈R通过接合装置40而选择性地切换连接对象。
马达30是能够作为电动机及发电机发挥功能的旋转电机(电动发电机)。该马达30经由变换器而与电池进行电连接。另外，马达30在分动器壳体20的内部，与后轮侧输出轴23配置于同一轴线上，并构成为与第2输入轴22一体旋转。如图2所示，马达30具备转子31、定子32及转子轴33。转子31安装在转子轴33上，与转子轴33一体旋转。定子32具有定子芯和卷绕于定子芯的定子线圈。第2输入轴22、太阳轮S及第1旋转构件51以一体旋转的方式与转子轴33连结。
接合装置40是对构成分动器12的旋转构件的连接状态进行切换的装置。该接合装置40作为输入切换部、变速切换部及分配切换部发挥功能。输入切换部切换将第1输入轴21与后轮侧输出轴23直接连结的直接连结状态(第1输入状态)、和将第1输入轴21与行星齿轮装置25的太阳轮S连结的变速状态(第2输入状态)。该输入切换部由于是高低档切换部所以包含于变速切换部。变速切换部切换将第1输入轴21的旋转进行变速并向后轮侧输出轴23传递的变速状态、和使第1输入轴21的旋转不变速地向后轮侧输出轴23传递的非变速状态。并且，分配切换部切换将从第1输入轴21输入的动力仅向后轮4传递的非分配状态(二轮驱动状态)、和将从第1输入轴21输入的动力向前轮3和后轮4分配并传递的分配状态(四轮驱动状态)。如图2所示，接合装置40具备第1牙嵌离合器41、第2牙嵌离合器42及第3牙嵌离合器43。
第1牙嵌离合器41是作为输入切换部及变速切换部发挥功能的接合装置。该第1牙嵌离合器41是选择性地切换第1输入轴21的连接对象的装置，将第1输入轴21与后轮侧输出轴23或太阳轮S选择性地连结。也就是说，第1牙嵌离合器41是所谓的高低档切换部(变速切换部)，切换使第1输入轴21的旋转不变速地向后轮侧输出轴23传递的直接连结状态、和将第1输入轴21的旋转利用行星齿轮装置25进行变速并向后轮侧输出轴23传递的变速状态。即，第1牙嵌离合器41切换将来自发动机2的动力不经由行星齿轮装置25地向后轮侧输出轴23传递的第1输入状态(直接连结状态)、和将来自发动机2的动力经由行星齿轮装置25向后轮侧输出轴23传递的第2输入状态(变速状态)。
另外，第1牙嵌离合器41具有第1切换套筒44。第1切换套筒44具有与第1输入轴21的齿轮齿21a啮合的第1齿轮齿44a、和与后轮侧输出轴23的第1齿轮齿23a或第1旋转构件51的输入齿轮齿51a啮合的第2齿轮齿44b。该第1切换套筒44通过第1牙嵌离合器41的致动器而在轴方向上移动。
并且，第1切换套筒44以在第1齿轮齿44a与第1输入轴21总是啮合的状态下第2齿轮齿44b的啮合对象成为后轮侧输出轴23和第1旋转构件51中的任一方的方式进行切换。在第2齿轮齿44b与后轮侧输出轴23的第1齿轮齿23a啮合的情况下，第1牙嵌离合器41成为直接连结状态(第1输入状态)。另一方面，在第2齿轮齿44b与第1旋转构件51的输入齿轮齿51a啮合的情况下，第1牙嵌离合器41成为变速状态(第2输入状态)。
第2牙嵌离合器42是作为变速切换部发挥功能的接合装置。该第2牙嵌离合器42是选择性地切换齿圈R的连接对象的装置，将齿圈R选择性地固定于固定构件20a。即，第2牙嵌离合器42是固定切换部。固定构件20a是分动器壳体20自身、或者与分动器壳体20一体化的非旋转构件。并且，第2牙嵌离合器42在将齿圈R机械地固定的接合状态(固定状态)、与将齿圈R以能够旋转的方式释放的释放状态(非固定状态)之间进行切换。
另外，第2牙嵌离合器42具有第2切换套筒45。第2切换套筒45具有与第3旋转构件53的第1输出齿轮齿53a及固定构件20a啮合的齿轮齿45a。该第2切换套筒45通过第2牙嵌离合器42的致动器而在轴方向上移动。
并且，第2切换套筒45在齿轮齿45a与固定构件20a总是啮合的状态下切换为与第3旋转构件53啮合的状态和不啮合的状态。也就是说，第2切换套筒45在与第3旋转构件53的第1输出齿轮齿53a啮合的接合状态(固定状态)和与第3旋转构件53的第1输出齿轮齿53a不啮合的释放状态(非固定状态)之间进行切换。即，第2切换套筒45切换将齿圈R与固定构件20a连结的固定状态和将齿圈R以能够旋转的方式释放的非固定状态。
第3牙嵌离合器43是作为分配切换部及变速切换部发挥功能的接合装置。该第3牙嵌离合器43是切换后轮侧输出轴23、齿轮架C及齿圈R的连接关系的装置。具体来说，第3牙嵌离合器43作为分配切换部而切换将传递给后轮侧输出轴23的动力的一部分向前轮侧输出轴24分配的分配状态、和将传递给后轮侧输出轴23的动力不向前轮侧输出轴24分配的非分配状态。另外，第3牙嵌离合器43作为变速切换部而切换行星齿轮装置25能够进行差动的差动状态(动力分配模式)和限制行星齿轮装置25的差动的非差动状态(锁定模式)。也就是说，第3牙嵌离合器43是将行星齿轮装置25所包括的三个旋转要素中的两个旋转要素选择性地连结的接合装置。并且，第3牙嵌离合器43切换为作为行星齿轮装置25的三个旋转要素均能够旋转且能够差动的状态的动力分配模式、和三个旋转要素被锁定成不能相对旋转的锁定模式。这样，第3牙嵌离合器43在将后轮侧输出轴23不与齿圈R及齿轮架C连结的第1非分配状态(差动状态)、将齿圈R仅与齿轮架C连结的第2非分配状态(一体化状态)、将后轮侧输出轴23仅与齿圈R连结的第1分配状态(差动状态)、将后轮侧输出轴23与齿圈R及齿轮架C连结的第2分配状态(一体化状态)、及将后轮侧输出轴23仅与齿轮架C连结的第3分配状态(差动状态)之间进行切换。
另外，第3牙嵌离合器43具有第3切换套筒46。第3切换套筒46具有第1齿轮齿46a和第2齿轮齿46b。第1齿轮齿46a和第2齿轮齿46b都与第2旋转构件52的第2输出齿轮齿52b、第3旋转构件53的第2输出齿轮齿53b及后轮侧输出轴23的第2齿轮齿23b啮合。该第3切换套筒46通过第3牙嵌离合器43的致动器而在轴方向上移动。
并且，第3切换套筒46在仅与后轮侧输出轴23啮合的第1非分配状态(差动状态)、以不与后轮侧输出轴23啮合的状态与第3旋转构件53及第2旋转构件52啮合的第2非分配状态(一体化状态)、以不与第2旋转构件52啮合的状态与后轮侧输出轴23及第3旋转构件53啮合的第1分配状态(差动状态)、与后轮侧输出轴23、第3旋转构件53及第2旋转构件52啮合的第2分配状态(一体化状态)、及以不与第3旋转构件53啮合的状态与后轮侧输出轴23及第2旋转构件52啮合的第3分配状态(差动状态)之间进行切换。即，第3切换套筒46切换容许行星齿轮装置25的差动的差动状态(动力分配模式)和限制行星齿轮装置25的差动的非差动状态(机械锁定模式)。
这样，分动器12能够利用行星齿轮装置25和接合装置40而切换为多个驱动状态。因此，电子控制装置100在控制分动器12的驱动状态时，控制马达30的动作，并且控制接合装置40的状态，由此控制行星齿轮装置25的状态。在控制分动器12的指令信号中，包括控制马达30的指令信号、控制接合装置40的指令信号。电子控制装置100向使接合装置40工作的致动器输出指令信号，控制接合装置40的动作。并且，电子控制装置100执行接合装置40的切换控制，由此能够将行星齿轮装置25的状态在第1模式(动力分配模式)、第2模式(锁定模式)及第3模式(变速模式)之间进行切换。
第1模式是行星齿轮装置25所包括的三个旋转要素分别能够进行差动的状态(差动状态)。该第1模式是动力分配模式。如图2所示，动力分配模式是太阳轮S、齿轮架C及齿圈R都能够相对旋转的模式。也就是说，不管第1牙嵌离合器41的状态如何，都能够利用第2牙嵌离合器42和第3牙嵌离合器43来设定动力分配模式。因此，动力分配模式包括行星齿轮装置25所包括的三个旋转要素各自在分别与马达30、后轮侧输出轴23、前轮侧输出轴24连结的状态下能够进行差动的状态(差动状态)。此外，动力分配模式与差动状态同义。
第2模式是行星齿轮装置25所包括的三个旋转要素中的两个旋转要素互相连结的状态(一体化状态)。该第2模式是锁定模式。如图3所示，锁定模式是行星齿轮装置25的三个旋转要素通过机械连接而被锁定成不能相对旋转的模式。此外，锁定模式与一体化状态、非差动状态同义。
第3模式是在行星齿轮装置25所包括的三个旋转要素中的任一个旋转要素固定于固定构件20a的状态下剩余的两个旋转要素能够旋转的状态。该第3模式是变速模式。变速模式是行星齿轮装置25中的三个旋转要素分别作为输入要素、输出要素及反作用力要素发挥功能的模式。该反作用力要素被机械地固定。
并且，在车辆1中，在对前轮3和后轮4双方进行驱动的四轮驱动状态下，动力源的动力经由行星齿轮装置25向前轮3和后轮4传递。此时，行星齿轮装置25能够切换为差动状态(动力分配模式)和一体化状态(锁定模式)。也就是说，分动器12在四轮驱动状态下，利用接合装置40切换行星齿轮装置25的状态，由此能够切换后传动轴14与前传动轴13之间的旋转差动不被限制的差动状态和它们之间的旋转差动被限制了的非差动状态。即，该分动器12在四轮驱动状态下，能够设定为后轮侧输出轴23和传递部26成为能够进行差动的状态的第1驱动状态(转矩分配4WD模式)、和后轮侧输出轴23和传递部26成为非差动状态的第2驱动状态(固定分配4WD模式)。
第1驱动状态是向前轮3和后轮4传递动力的四轮驱动状态，是第1牙嵌离合器41成为第1输入状态、第2牙嵌离合器42成为释放状态、第3牙嵌离合器43成为第1分配状态(差动状态)、行星齿轮装置25成为动力分配模式(差动状态)的情况。在该第1驱动状态下，能够利用从马达30输出的转矩进行前后分配控制。第1驱动状态是所谓的转矩分配4WD模式。转矩分配模式的目的在于，利用从马达30输出的动力(马达转矩)在前轮3产生驱动力，使向传递部26和后轮侧输出轴23传递的动力分配发生变化。
并且，在分动器12成为第1驱动状态的情况下，行星齿轮装置25是动力分配模式，因此，从发动机2传递到第1输入轴21的动力向后轮侧输出轴23传递，并且，从马达30传递到第2输入轴22的动力经由行星齿轮装置25向前轮侧输出轴24传递。此时，能够利用从马达30输出的动力(马达转矩)来控制向前轮侧和后轮侧传递的动力的分配。因此，在转矩分配4WD模式下，利用马达30的动作来决定前轮3和后轮4的动力分配比。该动力分配比成为四轮驱动性能。
第2驱动状态是向前轮3和后轮4传递动力的四轮驱动状态，是第1牙嵌离合器41成为第1输入状态、第2牙嵌离合器42成为释放状态、第3牙嵌离合器43成为第2分配状态(一体化状态)、行星齿轮装置25成为锁定模式(一体化状态)的情况。第2驱动状态是所谓的固定分配4WD模式。固定分配4WD模式是将向后轮侧输出轴23和前轮侧输出轴24传递的动力分配机械地固定的模式。
并且，在分动器12成为第2驱动状态的情况下，行星齿轮装置25是锁定模式，因此，在将发动机2的动力向后轮侧输出轴23和前轮侧输出轴24分配时，利用第3牙嵌离合器43限制行星齿轮装置25的差动作用，因此三个旋转要素成为同一转速。因此，在固定分配4WD模式下，通过机械连接来决定前轮3和后轮4的动力分配比。也就是说，动力分配比被固定。
这样，在第1驱动状态下，为了决定动力分配比而决定马达30的动作(输出转矩)。另一方面，在第2驱动状态下，能够与动力分配比相独立地决定马达30的动作(输出转矩)。因此，电子控制装置100能够在分动器12成为第2驱动状态的情况下以不对动力分配比产生影响的方式调整马达30的输出。
并且，在第1驱动状态下，若马达30的温度成为高温，则向前轮侧输出轴24传递的转矩有可能不足。即，在前轮3产生的驱动力有可能不足。在该情况下，由于前轮3的驱动力不足而4WD性能下降，有可能无法维持四轮驱动状态。因此，在第1驱动状态下需要应对马达30的温度上升的对策。
于是，电子控制装置100构成为，通过基于马达30的温度来控制分动器12，从而使得驱动轮的驱动力不会不足。在动力分配模式中马达30成为了高温时，电子控制装置100根据车辆1的行驶状态执行选择车辆1的动作模式的控制。
在选择车辆1的动作模式时，判定部101基于来自检测马达30的温度的温度传感器的信号，判定马达温度是否为高温。在由判定部101判定为马达温度高的情况下，控制部102实施将车辆1的动作模式切换为希望的状态的控制。例如，控制部102能够实施控制马达30的输出的马达控制和控制接合装置40的连接的接合控制。
图4是示出对车辆的动作模式进行选择的控制的流程图。此外，图4所示的控制由电子控制装置100反复执行。
电子控制装置100判定行星齿轮装置25是否为动力分配模式(步骤S1)。在步骤S1中，由判定部101判定行星齿轮装置25是否为差动状态。即，由判定部101判定第3牙嵌离合器43是否为第1分配状态(差动状态)。
在行星齿轮装置25不是动力分配模式的情况下(步骤S1：否)，结束该控制例程。
在行星齿轮装置25为动力分配模式的情况下(步骤S1：是)，电子控制装置100判定马达30的温度是否比阈值高(步骤S2)。在步骤S2中，由判定部101判定由温度传感器检测到的马达温度是否比阈值高。该阈值是预先设定的值，例如被设定为马达30的性能不会下降的温度。并且，由于在马达30不驱动的状态下马达温度不上升，因此，在该步骤S2中的使用了马达温度的判定处理中，判定马达30是否驱动。
在马达30的温度不比阈值高的情况下(步骤S2：否)，结束该控制例程。
在马达30的温度比阈值高的情况下(步骤S2：是)，电子控制装置100判定四轮驱动(4WD)的必要性是否高(步骤S3)。在步骤S3中，由判定部101判定是否需要驱动前轮3和后轮4双方。此时，判定部101能够基于要求驱动力、车速、行驶路的坡度、4WD选择开关的选择状态等来判定四轮驱动的必要性。
例如，电子控制装置100基于来自车速传感器的信号来检测车速，基于来自加速器开度传感器的信号来检测加速器开度。另外，电子控制装置100基于车速和加速器开度来算出要求驱动力。在步骤S3中，判定部101判定该算出的要求驱动力是否比预定值大。并且，在要求驱动力比预定值大的情况下，判定为需要四轮驱动。
另外，在步骤S3中，判定部101判定车速是否比预定车速低。在车速低的情况中，包括差路行驶时、牵引时、上坡行驶时等需要四轮驱动的情况。并且，在车速比预定车速低的情况下，判定为需要四轮驱动。
另外，电子控制装置100基于来自车轮速传感器的信号来检测前轮3的转速(前轮速度)和后轮4的转速(后轮速度)。并且，电子控制装置100算出从后轮速度减去前轮速度而得到的转速差。判定部101在该转速差比预定值大的情况下，判定为发生后轮4的打滑。因此，在步骤S3中，判定部101判定是否发生后轮4的打滑。在发生后轮4的打滑的情况下，判定为需要四轮驱动。车轮的打滑的发生状况不限于车轮速传感器，也能够基于来自拍摄车轮的相机(车载相机)、振动传感器的输入信息来进行检测。电子控制装置100能够根据来自车载相机、振动传感器的信号来判定是否是差路，能够基于来自车载相机的信号来判定各轮的打滑发生频度是否高。也就是说，步骤S3中的行驶状态的判定处理能够基于多地形选择(英文：multi-terrain select)等来执行。
另外，电子控制装置100基于来自坡度传感器的信号来检测行驶路的坡度(路面坡度)。在步骤S3中，判定部101基于该检测出的坡度来判定在上坡路上行驶时的路面坡度(上坡坡度)是否比预定值大。并且，在上坡路的路面坡度比预定值大的情况下，判定为需要四轮驱动。
另外，电子控制装置100检测由驾驶员对4WD选择开关的选择操作。在步骤S3中，判定部101判定是否由4WD选择开关受理了向四轮驱动状态的切换操作。并且，在开关操作为向四轮驱动的切换操作的情况下，判定为需要四轮驱动。也就是说，运转模式的选择状况在选择了4WD模式(包括越野、坏天气模式)的情况下，判定为四轮驱动的必要性高。
并且，在判定为四轮驱动的必要性高的情况下(步骤S3：是)，电子控制装置100使行星齿轮装置25的状态从动力分配模式转变为锁定模式(步骤S4)。在步骤S4中，通过控制部102的控制而将第3牙嵌离合器43从第1分配状态(差动状态)切换为第2分配状态(一体化状态)。由此，行星齿轮装置25从动力分配模式(差动状态)转变为锁定模式(一体化状态)。在实施该步骤S4的处理后，结束该控制例程。
另一方面，在判定为四轮驱动的必要性不高的情况下(步骤S3：否)，电子控制装置100限制马达30的输出(步骤S5)。在步骤S5中，在利用控制部102的控制维持为动力分配模式的状态下限制马达30的输出。例如，在步骤S2中作出肯定判定时与马达30所输出的马达转矩相比，在步骤S5中被限制后的马达转矩变小。这样利用控制部102调整马达30的动作(输出转矩)。并且，在实施步骤S5的处理后，结束该控制例程。
如以上所说明那样，根据实施方式，在车辆1需要四轮驱动的行驶状态下，能够在前轮3和后轮4双方产生需要的驱动力。由此，通过进行向锁定模式的切换判断，能够维持四轮驱动性能并且进行动力源负荷的调整(是否使用马达30的判断)。因此，能够降低马达30的输出并且维持四轮驱动状态。
作为上述的实施方式的变形例，在将车辆1的动作模式利用电子控制装置100自动地进行切换时，能够构成为事先对驾驶员进行警告。在图5中例示该变形例的控制流程。
图5是示出变形例中的控制流程的流程图。此外，图5所示的步骤S11～S12、S15～S17是与图4所示的步骤S1～S5同样的处理，所以省略说明。
如图5所示，在马达30的温度比阈值高的情况下(步骤S12：是)，电子控制装置100对车辆1的搭乘者进行警告(步骤S13)。在步骤S13中，对车辆1的驾驶员进行用于催促运转状态的转变的警告。
在步骤S13中，通过向显示器的信息显示、从扬声器的语音输出等来进行警告(信息的报知)。例如，将“马达温度上升中”、“请向锁定模式切换”等消息在导航装置所包含的显示器上显示或者从扬声器进行语音输出。
并且，电子控制装置100判定马达30的温度是否处于降低倾向(步骤S14)。在步骤S14中，基于从温度传感器输入的信号，判定与在步骤S13中进行了警告时的马达温度相比温度是否处于降低倾向。此时，判定部101通过与步骤S12中使用的阈值的比较，能够判定马达温度是否处于降低倾向。
在马达30的温度处于降低倾向的情况下(步骤S14：是)，结束该控制例程。
另一方面，在马达30的温度不处于降低倾向的情况下(步骤S14：否)，该控制例程进入步骤S15。该步骤S15是与图4所示的步骤S3同样的处理。
这样，根据变形例，能够抑制马达30的温度上升并且降低模式转变的频度。
另外，分动器12所具备的接合装置只要具有将行星齿轮装置25的状态至少在差动状态(动力分配模式)与一体化状态(锁定模式)之间进行切换的功能即可。也就是说，接合装置40的结构不限定于上述的实施方式。
另外，分动器12能够除了切换为第1驱动状态和第2驱动状态以外，切换为多个驱动状态。
而且，车辆1不限于以前置发动机后轮驱动为基础的四轮驱动车辆，也可以是以前置发动机前轮驱动为基础的四轮驱动车辆。也就是说，作为车辆1的变形例，也可以是，前轮3是“第1驱动轮”，后轮4是“第2驱动轮”，前轮侧输出轴24是“第1输出轴”，后轮侧输出轴23是“第2输出轴”。
另外，马达30不限于与第1输入轴21及后轮侧输出轴23配置于同一轴线上的结构，也可以配置于与第1输入轴21及后轮侧输出轴23不同的轴线上。而且，从马达30输出的动力也可以经由多个齿轮啮合而成的减速齿轮列而向第2输入轴22传递。
另外，马达30由旋转电机(电动发电机)构成，因此能够利用来自发动机2的动力进行发电。由马达30发电而得到的电力存储于电池。而且，第1动力源不限于发动机，也可以是旋转电机。

Claims (15)

1.一种车辆，搭载有动力传递装置，该动力传递装置具备：
第1输入轴，所述第1输入轴被输入来自第1动力源的动力；
第2输入轴，所述第2输入轴被输入来自第2动力源的动力；
第1输出轴，所述第1输出轴向第1驱动轮输出动力；
第2输出轴，所述第2输出轴向第2驱动轮输出动力；
差动装置，所述差动装置具有与所述第2输入轴连结的第1旋转要素、与所述第2输出轴连结的第2旋转要素、及与所述第1输出轴连结的第3旋转要素作为三个旋转要素；及
接合装置，所述接合装置将所述三个旋转要素中的任意两个旋转要素选择性地连结，
所述动力传递装置能够在释放所述接合装置而所述三个旋转要素能够进行差动的第1模式、与使所述接合装置接合而所述三个旋转要素被机械地一体化的第2模式之间进行切换，
所述车辆的特征在于，
在所述第1模式中所述第2动力源的温度比阈值高的情况下、且需要驱动所述第1驱动轮和所述第2驱动轮双方的情况下，从所述第1模式切换为所述第2模式，
在虽然在所述第1模式中所述第2动力源的温度比阈值高的情况下但不需要驱动所述第1驱动轮和所述第2驱动轮双方的情况下，在维持所述第1模式的状态下限制所述第2动力源的输出。
2.根据权利要求1所述的车辆，其特征在于，
在要求驱动力比预定值大的情况下，判定为需要驱动所述第1驱动轮和所述第2驱动轮双方，
在所述要求驱动力为预定值以下的情况下，判定为不需要驱动所述第1驱动轮和所述第2驱动轮双方。
3.根据权利要求1或2所述的车辆，其特征在于，
在车速比预定车速低的情况下，判定为需要驱动所述第1驱动轮和所述第2驱动轮双方，
在所述车速为预定车速以上的情况下，判定为不需要驱动所述第1驱动轮和所述第2驱动轮双方。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的车辆，其特征在于，
在上坡路上行驶时的路面坡度比预定值大的情况下，判定为需要驱动所述第1驱动轮和所述第2驱动轮双方，
在所述路面坡度为预定值以下的情况下，判定为不需要驱动所述第1驱动轮和所述第2驱动轮双方。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的车辆，其特征在于，
在发生所述第1驱动轮的打滑的情况下，判定为需要驱动所述第1驱动轮和所述第2驱动轮双方，
在没有发生所述第1驱动轮的打滑的情况下，判定为不需要驱动所述第1驱动轮和所述第2驱动轮双方。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的车辆，其特征在于，
在由驾驶员操作了向驱动所述第1驱动轮和所述第2驱动轮双方的运转模式切换的开关的情况下，判定为需要驱动所述第1驱动轮和所述第2驱动轮双方，
在没有操作所述开关的情况下，判定为不需要驱动所述第1驱动轮和所述第2驱动轮双方。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的车辆，其特征在于，
在所述第1模式中所述第2动力源的温度比阈值高的情况下，对驾驶员进行催促使所述第2动力源的温度降低的警告，
在进行了所述警告之后，在所述第2动力源的温度没有降低倾向的情况下，判定是否需要驱动所述第1驱动轮和所述第2驱动轮双方。
8.一种车辆的控制装置，所述车辆搭载有动力传递装置，该动力传递装置具备：
第1输入轴，所述第1输入轴被输入来自第1动力源的动力；
第2输入轴，所述第2输入轴被输入来自第2动力源的动力；
第1输出轴，所述第1输出轴向第1驱动轮输出动力；
第2输出轴，所述第2输出轴向第2驱动轮输出动力；
差动装置，所述差动装置具有与所述第2输入轴连结的第1旋转要素、与所述第2输出轴连结的第2旋转要素、及与所述第1输出轴连结的第3旋转要素作为三个旋转要素；及
接合装置，所述接合装置将所述三个旋转要素中的任意两个旋转要素选择性地连结，
所述动力传递装置能够在释放所述接合装置而所述三个旋转要素能够进行差动的第1模式、与使所述接合装置接合而所述三个旋转要素被机械地一体化的第2模式之间进行切换，
所述控制装置的特征在于，
具有控制部，该控制部在所述第1模式中所述第2动力源的温度比阈值高的情况下、且需要驱动所述第1驱动轮和所述第2驱动轮双方的情况下，将所述差动装置的状态从所述第1模式切换为所述第2模式，
所述控制部，在虽然在所述第1模式中所述第2动力源的温度比阈值高的情况下但不需要驱动所述第1驱动轮和所述第2驱动轮双方的情况下，在维持所述第1模式的状态下限制所述第2动力源的输出。
9.根据权利要求8所述的车辆的控制装置，其特征在于，
所述控制装置还具有判定部，该判定部判定是否需要驱动所述第1驱动轮和所述第2驱动轮双方。
10.根据权利要求9所述的车辆的控制装置，其特征在于，
所述判定部，
在要求驱动力比预定值大的情况下，判定为需要驱动所述第1驱动轮和所述第2驱动轮双方，
在所述要求驱动力为预定值以下的情况下，判定为不需要驱动所述第1驱动轮和所述第2驱动轮双方。
11.根据权利要求9或10所述的车辆的控制装置，其特征在于，
所述判定部，
在车速比预定车速低的情况下，判定为需要驱动所述第1驱动轮和所述第2驱动轮双方，
在所述车速为预定车速以上的情况下，判定为不需要驱动所述第1驱动轮和所述第2驱动轮双方。
12.根据权利要求9～11中任一项所述的车辆的控制装置，其特征在于，
所述判定部，
在上坡路上行驶时的路面坡度比预定值大的情况下，判定为需要驱动所述第1驱动轮和所述第2驱动轮双方，
在所述路面坡度为预定值以下的情况下，判定为不需要驱动所述第1驱动轮和所述第2驱动轮双方。
13.根据权利要求9～12中任一项所述的车辆的控制装置，其特征在于，
所述判定部，
在发生所述第1驱动轮的打滑的情况下，判定为需要驱动所述第1驱动轮和所述第2驱动轮双方，
在没有发生所述第1驱动轮的打滑的情况下，判定为不需要驱动所述第1驱动轮和所述第2驱动轮双方。
14.根据权利要求9～13中任一项所述的车辆的控制装置，其特征在于，
所述判定部，
在由驾驶员操作了向驱动所述第1驱动轮和所述第2驱动轮双方的运转模式切换的开关的情况下，判定为需要驱动所述第1驱动轮和所述第2驱动轮双方，
在没有操作所述开关的情况下，判定为不需要驱动所述第1驱动轮和所述第2驱动轮双方。
15.根据权利要求9～14中任一项所述的车辆的控制装置，其特征在于，
所述控制部，在所述第1模式中所述第2动力源的温度比阈值高的情况下，对驾驶员进行催促使所述第2动力源的温度降低的警告，
所述判定部，在进行了所述警告之后，在所述第2动力源的温度没有降低倾向的情况下，判定是否需要驱动所述第1驱动轮和所述第2驱动轮双方。
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