JP2003326995A - Drive for front and rear wheel drive vehicle - Google Patents

Drive for front and rear wheel drive vehicle

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JP2003326995A
JP2003326995A JP2002137429A JP2002137429A JP2003326995A JP 2003326995 A JP2003326995 A JP 2003326995A JP 2002137429 A JP2002137429 A JP 2002137429A JP 2002137429 A JP2002137429 A JP 2002137429A JP 2003326995 A JP2003326995 A JP 2003326995A
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JP
Japan
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drive
electric motor
torque
vehicle
rear wheel
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Application number
JP2002137429A
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Japanese (ja)
Inventor
Akira Kodama
明 児玉
Akihiro Ono
明浩 大野
Naoyuki Sakai
直行 酒井
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Toyoda Koki KK
Original Assignee
Toyoda Koki KK
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent a tooth beat sound from being generated due to backlash in a driving force transmission mechanism connected to an electric motor, in a drive for driving a rear wheel side by the electric motor independent of an engine that is a driving means for a front wheel side. <P>SOLUTION: This drive is provided with a pre-torque imparting means for imparting very small pre-torque to the electric motor, and the backlash between gears in the driving force transmission mechanism is put close to prevent the tooth beat sound from being generated due to the backlash, by imparting the very small pre-torque all the time to the electric motor. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、前後輪駆動車用の
駆動装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a drive device for front and rear wheel drive vehicles.

【0002】[0002]

【従来の技術】自動車用の駆動装置の一形式として、前
後輪の一方である主駆動輪側を主駆動手段で駆動し、か
つ、前後輪の他方である副駆動輪側を副駆動手段で駆動
する形式の前後輪駆動車用の駆動装置がある。当該形式
の駆動装置は、通常走行時には、主駆動手段にて主駆動
輪を駆動して主駆動輪の単独駆動走行状態を形成し、か
つ、車両の発進時や低速走行時には、主駆動手段および
副駆動手段を駆動することにより、自動車の前後輪の両
方(主駆動輪および副駆動輪)を共に駆動して前後の両
輪駆動走行状態を形成するものであり、その一例が、特
開2001−253256号公報に「車両駆動装置」の
名称で提案されている。
2. Description of the Related Art As one type of drive device for an automobile, one of the front and rear wheels, the main drive wheel side, is driven by the main drive means, and the other of the front and rear wheels, the sub drive wheel side, is the auxiliary drive means. There are drive devices for front and rear wheel drive vehicles of the driven type. The drive device of this type drives the main drive wheels by the main drive means during normal traveling to form an independent drive traveling state of the main drive wheels, and when the vehicle is starting or traveling at low speed, By driving the auxiliary drive means, both the front and rear wheels (main drive wheel and auxiliary drive wheel) of the automobile are driven together to form a front and rear two-wheel drive traveling state. It is proposed in Japanese Patent No. 253256 under the name of "vehicle drive device".

【0003】当該車両駆動装置は具体的には、前輪側を
主駆動手段であるエンジンで駆動し、かつ、後輪側を副
駆動手段である電動モータで駆動するもので、エンジン
で駆動される第1の発電機、第1の発電機で発生する電
力を蓄電する低電圧バッテリー、エンジンで駆動される
第2の発電機を備え、第2の発電機で発生する電力を電
動モータに供給して後輪側を駆動するように構成されて
いる。
Specifically, the vehicle drive system is a system in which the front wheel side is driven by an engine which is a main drive means, and the rear wheel side is driven by an electric motor which is an auxiliary drive means, and is driven by the engine. A first generator, a low-voltage battery that stores the electric power generated by the first generator, and a second generator that is driven by the engine are provided, and the electric power generated by the second generator is supplied to the electric motor. It is configured to drive the rear wheel side.

【0004】当該車両駆動装置によれば、通常の四輪駆
動車では必須不可欠としている、エンジンの駆動力を後
輪側へ伝達するための長尺のドライブシャフト等、長尺
の駆動伝達機構が不要となり、車両の重量の低減と、大
幅な省エネルギー化を図ることができる。
According to the vehicle drive device, a long drive transmission mechanism such as a long drive shaft for transmitting the driving force of the engine to the rear wheels, which is indispensable in a normal four-wheel drive vehicle, is provided. It becomes unnecessary, and the weight of the vehicle can be reduced and the energy can be greatly saved.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところで、この種形式
の駆動装置においては、上記した車両駆動装置に認めら
れるように、副駆動手段としては一般に電動モータが採
用されるが、電動モータを副駆動輪に連結する駆動力伝
達機構は多くのギヤ列を備えていることから、駆動力伝
達機構には多くのガタが存在している。これらのガタ
は、歯打ち音を発生させる原因となる。特に、これらの
ガタや、当該ガタに起因する歯打ち音は、電動モータを
駆動力伝達軸等に減速機を介して連結される手段を採る
場合には、減速機によって増幅されて大きくなる。
By the way, in this type of drive unit, an electric motor is generally adopted as the sub-driving means, as seen in the above-mentioned vehicle drive unit, but the electric motor is sub-driven. Since the driving force transmission mechanism connected to the wheels has many gear trains, the driving force transmission mechanism has a lot of play. These backlashes cause a rattling noise. In particular, these rattles and rattling noises caused by the rattling are amplified and increased by the speed reducer when a means for connecting the electric motor to the driving force transmission shaft or the like via the speed reducer is adopted.

【0006】このため、当該形式の駆動装置において
は、当該駆動力伝達機構で発生するおそれがある当該ガ
タに起因する歯打ち音を防止することが好ましく、本発
明の目的は、当該ガタに起因する歯打ち音の発生を防止
し、または、抑制することにある。
Therefore, in the drive device of this type, it is preferable to prevent the rattling noise caused by the rattling that may occur in the driving force transmission mechanism, and the object of the present invention is to prevent the rattling noise. This is to prevent or suppress the occurrence of rattling noise.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明は、前後輪駆動車
用の駆動装置に関するものであり、前後輪の一方である
主駆動輪側を駆動する主駆動手段と、前後輪の他方であ
る副駆動輪側を駆動する副駆動手段である電動モータを
備え、前記主駆動手段による前記主駆動輪側の駆動によ
り同主駆動輪の単独駆動走行状態を形成し、かつ、前記
主駆動手段による前記主駆動輪側の駆動と前記電動モー
タによる前記副駆動輪側の駆動によりこれら両駆動輪の
両輪駆動走行状態を形成する形式の前後輪駆動車用の駆
動装置を適用対象とするものである。しかして、本発明
に係る前後輪駆動車用の駆動装置は、前記電動モータに
微小なトルクを付与するプレトルク付与手段を備えてい
ることを特徴とするものである。
The present invention relates to a drive device for a front and rear wheel drive vehicle, which is a main drive means for driving the main drive wheel side, which is one of the front and rear wheels, and the other of the front and rear wheels. An electric motor, which is a sub-driving means for driving the sub-driving wheel side, is provided, the main driving means drives the main driving wheel side to form an independent driving traveling state of the main driving wheel, and the main driving means A drive device for a front-rear wheel drive vehicle of a type that forms a two-wheel drive traveling state of both drive wheels by driving the main drive wheel side and driving the auxiliary drive wheel side by the electric motor is applied. . Therefore, the drive device for a front-rear wheel drive vehicle according to the present invention is characterized by including a pre-torque applying means for applying a minute torque to the electric motor.

【0008】本発明に係る前後輪駆動車用の駆動装置
は、前記電動モータと前記副駆動輪側との駆動力伝達可
能な連結を断続するクラッチを備え、前記副駆動輪側を
駆動する際には、前記クラッチにより前記電動モータと
前記副駆動輪側とを駆動力伝達可能に連結して、前記電
動モータにて前記副駆動輪側を駆動する駆動装置に構成
することができる。また、当該駆動装置は、前記電動モ
ータと前記副駆動輪側の駆動力伝達経路は常時連結状態
に構成することもできる。
A drive device for a front-rear wheel drive vehicle according to the present invention includes a clutch for connecting and disconnecting the drive force transmittable connection between the electric motor and the auxiliary drive wheel side, and when driving the auxiliary drive wheel side. In addition, it is possible to configure a drive device in which the electric motor and the auxiliary drive wheel side are connected by the clutch so that the driving force can be transmitted, and the electric motor drives the auxiliary drive wheel side. Further, in the drive device, the electric motor and the driving force transmission path on the side of the auxiliary drive wheel may be always connected.

【0009】これらの駆動装置においては、前記プレト
ルク付与手段は、電源から前記電動モータに所定値の電
流を印加して同電動モータにプレトルクを付与する構成
とすることができる。
In these driving devices, the pre-torque applying means may apply a pre-torque to the electric motor by applying a current of a predetermined value from the power supply to the electric motor.

【0010】また、本発明に係るこれらの駆動装置にお
いては、前記主駆動手段であるエンジンと、同エンジン
にて駆動して電力を発生させるジェネレータを備えた構
成として、前記ジェネレータで発電される電力を制御し
て、前記電動モータの駆動時には高電圧の電流を前記電
動モータに印加し、かつ、前記電動モータのプレトルク
の付与時には低電圧の電流を前記電動モータに印加する
ように構成することができる。
In addition, in these drive devices according to the present invention, an electric power generated by the generator is constituted by an engine which is the main drive means and a generator which is driven by the engine to generate electric power. And a high voltage current is applied to the electric motor when the electric motor is driven, and a low voltage current is applied to the electric motor when the pre-torque of the electric motor is applied. it can.

【0011】[0011]

【発明の作用・効果】本発明に係る前後輪駆動車用の駆
動装置においては、電動モータに微小なトルクを付与す
るプレトルク付与手段を備えていて、駆動装置の作動時
には、電動モータには常時プレトルクが付与される構成
になっている。電動モータに付与されるプレトルクは、
駆動力伝達機構を構成するギヤ列等の歯部間の一方側へ
のガタ詰めとして機能する。このため、当該駆動装置に
おけるガタに起因する歯打ち音の発生を防止し、また
は、大幅に抑制することができる。
In the drive device for the front and rear wheel drive vehicle according to the present invention, there is provided the pre-torque applying means for applying a minute torque to the electric motor, and the electric motor is always operated when the drive device is operated. Pre-torque is applied. The pre-torque applied to the electric motor is
It functions as backlash reduction to one side between the tooth portions of the gear train and the like that form the driving force transmission mechanism. For this reason, it is possible to prevent or significantly suppress the occurrence of rattling noise due to backlash in the drive device.

【0012】本発明に係る駆動装置におけるプレトルク
付与手段は、具体的には、電源から電動モータに所定値
の電流を印加して同電動モータにプレトルクを付与する
構成とすることができる。
The pre-torque applying means in the drive device according to the present invention can be specifically configured to apply a predetermined value of current from the power supply to the electric motor to apply the pre-torque to the electric motor.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】本発明は、前後輪駆動車用の駆動
装置に関するものであり、前後輪の一方である主駆動輪
側を駆動する主駆動手段と、前後輪の他方である副駆動
輪側を駆動する副駆動手段である電動モータを備え、前
記主駆動手段による前記主駆動輪側の駆動により同主駆
動輪の単独駆動走行状態を形成し、かつ、前記主駆動手
段による前記主駆動輪側の駆動と前記電動モータによる
前記副駆動輪側の駆動によりこれら両駆動輪の両輪駆動
走行状態を形成する形式の前後輪駆動車用の駆動装置を
適用対象とするものである。当該形式の前後輪駆動車用
の駆動装置には、幾多のタイプの駆動装置があり、本実
施形態では、図1および図4に示す2つのタイプの駆動
装置を例示する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention relates to a drive device for a front and rear wheel drive vehicle, which comprises a main drive means for driving the main drive wheel side, which is one of the front and rear wheels, and a sub drive, which is the other of the front and rear wheels. An electric motor, which is a sub-driving unit for driving the wheel side, is provided, the main driving unit drives the main driving wheel side to form an independent driving traveling state of the main driving wheel, and the main driving unit drives the main driving unit. The present invention is applied to a drive device for a front-rear wheel drive vehicle of a type that forms a two-wheel drive traveling state of both drive wheels by driving the drive wheels and driving the auxiliary drive wheels by the electric motor. There are many types of drive devices for front and rear wheel drive vehicles of this type, and in this embodiment, two types of drive devices shown in FIGS. 1 and 4 are exemplified.

【0014】図1には、本発明に係る第1駆動装置を搭
載して構成した第1の四輪駆動車10を概略的に示して
いる。第1の駆動装置は、主駆動輪である前輪側を駆動
する第1駆動機構10aと、副駆動輪である後輪側を駆
動する第2駆動機構10bと、第2駆動機構10bを制
御する制御装置10cを備えている。
FIG. 1 schematically shows a first four-wheel drive vehicle 10 which is constructed by mounting a first drive device according to the present invention. The first drive device controls a first drive mechanism 10a that drives the front wheel side that is the main drive wheel, a second drive mechanism 10b that drives the rear wheel side that is the auxiliary drive wheel, and a second drive mechanism 10b. The controller 10c is provided.

【0015】第1駆動機構10aは、内燃機関であるエ
ンジン11および発電機であるジェネレータ12を備え
ている。第1駆動機構10aにおいて、エンジン11の
駆動力は、トランスミッション13a、減速ギヤ列13
b、フロントディファレンシャル13cを経て各ドライ
ブシャフト13dに伝達され、各ドライブシャフト13
dによって前輪13eが駆動される。この間、エンジン
11は、ジェネレータ12を駆動して電力を発生させ
る。発生した電力は、低電圧バッテリー14に蓄電され
る。低電圧バッテリー14は、補機駆動用のバッテリー
であって、例えば12Vバッテリーである。
The first drive mechanism 10a includes an engine 11 which is an internal combustion engine and a generator 12 which is a generator. In the first drive mechanism 10a, the driving force of the engine 11 is the transmission 13a and the reduction gear train 13
b, transmitted to each drive shaft 13d via the front differential 13c,
The front wheels 13e are driven by d. During this time, the engine 11 drives the generator 12 to generate electric power. The generated electric power is stored in the low voltage battery 14. The low-voltage battery 14 is a battery for driving auxiliary equipment, and is, for example, a 12V battery.

【0016】第2駆動機構10bは、電動モータ15、
DC−DCコンバータ16、高電圧バッテリー17、お
よび電磁クラッチ18を備えている。高電圧バッテリー
17は、電動モータ15を駆動する専用のバッテリーで
あって、例えば36Vバッテリーであり、低電圧バッテ
リー14からDC−DCコンバータ16を介して蓄電さ
れる。電動モータ15は、電気的エネルギーと機械的エ
ネルギーを選択的に切替えて出力可能な電動モータ15
であって、電動モータ15としては、他励磁式モータ、
DCモータ、ブラシレスモータ等を適宜採用することが
できる。
The second drive mechanism 10b includes an electric motor 15,
A DC-DC converter 16, a high voltage battery 17, and an electromagnetic clutch 18 are provided. The high-voltage battery 17 is a dedicated battery for driving the electric motor 15, and is, for example, a 36V battery, and is stored in the low-voltage battery 14 via the DC-DC converter 16. The electric motor 15 is an electric motor 15 capable of selectively switching between electric energy and mechanical energy for output.
Therefore, as the electric motor 15, a separately excited motor,
A DC motor, a brushless motor or the like can be adopted as appropriate.

【0017】第2駆動機構10bにおいては、電動モー
タ15は電力の供給を受けて駆動し、電動モータ15の
駆動力は減速ギヤ列19a、電磁クラッチ18、および
リヤディファレンシャル19bを経て各ドライブシャフ
ト19cに伝達され、各ドライブシャフト19cによっ
て後輪19dが駆動される。また、電動モータ15は、
後輪19d側からの駆動力を受けた場合には、発電機と
して機能して回生電力を発生させる。発生した回生電力
は、制御装置10cを構成する駆動回路10c2を介し
て高電圧バッテリー17に蓄電される。
In the second drive mechanism 10b, the electric motor 15 is driven by the supply of electric power, and the driving force of the electric motor 15 passes through the reduction gear train 19a, the electromagnetic clutch 18, and the rear differential 19b, and each drive shaft 19c. The rear wheels 19d are driven by the drive shafts 19c. In addition, the electric motor 15 is
When receiving a driving force from the rear wheel 19d side, it functions as a generator to generate regenerative electric power. The generated regenerative electric power is stored in the high voltage battery 17 via the drive circuit 10c2 which constitutes the control device 10c.

【0018】制御装置10cは、図2に示すように、ス
ロットル開度センサS1、車輪速センサS2、ブレーキセ
ンサS3、高電圧バッテリーの電圧センサS4、4WDス
イッチの状態を検出するスイッチセンサS5、電動モー
タ15の回転状態を検出するモータセンサS6、車両の
後進を検出する走行方向センサS7(シフトポジション
センサ、リヤランプ点灯検出センサ等)に接続されてい
るもので、MPU(マイクロプロッセサ)10c1およ
び駆動回路10c2を備えている。
As shown in FIG. 2, the control device 10c includes a throttle opening sensor S1, a wheel speed sensor S2, a brake sensor S3, a high voltage battery voltage sensor S4, a switch sensor S5 for detecting the state of a WD switch, and an electric motor. It is connected to a motor sensor S6 that detects the rotation state of the motor 15 and a traveling direction sensor S7 (shift position sensor, rear lamp lighting detection sensor, etc.) that detects the backward movement of the vehicle. The MPU (microprocessor) 10c1 and drive The circuit 10c2 is provided.

【0019】MPU10c1は、CPUと、電動モータ
15および電磁クラッチ18を制御する制御用プログラ
ムやデータを保持するメモリを有するもので、各センサ
S1〜S7から出力される検出信号を、インタフェースを
介して取り込んで、電動モータ15や電磁クラッチ18
等の動作すべき状態を判定し、電動モータ15や電磁ク
ラッチ18等の動作すべき状態を指令信号として、イン
タフェースを介して駆動回路10c2に出力する。駆動
回路10c2は、MPU10c1からの指令信号に基づい
て、電動モータ15の駆動および発電を制御し、かつ、
電磁クラッチ18のON−OFF制御を行う。MPU1
0c1が有する制御用プログラムは、電動モータ15に
微小なトルクを付与する制御プログラムを保持してい
る。
The MPU 10c1 has a CPU and a memory for holding a control program and data for controlling the electric motor 15 and the electromagnetic clutch 18, and outputs detection signals output from the respective sensors S1 to S7 via an interface. Take in the electric motor 15 and the electromagnetic clutch 18
It determines the operating state of the electric motor 15, the electromagnetic clutch 18, etc. as a command signal and outputs it to the drive circuit 10c2 via the interface. The drive circuit 10c2 controls the drive and power generation of the electric motor 15 based on the command signal from the MPU 10c1, and
ON-OFF control of the electromagnetic clutch 18 is performed. MPU1
The control program included in 0c1 holds a control program that applies a minute torque to the electric motor 15.

【0020】すなわち、制御装置10cは、四輪駆動状
態の成否を制御する制御機能、電動モータ15の駆動、
切替えを制御する制御機能、電動モータ15に微小なト
ルクを付与する制御機能を備えている。
That is, the control device 10c controls the success or failure of the four-wheel drive state, drives the electric motor 15,
It has a control function of controlling switching and a control function of applying a minute torque to the electric motor 15.

【0021】制御装置10cは、4WDスイッチがON
している場合に、電動モータ15および電磁クラッチ1
8の作動状態を選択する制御を行う。制御装置10c
は、スロットル開度センサS1、車輪速センサS2、ブレ
ーキセンサS3、高電圧バッテリーの電圧センサS4、4
WDスイッチの状態を検出するスイッチセンサS5、電
動モータ15の回転状態を検出するモータセンサS6、
車両の後進を検出する走行方向センサS7からの信号に
基づいて、電動モータ15が作動すべき状態、電磁クラ
ッチ18の作動すべき状態を判定する。判定結果は指令
信号として駆動回路10c2に出力され、駆動回路10
c2は、当該指令信号に基づいて電動モータ15および
電磁クラッチ18の作動を制御する。
The control device 10c has the 4WD switch turned on.
The electric motor 15 and the electromagnetic clutch 1
Control for selecting the operating state of No. 8 is performed. Control device 10c
Is a throttle opening sensor S1, a wheel speed sensor S2, a brake sensor S3, a high voltage battery voltage sensor S4, 4
A switch sensor S5 for detecting the state of the WD switch, a motor sensor S6 for detecting the rotation state of the electric motor 15,
Based on the signal from the traveling direction sensor S7 that detects the reverse movement of the vehicle, the state in which the electric motor 15 should operate and the state in which the electromagnetic clutch 18 should operate are determined. The determination result is output to the drive circuit 10c2 as a command signal, and the drive circuit 10c2
c2 controls the operation of the electric motor 15 and the electromagnetic clutch 18 based on the command signal.

【0022】図3は、制御装置10cによる電動モータ
15および電磁クラッチ18の作動を制御する制御プロ
グラムを実行するフローチャートである。制御装置10
cを構成するマイクロコンピュータは、ステップ101
にて、4WDスイッチがON状態であると判定した場合
には、ステップ102にて、電動モータ15の作動状態
を選択すべき判定を行う。また、マイクロコンピュータ
は、ステップ101にて、4WDスイッチがOFF状態
であると判定した場合には、ステップ103にて電磁ク
ラッチ18をOFFして、制御プログラムの実行を終了
する。
FIG. 3 is a flow chart for executing a control program for controlling the operation of the electric motor 15 and the electromagnetic clutch 18 by the control device 10c. Control device 10
The microcomputer composing c is step 101.
When it is determined that the 4WD switch is in the ON state, in step 102, it is determined that the operating state of the electric motor 15 should be selected. Further, when the microcomputer determines in step 101 that the 4WD switch is in the OFF state, it also turns off the electromagnetic clutch 18 in step 103 and ends the execution of the control program.

【0023】マイクロコンピュータは、ステップ102
にて、電動モータ15が発電作動を選択すべき否かの発
電制御の判定を行う。発電制御の判定は、高電圧バッテ
リー17の電圧、車輪速、ブレーキの作動状態に基づい
て行い、高電圧バッテリー17の電圧が所定値以下で、
車輪速が所定値以下で、ブレーキが作動状態にある場合
には発電制御と判定して、プログラムをステップ104
に進め、ステップ104にて電磁クラッチ18をON
し、ステップ105にて電動モータ15を発電作動可能
態に制御する。これにより、電動モータ15は、後輪1
9d側からの駆動力により駆動して回生電力を発生させ
る。発生した回生電力は、制御装置10cの駆動回路1
0c2を介して高電圧バッテリー17に蓄電され、高電
圧バッテリー17の電圧を所定値以上に上昇させる。
The microcomputer executes step 102.
At, the power generation control is determined whether or not the electric motor 15 should select the power generation operation. The determination of the power generation control is performed based on the voltage of the high voltage battery 17, the wheel speed, and the operating state of the brake, and the voltage of the high voltage battery 17 is equal to or less than a predetermined value.
When the wheel speed is equal to or lower than a predetermined value and the brake is in the operating state, it is determined to be power generation control, and the program is executed in step 104.
And the electromagnetic clutch 18 is turned on in step 104.
Then, in step 105, the electric motor 15 is controlled to be in a power generation operable state. As a result, the electric motor 15 is operated by the rear wheel 1
It is driven by the driving force from the 9d side to generate regenerative electric power. The generated regenerative power is used by the drive circuit 1 of the control device 10c.
It is stored in the high-voltage battery 17 via 0c2 and raises the voltage of the high-voltage battery 17 to a predetermined value or more.

【0024】マイクロコンピュータは、ステップ102
にて、発電制御でないと判定した場合には、プログラム
をステップ106に進め、ステップ106にて、電動モ
ータ15が駆動作動を選択すべきか否かの駆動制御の判
定を行う。駆動制御の判定は、スロットル開度センサや
車輪速センサ等の信号に基づいて行い、車両は低速状態
でスロットル開度が一定以上である場合には駆動制御と
判定して、プログラムをステップ107に進め、後述す
る方式に基づいて指令トルクであるモータ駆動トルクT
を算出し、ステップ108にて電磁クラッチ18をON
し、ステップ109にて、電動モータ15に対する印加
電流を指令トルクTに応じた値に制御して、高電圧バッ
テリー17から制御装置10cの駆動回路10c2を介
して電動モータ15へ電力を供給する。これにより、後
輪19dは、電動モータ15の駆動によって駆動し、車
両を四輪駆動走行状態とする。
The microcomputer executes step 102.
When it is determined that the power generation control is not performed, the program proceeds to step 106, and in step 106, the drive control is determined whether or not the electric motor 15 should select the drive operation. The drive control is determined based on signals from a throttle opening sensor, a wheel speed sensor, etc. When the vehicle is in a low speed state and the throttle opening is equal to or more than a certain value, drive control is determined, and the program proceeds to step 107. The motor drive torque T which is a command torque based on the method described later.
Is calculated, and the electromagnetic clutch 18 is turned on in step 108.
Then, in step 109, the electric current applied to the electric motor 15 is controlled to a value according to the command torque T, and electric power is supplied from the high voltage battery 17 to the electric motor 15 via the drive circuit 10c2 of the control device 10c. As a result, the rear wheels 19d are driven by the drive of the electric motor 15 to bring the vehicle into the four-wheel drive traveling state.

【0025】また、マイクロコンピュータは、ステップ
106にて、駆動制御ではないと判定した場合には、プ
ログラムをステップ110に進めて電磁クラッチ18を
OFFにするとともに、ステップ111にて、高電圧バ
ッテリー17から電動モータ15へ電力を供給すること
なく電動モータ15を非駆動状態に維持する。
When the microcomputer determines in step 106 that the drive control is not performed, the microcomputer advances the program to step 110 to turn off the electromagnetic clutch 18, and in step 111, the high voltage battery 17 The electric motor 15 is maintained in a non-driving state without supplying electric power to the electric motor 15.

【0026】マイクロコンピュータは、以上の制御プロ
グラムを当該フローチャートに基づいて循環して実行す
る。マイクロコンピュータは、この間、電動モータ15
に対して常時微小なトルクを付与するとともに、指令ト
ルクである駆動トルクTを算出し、さらには、車両の走
行方向を検出して、電動モータ15に対する印加電流の
正逆方向、および、指令トルクに対応する電流値に制御
する。なお、この点についての詳細な説明は後述する。
The microcomputer circulates and executes the above control program based on the flowchart. During this period, the microcomputer operates the electric motor 15
To the electric motor 15, the drive torque T, which is the command torque, is calculated, and the traveling direction of the vehicle is detected. The current value corresponding to is controlled. A detailed description of this point will be given later.

【0027】このように、当該駆動装置を搭載した前後
輪駆動車10においては、制御装置10cの作動によ
り、必要時、車両を四輪駆動状態に円滑に変更すること
ができるとともに、後輪19dの駆動源である電力を、
その消費に応じて支障なく蓄電することができるもので
あるが、後輪19dの駆動手段である電動モータ15を
駆動する駆動源として高電圧バッテリー17の蓄電電力
を採用して、電動モータ15を駆動する専用の発電機の
使用を廃止している。高電圧バッテリー17は、車両の
狭いスペースのどこにでも搭載可能であり、従って、当
該駆動装置の車両への搭載性は極めて良好である。
As described above, in the front and rear wheel drive vehicle 10 equipped with the drive device, the control device 10c can be used to smoothly change the vehicle to the four-wheel drive state when necessary and the rear wheels 19d. The power that is the driving source of
Although the electricity can be stored according to the consumption without any problem, the electricity stored in the high-voltage battery 17 is used as a drive source for driving the electric motor 15 that is the drive means for the rear wheels 19d, and the electric motor 15 is used. The use of a dedicated generator to drive is abolished. The high-voltage battery 17 can be mounted anywhere in a narrow space of the vehicle, and therefore the mountability of the drive device on the vehicle is extremely good.

【0028】また、電動モータ15の駆動源として、電
動モータ15を駆動させる専用の発電機に替えて高電圧
バッテリー17の蓄電電力を採用することにより、四輪
駆動車の構成には、二輪駆動車の設計を大幅に変更する
必要がなくて、四輪駆動車の構成に四輪駆動車の専用設
計が不要となる。このため、四輪駆動車を構成するため
のコストの増大を大幅に軽減することができる。
Further, as a drive source of the electric motor 15, a stored electric power of the high-voltage battery 17 is adopted instead of a dedicated generator for driving the electric motor 15, so that a four-wheel drive vehicle has a two-wheel drive structure. The design of the vehicle does not need to be changed significantly, and the dedicated design of the four-wheel drive vehicle is unnecessary for the configuration of the four-wheel drive vehicle. Therefore, an increase in cost for constructing a four-wheel drive vehicle can be significantly reduced.

【0029】また、当該駆動装置においては、高電圧バ
ッテリー17の蓄電用電源として、主駆動手段であるエ
ンジン11にて駆動するジェネレータ12で発生する電
力を蓄電する低電圧バッテリー14を選定して、低電圧
バッテリー14の蓄電電力を高電圧に変換して高電圧バ
ッテリー17に蓄電させるDC−DCコンバータ16を
備える構成としている。DC−DCコンバータ16は、
高電圧バッテリー17と同様に、車両の狭いスペースの
どこにでも搭載可能であり、従って、当該駆動装置の車
両への良好な搭載性は十分に確保される。
Further, in the drive device, the low-voltage battery 14 for storing the electric power generated by the generator 12 driven by the engine 11 which is the main drive means is selected as a power source for storing the high-voltage battery 17. It is configured to include a DC-DC converter 16 that converts the stored power of the low-voltage battery 14 into a high voltage and stores it in the high-voltage battery 17. The DC-DC converter 16 is
Like the high-voltage battery 17, it can be mounted anywhere in a narrow space of the vehicle, and therefore, good mountability of the drive device in the vehicle can be sufficiently ensured.

【0030】また、当該駆動装置においては、後輪19
dの駆動手段として、電気的エネルギーと機械的エネル
ギーを選択的に変換して出力可能な電動モータ15を採
用して、高電圧バッテリー17の蓄電用電源として電動
モータ15を選定し、電動モータ15で発生する回生電
力によっても、高電圧バッテリー17を蓄電するように
構成している。かかる構成によれば、電動モータ15の
回生電力を有効に利用して、エネルギーの利用効率を高
めることができる。
Further, in the drive system, the rear wheels 19
An electric motor 15 capable of selectively converting and outputting electric energy and mechanical energy is adopted as the driving means of d, and the electric motor 15 is selected as a power source for storing the high voltage battery 17, and the electric motor 15 The high-voltage battery 17 is also charged with the regenerative electric power generated in Step 1. According to such a configuration, the regenerated electric power of the electric motor 15 can be effectively used, and the energy utilization efficiency can be improved.

【0031】また、当該駆動装置においては、電動モー
タ15の駆動力の後輪19d側への伝達を断続する電磁
クラッチ18、および、駆動装置の各構成部品を車両の
状態に応じて制御する制御装置10cを備える構成とし
ている。これにより、当該駆動装置を、意図する車両状
態を的確に形成すべく作動させて、総合的に、エネルギ
ーの利用効率を一層高めることができる。
Further, in the drive system, the electromagnetic clutch 18 for intermittently transmitting the drive force of the electric motor 15 to the rear wheel 19d side and the control for controlling each component of the drive system according to the state of the vehicle. The device 10c is provided. As a result, the drive device can be operated so as to accurately form the intended vehicle state, and the efficiency of energy utilization can be further enhanced overall.

【0032】当該駆動装置は、このように、当該形式の
四輪駆動車を構成するために極めて有効な駆動装置であ
るが、当該駆動装置を構成する制御装置10cは、この
間、電動モータ15に対してプレトルク(微小なトル
ク)を付与して、駆動力伝達機構におけるガタ詰めを行
い、ガタに起因する歯打ち音の発生を防止する。なお、
この点については後述する。
Although the drive unit is an extremely effective drive unit for constructing the four-wheel drive vehicle of the type as described above, the control unit 10c constituting the drive unit operates the electric motor 15 during this period. On the other hand, a pre-torque (a small torque) is applied to reduce play in the driving force transmission mechanism, and a rattling noise caused by the play is prevented. In addition,
This point will be described later.

【0033】図4は、本発明に係る第2駆動装置を搭載
して形成した第2の四輪駆動車20を概略的に示してい
る。当該駆動装置は、前輪側を駆動する第1駆動機構2
0aと、後輪側を駆動する第2駆動機構20bと、第2
駆動機構20bを制御する制御装置20cを備えてい
る。
FIG. 4 schematically shows a second four-wheel drive vehicle 20 formed by mounting the second drive device according to the present invention. The drive device includes a first drive mechanism 2 that drives the front wheels.
0a, the second drive mechanism 20b for driving the rear wheel side, and the second
A control device 20c for controlling the drive mechanism 20b is provided.

【0034】第1駆動機構20aは、内燃機関であるエ
ンジン21および発電機であるジェネレータ22を備え
ている。第1駆動機構20aにおいて、エンジン21の
駆動力は、トランスミッション23a、減速ギヤ列23
b、フロントディファレンシャル23cを経て各ドライ
ブシャフト23dに伝達され、各ドライブシャフト23
dによって前輪23eが駆動される。この間、エンジン
21は、ジェネレータ22を駆動して電力を発生させ
る。
The first drive mechanism 20a includes an engine 21 which is an internal combustion engine and a generator 22 which is a generator. In the first drive mechanism 20a, the driving force of the engine 21 is the transmission 23a and the reduction gear train 23.
b, transmitted to each drive shaft 23d via the front differential 23c,
The front wheels 23e are driven by d. During this time, the engine 21 drives the generator 22 to generate electric power.

【0035】第2駆動機構20bは、電動モータ24お
よび電磁クラッチ25を備えている。電動モータ24
は、高電圧の電力の供給を受けて駆動する。電磁クラッ
チ25がONして結合している場合に電動モータ24が
駆動すると、電動モータ24の駆動力は、減速ギヤ列2
6a、電磁クラッチ25、およびリヤディファレンシャ
ル26bを経て各ドライブシャフト26cに伝達され、
各ドライブシャフト26cによって後輪26dが駆動さ
れる。
The second drive mechanism 20b includes an electric motor 24 and an electromagnetic clutch 25. Electric motor 24
Drive by being supplied with high voltage power. When the electric motor 24 is driven when the electromagnetic clutch 25 is turned on and engaged, the driving force of the electric motor 24 is reduced by the reduction gear train 2.
6a, the electromagnetic clutch 25, and the rear differential 26b, and is transmitted to each drive shaft 26c,
The rear wheel 26d is driven by each drive shaft 26c.

【0036】第1駆動機構20aを構成するジェネレー
タ22は発電電圧可変の発電機であって、切替スイッチ
27を介して、低電圧バッテリー28と電動モータ24
とに選択的に接続される構成となっている。低電圧バッ
テリー28は、車両に搭載されている各種の補機部品2
9を駆動すべく機能する。切替スイッチ27の切替操動
作は、制御装置20cの駆動回路20c2を介し行われ
る。
The generator 22 constituting the first drive mechanism 20a is a generator having a variable generated voltage, and the low voltage battery 28 and the electric motor 24 are connected via the changeover switch 27.
It is configured to be selectively connected to and. The low-voltage battery 28 is used for various accessory parts 2 mounted on the vehicle.
9 to drive 9. The switching operation of the changeover switch 27 is performed via the drive circuit 20c2 of the control device 20c.

【0037】制御装置20cは、図5に示すように、ス
ロットル開度センサS1、車輪速センサS2、ブレーキセ
ンサS3、低電圧バッテリーの電圧センサS4、4WDス
イッチの状態を検出するスイッチセンサS5、電動モー
タ24の回転状態を検出するモータセンサS6、車両の
走行方向センサS7に接続されているもので、MPU
(マイクロプロッセサ)20c1および駆動回路20c2
を備えている。
As shown in FIG. 5, the controller 20c controls the throttle opening sensor S1, the wheel speed sensor S2, the brake sensor S3, the low voltage battery voltage sensor S4, the switch sensor S5 for detecting the state of the WD switch, and the electric motor. The MPU, which is connected to the motor sensor S6 for detecting the rotation state of the motor 24 and the vehicle traveling direction sensor S7,
(Microprocessor) 20c1 and drive circuit 20c2
Is equipped with.

【0038】MPU20c1は、CPUと、ジェネレー
タ22、電磁クラッチ25および切替スイッチ27を制
御する制御プログラムやデータを保持するメモリを有す
るもので、各センサS1〜S7にて出力される検出信号
を、インタフェースを介して取り込んで、ジェネレータ
22、電動モータ24、電磁クラッチ25および切替ス
イッチ27の動作すべき状態を判定し、ジェネレータ2
2、電動モータ24、電磁クラッチ25および切替スイ
ッチ27の動作すべき状態を指令信号として、インタフ
ェースを介して駆動回路20c2に出力する。駆動回路
20c2は、MPU20c1からの指令信号に基づいて、
切替スイッチ27の切替動作を制御し、ジェネレータ2
2の発電電力を制御し、電動モータ24の駆動を制御
し、かつ、電磁クラッチ25のON−OFF制御を行
う。MPU20c1が有する制御プログラムは、第1駆
動装置と同様に、電動モータ15に微小なトルクを付与
する制御プログラムを保持している。
The MPU 20c1 has a CPU and a memory that holds a control program and data for controlling the generator 22, the electromagnetic clutch 25 and the changeover switch 27, and interfaces the detection signals output from the respective sensors S1 to S7. The generator 22, the electric motor 24, the electromagnetic clutch 25, and the changeover switch 27 to be operated, and the generator 2
2. The state in which the electric motor 24, the electromagnetic clutch 25, and the changeover switch 27 should be operated is output as a command signal to the drive circuit 20c2 via the interface. The drive circuit 20c2, based on the command signal from the MPU 20c1,
The switching operation of the changeover switch 27 is controlled, and the generator 2
2 controls the generated power, controls the drive of the electric motor 24, and controls the ON / OFF of the electromagnetic clutch 25. The control program included in the MPU 20c1 holds a control program for applying a minute torque to the electric motor 15, as in the first drive device.

【0039】すなわち、制御装置20cは、四輪駆動状
態の成否を制御する制御機能、ジェネレータ22の発電
電力を制御する制御機能、電動モータ24の駆動を制御
する制御機能、切替スイッチ27の切替を制御する制御
機能、電動モータ24に対する微小なトルクを付与する
制御機能を備えている。
That is, the control device 20c controls the success or failure of the four-wheel drive state, the control function of controlling the electric power generated by the generator 22, the control function of controlling the drive of the electric motor 24, and the changeover switch 27. It has a control function for controlling and a control function for applying a minute torque to the electric motor 24.

【0040】制御装置20cを構成するマイクロコンピ
ュータは、4WDスイッチがONしている場合に、四輪
駆動状態を選択すべきか否かを判定し、四輪駆動状態を
選択すべき判定をした場合には、切替スイッチ27の切
替状態を選択し得る状態にあるか否かを判定し、切替ス
イッチ27が切替状態を選択し得る状態にあると判定し
た場合には、切替スイッチ27を切替動作するととも
に、電磁クラッチ25をONして結合動作し、かつ、ジ
ェネレータ22の発電状態を低電圧側から高電圧側に切
替えて、ジェネレータ22を電動モータ24に接続す
る。
The microcomputer constituting the control device 20c determines whether the four-wheel drive state should be selected when the 4WD switch is ON, and when the four-wheel drive state is selected. Determines whether or not the switching state of the changeover switch 27 can be selected, and when it determines that the changeover switch 27 is in the state where the changeover state can be selected, the changeover switch 27 is switched and The electromagnetic clutch 25 is turned on to perform the coupling operation, and the power generation state of the generator 22 is switched from the low voltage side to the high voltage side to connect the generator 22 to the electric motor 24.

【0041】これにより、ジェネレータ22は、高電圧
の電力を電動モータ24に供給して、電動モータ24を
駆動して車両を四輪駆動状態に形成する。なお、マイク
ロコンピュータによる四輪駆動状態を選択すべきか否か
の判定は、スロットル開度センサS1、車輪速センサS
2、ブレーキセンサS3、低電圧バッテリーの電圧センサ
S4、4WDスイッチの状態を検出するスイッチセンサ
S5、モータセンサS6、車両の走行方向センサS7から
の検出信号に基づいて行い、車両の発進時、加速時、低
速走行時等で、低電圧バッテリー28に十分な蓄電量が
残存している場合に、四輪駆動状態を形成する。
As a result, the generator 22 supplies high-voltage electric power to the electric motor 24 to drive the electric motor 24 to form the vehicle in the four-wheel drive state. The microcomputer determines whether or not the four-wheel drive state should be selected by determining the throttle opening sensor S1 and the wheel speed sensor S1.
2. Brake sensor S3, low-voltage battery voltage sensor S4, switch sensor S5 that detects the state of the 4WD switch, motor sensor S6, vehicle direction sensor S7. The four-wheel drive state is formed when a sufficient amount of electricity is stored in the low-voltage battery 28, such as when the vehicle runs at low speed or at low speed.

【0042】制御装置20cを構成するマイクロコンピ
ュータは、以上の制御プログラムを、図6に示すフロー
チャートに基づいて実行する。マイクロコンピュータ
は、ステップ121にて低電圧バッテリー28の蓄電電
力の残量をモニタし、蓄電電力の残量が所定値A未満で
あると判定した場合にはプログラムをステップ122に
進め、また、蓄電電力の残量が所定値A以上であると判
定した場合にはプログラムをステップ123に進める。
The microcomputer constituting the control device 20c executes the above control program based on the flowchart shown in FIG. The microcomputer monitors the remaining amount of the stored power of the low-voltage battery 28 in step 121, advances the program to step 122 when it determines that the remaining amount of the stored power is less than the predetermined value A, and stores the stored power. If it is determined that the remaining amount of electric power is equal to or greater than the predetermined value A, the program proceeds to step 123.

【0043】マイクロコンピュータは、ステップ122
にて、低電圧側における電力の現在の消費量をモニタ
し、消費量が所定値B未満である場合にはプログラムを
ステップ123に進め、また、消費量が所定値B以上で
ある場合にはプログラムをステップ124に進める。こ
れにより、ジェネレータ22と低電圧バッテリー28お
よび補機部品29との接続関係が保持され、ジェネレー
タ22は、低電圧バッテリー28および補機部品29へ
の低電圧の電力の供給を継続する。
The microcomputer executes the step 122.
At, the current consumption of the electric power on the low voltage side is monitored, and if the consumption is less than the predetermined value B, the program proceeds to step 123, and if the consumption is the predetermined value B or more, The program proceeds to step 124. As a result, the connection relationship between the generator 22, the low-voltage battery 28, and the accessory component 29 is maintained, and the generator 22 continues to supply the low-voltage power to the low-voltage battery 28 and the accessory component 29.

【0044】マイクロコンピュータは、ステップ123
では、車両が四輪駆動すべき状態か否かを判定し、車両
が四輪駆動すべき状態ではないと判定した場合には、プ
ログラムをステップ124に進める。これにより、ジェ
ネレータ22と低電圧バッテリー28および補機部品2
9との接続関係が保持され、ジェネレータ22は、低電
圧バッテリー28および補機部品29への低電圧の電力
の供給を継続する。
The microcomputer executes the step 123.
Then, it is determined whether or not the vehicle should be driven by four wheels. If it is determined that the vehicle is not driven by four wheels, the program proceeds to step 124. As a result, the generator 22, the low-voltage battery 28, and the auxiliary component 2
9, the generator 22 continues to supply low-voltage power to the low-voltage battery 28 and the auxiliary component 29.

【0045】マイクロコンピュータは、ステップ123
にて、車両が四輪駆動すべき状態にあると判定した場合
にはプログラムをステップ125に進める。ステップ1
25では、後述する方式に基づいて指令トルクであるモ
ータ駆動トルクTを算出し、ステップ126にて、電磁
クラッチ25をONし、切替スイッチ27を電動モータ
24側へ切替え、かつ、ジェネレータ22を高電圧発電
側に切替える。
The microcomputer executes the step 123.
If it is determined that the vehicle is in the state of four-wheel drive, the program proceeds to step 125. Step 1
In 25, a motor drive torque T that is a command torque is calculated based on a method described later, and in step 126, the electromagnetic clutch 25 is turned on, the changeover switch 27 is switched to the electric motor 24 side, and the generator 22 is set to high. Switch to the voltage generation side.

【0046】また、ステップ126では、後述する方式
に基づいて指令トルクであるモータ駆動トルクTを算出
し、電動モータ24に対する印加電流を指令トルクTに
応じた値に制御して、電動モータ24にジェネレータ2
2から高圧の電力を供給して、車両を四輪駆動状態に形
成する。
In step 126, the motor drive torque T, which is a command torque, is calculated based on the method described below, and the electric current applied to the electric motor 24 is controlled to a value according to the command torque T so that the electric motor 24 is controlled. Generator 2
High-voltage power is supplied from 2 to form the vehicle in a four-wheel drive state.

【0047】マイクロコンピュータは、以上の制御プロ
グラムを当該フローチャートに基づいて循環して実行す
る。マイクロコンピュータは、この間、電動モータ24
に対して常時微小なトルクを付与するとともに、指令ト
ルクである駆動トルクTを算出し、さらには、車両の走
行方向を検出して、電動モータ24に対する印加電流の
正逆方向、および、指令トルクに対応する電流値に制御
する。なお、この点についての詳細な説明は後述する。
The microcomputer circulates and executes the above control program based on the flowchart. During this period, the microcomputer operates the electric motor 24.
A small torque is always applied to the drive torque T, the drive torque T that is the command torque is calculated, and the traveling direction of the vehicle is detected to detect the forward and reverse directions of the current applied to the electric motor 24 and the command torque. The current value corresponding to is controlled. A detailed description of this point will be given later.

【0048】このように、当該駆動装置においては、制
御装置20cの作動により、必要時、車両を四輪駆動状
態に円滑に形成することができるが、当該駆動装置で
は、主駆動手段であるエンジン21にて駆動して電力を
発生する発電機として、従来の発電機に替えて、発電電
圧可変のジェネレータ22を採用し、ジェネレータ22
を従来の低電圧系補機側である低電圧バッテリー28お
よび補機部品29と、高電圧系の電動モータ24とに選
択的に接続可能に構成している。これにより、当該駆動
装置においては、ジェネレータ22で電動モータ24を
駆動して後輪26d側を駆動させることができて、ジェ
ネレータ22の電力によって車両を四輪駆動状態に形成
することができる。
As described above, in the drive device, the vehicle can be smoothly formed into the four-wheel drive state when necessary by the operation of the control device 20c. However, in the drive device, the engine that is the main drive means is used. As a generator that is driven by 21 to generate electric power, a generator 22 having a variable generated voltage is adopted instead of the conventional generator.
Is configured to be selectively connectable to the low-voltage battery 28 and the auxiliary component 29, which are the conventional low-voltage system accessories, and the high-voltage electric motor 24. Thereby, in the drive device, the generator 22 can drive the electric motor 24 to drive the rear wheel 26d side, and the electric power of the generator 22 can form the vehicle in the four-wheel drive state.

【0049】また、当該駆動装置においては、主駆動手
段であるエンジン21にて駆動して電力を発生する発電
機として、従来の発電機に替えて、発電電圧可変のジェ
ネレータ22を採用して、ジェネレータ22を電動モー
タ24の駆動源としていることから、電動モータ24を
駆動するための専用の発電機や、その他の電動機専用の
駆動手段は不要である。従って、当該駆動装置の車両へ
の搭載性は極めて良好である。
Further, in the drive device, as the generator that is driven by the engine 21 that is the main drive means to generate electric power, the generator 22 having a variable generated voltage is adopted instead of the conventional generator. Since the generator 22 is used as the drive source of the electric motor 24, a dedicated generator for driving the electric motor 24 and other drive means dedicated to the electric motor are unnecessary. Therefore, the mountability of the drive device in the vehicle is extremely good.

【0050】また、当該駆動装置においては、主駆動手
段であるエンジン21にて駆動して電力を発生する発電
機として発電電圧可変のジェネレータ22を採用して構
成されていることから、当該駆動装置を採用して四輪駆
動車を構成する場合、二輪駆動車の構成を大幅に変更す
る必要はなく、四輪駆動車を構成する場合の四輪駆動車
両の専用設計を省略することができる。
Further, since the drive unit is constituted by adopting the generator 22 of which the generated voltage is variable as the generator which is driven by the engine 21 as the main drive means to generate electric power, the drive unit is concerned. When a four-wheel drive vehicle is configured by adopting the above, it is not necessary to drastically change the configuration of the two-wheel drive vehicle, and the dedicated design of the four-wheel drive vehicle when configuring the four-wheel drive vehicle can be omitted.

【0051】このため、四輪駆動車を構成するためのコ
ストの増大を大幅に軽減することができる。また、当該
駆動装置は、それ自体、新たな高価な部品の追加が不要
であることから、四輪駆動車を構成するためのコストの
増大を一層大幅に軽減することができる。
Therefore, the increase in cost for constructing a four-wheel drive vehicle can be greatly reduced. Further, since the drive device itself does not require addition of a new expensive component, the cost increase for constructing the four-wheel drive vehicle can be further greatly reduced.

【0052】当該駆動装置において、車両を四輪駆動状
態にすることが要求される場合、例えば、車両の発進時
や低速走行時等の短時間の間、ジェネレータ22から電
力を電動モータ24に供給することから、低電圧系の補
機部品29側への電力は、従来の低電圧バッテリー27
から供給することになり、この場合には、一時的に、低
電圧系の補機部品29側への要求電力が不足することが
あり得る。
When the vehicle is required to be in the four-wheel drive state in the drive system, for example, electric power is supplied from the generator 22 to the electric motor 24 for a short time such as when the vehicle starts or runs at low speed. Therefore, the electric power to the auxiliary component 29 side of the low voltage system is the same as that of the conventional low voltage battery 27.
In this case, the required power to the low-voltage auxiliary component 29 side may be temporarily insufficient.

【0053】当該駆動装置においては、この場合を想定
して、一時的に低電圧系の補機部品29側への要求電力
が不足する場合には、ジェネレータ22の高電圧系の電
動モータ24への接続を中止する制御機能を備える制御
装置20cを採用している。これにより、車両の四輪駆
動状態の形成を一旦中断して、低電圧系補機側への要求
電力の不足を補うことができる。
In this drive device, assuming this case, if the required power to the side of the auxiliary component 29 of the low voltage system is temporarily insufficient, the electric motor 24 of the high voltage system of the generator 22 is supplied. The control device 20c having a control function of canceling the connection is adopted. As a result, the formation of the four-wheel drive state of the vehicle can be temporarily interrupted, and the shortage of required power to the low voltage system auxiliary device side can be compensated.

【0054】しかして、上記した各四輪駆動車10,2
0を構成している各駆動装置においては、四輪駆動状態
の形成時、制御装置は、図7に示すフローチャートに基
づいて指令トルクである駆動トルクTを算出するととも
に、車両の走行方向を判定して、電動モータに対する印
加電流の正逆方向、および、印加電流を駆動トルクTに
対応する電流値に制御する。
Thus, the four-wheel drive vehicles 10 and 2 described above are used.
In each of the drive devices configuring 0, the control device calculates the drive torque T that is the command torque based on the flowchart shown in FIG. 7 and determines the traveling direction of the vehicle when the four-wheel drive state is formed. Then, the forward and reverse directions of the applied current to the electric motor and the applied current are controlled to a current value corresponding to the driving torque T.

【0055】制御装置を構成するマイクロコンピュータ
は、四輪駆動状態を形成するものと判定した場合には、
駆動トルクTを算出するプログラムを実行し、ステップ
131にて、車輪速センサからの検出信号を読込み、当
該検出信号に基づいて前後輪の回転数差△Nを計算す
る。
If the microcomputer constituting the control device determines that the four-wheel drive state is to be formed,
The program for calculating the driving torque T is executed, and in step 131, the detection signal from the wheel speed sensor is read and the rotation speed difference ΔN between the front and rear wheels is calculated based on the detection signal.

【0056】マイクロコンピュータは、次いで、ステッ
プ132にて、スロットルセンサおよびその他のセンサ
からの検出信号を読込み、予め設定されている、図8
(a)に示すスロットル開度とスロットル感応トルクT
1(プレトルクPT0を含む)、および、同図(b)に示
す前後輪回転数差△Nと△N感応トルクT2の関係か
ら、指令すべき駆動トルクT(T1+T2)を算出する。
The microcomputer then reads in step 132 the detection signals from the throttle sensor and the other sensors and is preset.
(A) Throttle opening and throttle sensitive torque T
The driving torque T (T1 + T2) to be commanded is calculated from 1 (including the pre-torque PT0) and the relationship between the front and rear wheel rotational speed difference ΔN and the ΔN sensitive torque T2 shown in FIG.

【0057】また、マイクロコンピュータは、ステップ
133では、車両の走行方向を判定し、ステップ134
にて、電動モータに対する印加電流の車両の走行方向に
対する正逆、および、印加電流を駆動トルクTに応じた
電流値に制御する。なお、プレトルクPT0は、電動モ
ータに常時付与するもので、車両の走行方向に応じて正
逆方向を選択される。
In step 133, the microcomputer determines the traveling direction of the vehicle, and in step 134
At, the forward / reverse of the applied current to the electric motor with respect to the traveling direction of the vehicle and the applied current are controlled to a current value according to the drive torque T. The pre-torque PT0 is always applied to the electric motor, and the forward and reverse directions are selected according to the traveling direction of the vehicle.

【0058】このように、各駆動装置においては、電動
モータ15,24に微小なトルク(プレトルクPT0)
を付与するプレトルク付与手段を備えていて、駆動装置
の作動時には、電動モータ15,24には常時プレトル
クPT0が付与される構成になっている。電動モータ1
5,24に付与されるプレトルクは、車両の走行方向に
応じた向きに付与されるもので、駆動力伝達機構を構成
するギヤ列19a,36a等の歯部間の一方側へのガタ
詰めとして機能する。このため、各駆動装置におけるガ
タに起因する歯打ち音の発生を防止し、または、大幅に
抑制することができる。
As described above, in each drive device, a small torque (pre-torque PT0) is applied to the electric motors 15 and 24.
A pre-torque applying means for applying the pre-torque PT0 is constantly applied to the electric motors 15 and 24 when the drive device is operating. Electric motor 1
The pre-torque applied to the gears 5, 24 is applied in a direction corresponding to the traveling direction of the vehicle, and is used as backlash to one side between the tooth portions of the gear trains 19a, 36a and the like that configure the driving force transmission mechanism. Function. Therefore, it is possible to prevent or significantly suppress the occurrence of rattling noise due to backlash in each drive device.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に係る第1駆動装置を搭載して構成した
第1の四輪駆動車の概略的構成図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a first four-wheel drive vehicle configured by mounting a first drive device according to the present invention.

【図2】同駆動装置を構成する制御装置の概略構成図で
ある。
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a control device that constitutes the drive device.

【図3】同制御装置が有する制御プログラムを実行する
ためのフローチャートである。
FIG. 3 is a flowchart for executing a control program included in the control device.

【図4】本発明に係る第2駆動装置を搭載して構成した
第2の四輪駆動車の概略的構成図である。
FIG. 4 is a schematic configuration diagram of a second four-wheel drive vehicle equipped with a second drive device according to the present invention.

【図5】同駆動装置を構成する制御装置の概略構成図で
ある。
FIG. 5 is a schematic configuration diagram of a control device that constitutes the drive device.

【図6】同制御装置が有する制御プログラムを実行する
ためのフローチャートである。
FIG. 6 is a flowchart for executing a control program included in the control device.

【図7】制御装置が有する駆動トルクを算出するプログ
ラムを実行するためのフローチャートである。
FIG. 7 is a flow chart for executing a program for calculating a drive torque included in the control device.

【図8】同駆動トルクを算出する基礎となるスロットル
開度とスロットル感応トルクT1の関係を示すグラフ
(a)、および、前後輪回転数差△Nと△N感応トルク
の関係を示すグラフ(b)である。
FIG. 8 is a graph (a) showing a relationship between a throttle opening and a throttle sensitive torque T1 which is a basis for calculating the driving torque, and a graph showing a relationship between front and rear wheel rotational speed differences ΔN and ΔN sensitive torque ( b).

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10,20…四輪駆動車、10a,20a…第1駆動機
構、10b,20b…第2駆動機構、10c,20c…
制御装置、11,21…エンジン、12,22…ジェネ
レータ、13a,23a…トランスミッション、13
b,23b…減速ギヤ列、13c,23c…フロントデ
ィファレンシャル、13e,23e…前輪、14,28
…低電圧バッテリー、15,24…電動モータ、16…
DC−DCコンバータ、17…高電圧バッテリー、1
8,25…電磁クラッチ、19a,26a…減速ギヤ
列、19b,26b…リヤディファレンシャル、19
c,26c…ドライブシャフト、19d,26d…後
輪、27…切替スイッチ、29…補機部品。
10, 20 ... Four-wheel drive vehicle, 10a, 20a ... 1st drive mechanism, 10b, 20b ... 2nd drive mechanism, 10c, 20c ...
Control device 11,21 ... Engine, 12, 22 ... Generator, 13a, 23a ... Transmission, 13
b, 23b ... Reduction gear train, 13c, 23c ... Front differential, 13e, 23e ... Front wheel, 14, 28
… Low voltage battery, 15, 24… Electric motor, 16…
DC-DC converter, 17 ... High-voltage battery, 1
8, 25 ... Electromagnetic clutch, 19a, 26a ... Reduction gear train, 19b, 26b ... Rear differential, 19
c, 26c ... Drive shaft, 19d, 26d ... Rear wheel, 27 ... Changeover switch, 29 ... Auxiliary equipment parts.

フロントページの続き (72)発明者 酒井 直行 愛知県刈谷市朝日町1丁目1番地 豊田工 機株式会社内 Fターム(参考) 3D039 AA03 AB01 AB27 Continued front page    (72) Inventor Naoyuki Sakai             1-1 Asahi-cho, Kariya city, Aichi             Machine Co., Ltd. F-term (reference) 3D039 AA03 AB01 AB27

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】前後輪の一方である主駆動輪側を駆動する
主駆動手段と、前後輪の他方である副駆動輪側を駆動す
る副駆動手段である電動モータを備え、前記主駆動手段
による前記主駆動輪側の駆動により同主駆動輪の単独駆
動走行状態を形成し、かつ、前記主駆動手段による前記
主駆動輪側の駆動と前記電動モータによる前記副駆動輪
側の駆動によりこれら両駆動輪の両輪駆動走行状態を形
成する形式の前後輪駆動車用の駆動装置であり、当該駆
動装置は、前記電動モータに微小なトルクを付与するプ
レトルク付与手段を備えていることを特徴とする前後輪
駆動車用の駆動装置。
1. A main drive means for driving a main drive wheel side which is one of the front and rear wheels, and an electric motor which is an auxiliary drive means for driving a sub drive wheel side which is the other of the front and rear wheels. The main drive wheels are driven by the main drive wheels to form an independent drive traveling state, and the main drive means drives the main drive wheels and the electric motor drives the sub drive wheels. A drive device for a front-rear wheel drive vehicle of a type that forms a two-wheel drive traveling state of both drive wheels, wherein the drive device includes pre-torque applying means for applying a minute torque to the electric motor. Drive device for front and rear wheel drive vehicles.
【請求項2】請求項1に記載の前後輪駆動車用の駆動装
置は、前記電動モータと前記副駆動輪側との駆動力伝達
可能な連結を断続するクラッチを備え、前記副駆動輪側
を駆動する際には、前記クラッチにより前記電動モータ
と前記副駆動輪側とを駆動力伝達可能に連結して、前記
電動モータにて前記副駆動輪側を駆動する形式の前後輪
駆動車用の駆動装置であり、当該駆動装置は、前記電動
モータに微小なトルクを付与するプレトルク付与手段を
備えていることを特徴とする前後輪駆動車用の駆動装
置。
2. The drive device for a front-rear wheel drive vehicle according to claim 1, further comprising a clutch for connecting and disconnecting the electric motor and the auxiliary drive wheel side, the clutch capable of transmitting and receiving a driving force, the auxiliary drive wheel side. For driving a front-rear wheel drive vehicle of a type in which the electric motor and the auxiliary drive wheel side are connected by the clutch so that the driving force can be transmitted, and the electric motor drives the auxiliary drive wheel side. The drive device for a front-rear wheel drive vehicle, comprising: a pre-torque applying means for applying a minute torque to the electric motor.
【請求項3】請求項1に記載の前後輪駆動車用の駆動装
置は、前記電動モータと前記副駆動輪側の駆動力伝達経
路は常時連結状態にある形式の前後輪駆動車用の駆動装
置であり、当該駆動装置は、前記電動モータに微小なト
ルクを付与するプレトルク付与手段を備えていることを
特徴とする前後輪駆動車用の駆動装置。
3. A drive device for a front-rear wheel drive vehicle according to claim 1, wherein the electric motor and a drive force transmission path on the side of the auxiliary drive wheel are always connected to each other. A drive device for a front-rear wheel drive vehicle, wherein the drive device includes pre-torque applying means for applying a minute torque to the electric motor.
【請求項4】請求項1〜3のいずれか一項に記載の前後
輪駆動車用の駆動装置において、前記プレトルク付与手
段は、電源から前記電動モータに所定値の電流を印加し
て同電動モータに微小なトルクを付与するものであるこ
とを特徴とする前後輪駆動車用の駆動装置。
4. The drive device for a front-rear wheel drive vehicle according to claim 1, wherein the pre-torque applying means applies a current of a predetermined value from a power source to the electric motor. A drive device for a front-rear wheel drive vehicle, characterized in that a minute torque is applied to a motor.
【請求項5】請求項1〜4のいずれか一項に記載の前後
輪駆動車用の駆動装置であり、当該駆動装置は、前記主
駆動手段であるエンジンと、同エンジンにて駆動して電
力を発生させるジェネレータを備え、前記ジェネレータ
で発電される電力を制御して、前記電動モータの駆動時
には高電圧の電流を前記電動モータに印加し、かつ、前
記電動モータに対するプレトルクの付与時には低電圧の
電流を前記電動モータに印加することを特徴とする前後
輪駆動車用の駆動装置。
5. A drive device for a front and rear wheel drive vehicle according to claim 1, wherein the drive device is driven by the engine which is the main drive means and the engine. A generator for generating electric power is provided, the electric power generated by the generator is controlled, a high voltage current is applied to the electric motor when the electric motor is driven, and a low voltage is applied when a pre-torque is applied to the electric motor. Is applied to the electric motor, the drive device for a front-rear wheel drive vehicle.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US11192556B2 (en) 2018-09-27 2021-12-07 Subaru Corporation Vehicle driving apparatus

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