JP2014514988A - 自動車及びそれを制御する方法 - Google Patents

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Abstract

本発明の自動車は、原動機手段と、一つ以上の車輪からなる少なくとも第1群および第2群と、前記原動機手段を前記一つ以上の車輪からなる少なくとも第1群および第2群に接続するためのドライブラインであって、前記一つ以上の車輪からなる第1群は、前記ドライブラインが第1運転モードにある時に前記原動機手段により駆動され、また前記一つ以上の車輪からなる第2群は、前記ドライブラインが第2運転モードにある時に前記原動機手段により追加的に駆動されるように構成されているドライブラインとを備え、前記ドライブラインは、補助ドライブシャフトと該補助ドライブシャフト及び前記一つ以上の車輪からなる第2群の間の駆動手段とを有する補助ドライブラインを含み、前記駆動手段は前記ドライブラインが前記第1モードと第2モードとの間で切り替わる時に前記一つ以上の車輪からなる第2群を前記補助ドライブシャフトへ結合するように作動可能であり、前記駆動手段は、入力部と、出力部と、それらの間に直列に結合される第1及び第2のリリース可能なトルク伝達手段を備え、前記第1のリリース可能なトルク伝達手段は、入力部と出力部とを有し、前記第1のリリース可能なトルク伝達手段はこれ等両部の間に滑りを許容することにより前記入力部から前記出力部へ伝達されるトルク量を調整するように作動可能であり、前記第2のリリース可能なトルク伝達手段も入力部と出力部とを有し、第2のリリース可能なトルク伝達手段は、前記入力部が前記出力部から隔離される第1条件と、前記入力部が前記出力部に直結されて前記入力部に加えられるトルクが前記出力部へ実質的に直接伝達される第2条件の間で作動可能なように構成されている。

Description

本発明は自動車及び自動車の制御方法に関する。より詳しくは本発明は、自動車を駆動するためのトルクを供給する車輪の数を変更するように作動可能なドライブラインを有する自動車例えば全地形型自動車(ATV)に関するが、これに限定されない。本発明は装置と方法と自動車に関する側面を有する。
動力が自動車の二対の車輪のそれぞれの対に供給される四輪駆動の運転モードを有する自動車は公知である。動力はドライブラインにより車輪に供給される。
ある種の公知の自動車は動力が常に2対の車輪に供給されるように構成されている。ある他種の公知の自動車は(二輪運転モードにおいて)動力が一方の対の車輪のみに、又は(四輪運転モードにおいて)動力が二対の車輪に供給されるように構成されている。これらのシステムの中には、二輪運転モードにあるときに二対目の車輪への動力を伝達するドライブラインの部分を休止させ、それにより寄生損失を減じるものもある。
英国特許第2407804号は動的なドライブライン再結合装置を開示しており、同装置では、自動車が動いているときに、ドライブラインからの二つの車輪の脱結合に続いてドライブラインへの当該車輪の再結合が行われうる。かかるシステムは動的ドライブライン再結合システムと呼びうる。
英国特許第2407804号に記載されたシステムは動的ドライブライン再結合を可能にするためのクラッチ装置を使用している。
英国特許第2407804号明細書
本発明のある実施形態においては改良された動的ドライブラインシステムを提供することを目的とする。
本発明の実施形態は添付の特許請求の範囲を参照すれば理解できる。
保護を求める本発明は一側面において、次の構成からなる自動車が提供される。
原動機手段と、
一つ以上の車輪からなる少なくとも第1群および第2群と、
前記原動機手段を前記一つ以上の車輪からなる第1群および第2群に接続するためのドライブラインであって、前記一つ以上の車輪からなる第1群は、前記ドライブラインが第1運転モードにある時に前記原動機手段により駆動されることができ、また前記一つ以上の車輪からなる第2群は、前記ドライブラインが第2運転モードにある時に前記原動機手段により追加的に駆動されることができるように構成されたドライブラインとを備えており、
前記ドライブラインは、前記一つ以上の車輪からなる第2群を接続するための、補助ドライブシャフトと該補助ドライブシャフト及び前記一つ以上の車輪からなる第2群の間の駆動手段とを有する補助部を含み、前記駆動手段は入力部と、リングギヤと、出力部と、前記リングギヤと前記出力部の間に直列に結合される第1及び第2のリリース可能なトルク伝達手段を備え、
前記第1のリリース可能なトルク伝達手段は、入力部と出力部とを有し、前記第1のリリース可能なトルク伝達手段はこれ等両部の間に滑りを許容することにより前記入力部から前記出力部へ伝達されるトルク量を調整するように作動可能であり、
前記第2のリリース可能なトルク伝達手段も、入力部と出力部とを有し、第2のリリース可能なトルク伝達手段は、前記入力部が前記出力部から実質的に隔離される第1条件と、前記入力部が前記出力部に直結されて前記入力部に加えられるトルクが前記出力部へ実質的に直接伝達される第2条件の間で作動可能である、自動車。
本発明のある実施形態において、第2のリリース可能なトルク伝達手段が、一つ以上の車輪からなる第2群から補助ドライブシャフトを隔離させるために使用できることである。これは、ドライブラインが第1の運転モードにある時に、第1のリリース可能なトルク伝達手段の入出力部の回転の差速に関連した寄生損失が減じられ或いは実質的に解消されるという特徴を有する。
以下に検討する幾つかの構成では、補助ドライブシャフトは、例えば動力伝達ユニット(動力伝達ユニット(PTU)により、原動機手段から隔離でき、それにより一つ以上の車輪からなる第1群のみが駆動している場合に補助ドライブシャフトを休止させることができる。こうして、第1のトルク伝達手段の入力部と出力部もまた、もしも第2のリリース可能なトルク伝達手段の上流側に位置していれば、休止にもたらされ、それにより寄生損失をさらに減じることができる。
動力伝達ユニット(PTU)を有し且つ補助ドライブシャフトが傘歯車とリングギヤにより駆動手段に結合される実施形態において、一つ以上の車輪からなる第2群が補助ドライブシャフトから切断され、補助ドライブシャフトが動力伝達ユニット(PTU)により原動機手段から切断されている場合に、傘歯車とリングギヤはいずれも静止状態にもたらされうる。これにより第1運転モード中の損失をさらに減じることができる。
この少なくとも一部の理由は、ある構成において比較的大量の予負荷がリングギヤと傘歯車の間に存在しうるためである。
第1及び第2のリリース可能なトルク伝達手段がリングギヤと出力部との間に結合されるとは、これ等部材が結合される順序を言うのであって、部材間の物理的な位置関係を限定するものと理解すべきでない。
特にこの特徴は、第1及び第2のリリース可能なトルク伝達手段がよりコンパクトな配置で収容しうること、すなわち、第1及び第2のリリース可能なトルク伝達手段のコロケーション(共通位置への配置)によって、以下に述べるように或る構成においては共通のアクチュエータの使用を可能にすることができるという利点を有する。
有利には第1のリリース可能なトルク伝達手段はクラッチ手段を含むことができる。
より有利にはクラッチ手段は摩擦クラッチ手段を含むことができる。
クラッチ手段は湿式クラッチ装置を含むことができる。
有利には第2のリリース可能なトルク伝達手段はクラッチ手段を含むことができる。
さらに有利には、第2のリリース可能なトルク伝達手段のクラッチ手段は乾式クラッチ装置を含むことができる。
これによる利点は、湿式クラッチ装置に関連した作動液の損失が減じるかまたはほぼ解消されうることである。このような損失は湿式クラッチ装置の開閉状態によらず、当該装置が開放状態又は閉鎖状態かで装置内の液体の激しい動き(churning)により生じる可能性がある。
第2のリリース可能なトルク伝達手段のクラッチ手段はドッグクラッチ装置を含むことができる。
ドッグクラッチ装置を使用すると、入出力部の間の滑りを許容するクラッチと比較して構造が単純になる利点が得られる。多板式湿式クラッチ(MPC)等のある種の他のクラッチに対してはコスト削減も享受できる。
別法として、第2のリリース可能なトルク伝達手段のクラッチ手段はローラクラッチ装置を含むことができる。
有利には、一つ以上の車輪からなる第2群は複数の車輪から構成できる。
駆動手段の出力部は自動車の一対のサイドシャフトの各々にトルクを供給するように構成され、これ等のサイドシャフトはトルクを第2群の車輪のそれぞれ異なった車輪に供給するように構成されている。
随意に、デファレンシャルを設けて両サイドシャフトをそれぞれ異なった速度で回転させる。
デファレンシャルは駆動手段が備えることができる。
第1のリリース可能なトルク伝達手段は第1及び第2のクラッチ手段を含むことができ、各クラッチ手段はそれぞれ上記の一対のサイドシャフトのそれぞれのシャフトにトルクを提供するように作動しうる。
この特徴による利点は、一対のサイドシャフトの各々の回転速度の差が第1及び第2のクラッチ手段の滑りにより受け入れられることである。こうして、ある実施形態では異なった回転速度を受け入れるためのデファレンシャル又は他の手段を設ける必要がない。
第1のリリース可能なトルク伝達手段の第1及び第2のクラッチ手段はそれぞれ第1及び第2の摩擦クラッチ手段を含むことができる。
第2のリリース可能なトルク伝達手段は、前記の一対のサイドシャフトのそれぞれ異なるシャフトにトルクを供給するようにそれぞれ作動可能な第1及び第2のクラッチ手段を含むことができる。
有利には、第2のリリース可能なトルク伝達手段の第1及び第2のクラッチ手段は、それぞれ第1及び第2のドッグクラッチ手段から構成しうる。
従って、いくつかの実施形態では第1のリリース可能なトルク伝達手段の第1のクラッチ手段が第2のリリース可能なトルク伝達手段の第1のクラッチ手段と直列に設けられ、それにより駆動トルクを一対のサイドシャフトの一方に提供し、また第1のリリース可能なトルク伝達手段の第2のクラッチ手段が第2のリリース可能なトルク伝達手段の第2のクラッチ手段に直列に設けられ、それにより駆動トルクを前記一対のサイドシャフトの他方に提供する。
本発明のいくつかの実施形態の利点は、第2のリリース可能なトルク伝達手段が開放されているとき、たとえば第1のリリース可能なトルク伝達手段の一以上の部品に加わる作動液誘起抵抗による、寄生損失が実質的に生じないように、第1のリリース可能なトルク伝達手段が一つ以上の車輪からなる第2群から実質的に隔離されるように構成できることである。こうして第2のリリース可能なトルク伝達手段は、開放状態では第1のリリース可能なトルク伝達手段を第2群の車輪から切り離すことで、自動車の駆動中に作動液の損失が実質的に生じないように作動可能な、少なくとも1つのドッグクラッチ手段を有することができる。
有利には駆動手段は補助ドライブシャフトにより駆動されるように構成されたリングギヤを更に有することができ、この駆動手段は、ドライブラインが第1運転モードにあるときにリングギヤを休止状態にもたらすように作動しうる。
この特徴は、ドライブラインが第1運転モードにあるときに、リングギヤの回転に関連した損失が実質的に解消できるという利点を有する。
さらに有利には、自動車は原動機手段を補助ドライブシャフトにリリース可能に接続するように作動可能な動力伝達装置を有することができ、ドライブラインは第1のモードにあるときであって、原動機手段が第1群の車輪を駆動しているときに補助ドライブシャフトを休止させるように作動可能である。
原動機手段は第1及び第2の原動機を含みうる。
随意に、第1原動機は一つ以上の車輪からなる第1群を駆動するように、第2原動機は一つ以上の車輪からなる第2群を駆動するように構成できる。動力伝達ユニット(PTU)は一つ以上の車輪からなる第2群を第2原動機に接続するように作動しうる。
第1原動機はさらに一つ以上の車輪からなる第2群を駆動するように作動しうる。
第2原動機はさらに一つ以上の車輪からなる第1群を駆動するように作動しうる。
有利には第1のリリース可能なトルク伝達手段は入力部が出力部から隔離されている第1の条件と、入力部に与えられるトルクが出力部に実質的に直接伝達されるように入力部と出力部が直接結合される第2の条件との間で作動しうる。
第1及び第2のリリース可能なトルク伝達手段は分離した別々のアクチュエータにより第1及び第2の条件の間で作動しうる。
別法として又はそれに加えて、第1及び第2のリリース可能なトルク伝達手段は共通のアクチュエータにより作動されるように構成されてもよい。
保護が求められる本発明の別の一側面においては、駆動力を自動車の複数個の車輪に伝達するための下記の装置が提供される。
原動機と、
一つ以上の車輪からなる少なくとも第1群および第2群と、
前記原動機を前記一つ以上の車輪からなる第1群および第2群に接続するためのドライブラインであって、前記一つ以上の車輪からなる第1群は、前記ドライブラインが第1運転モードにある時に前記原動機手段により駆動され、また前記一つ以上の車輪からなる第2群は、前記ドライブラインが第2運転モードにある時に前記原動機手段により追加的に駆動されるように構成されているドライブラインとを備えた装置であり、
前記ドライブラインは補助ドライブシャフトを含み、当該装置は前記ドライブラインが前記第1モードと第2モードとの間で切り替わる時に前記一つ以上の車輪からなる第2群を前記補助ドライブシャフトへ結合するように作動し、
前記装置は入力部と、出力部と、それらの間に直列に結合された第1及び第2のリリース可能なトルク伝達手段を備え、
前記第1のリリース可能なトルク伝達手段は、入力部と出力部とを有し、前記第1のリリース可能なトルク伝達手段はこれ等両部の間に滑りを許容することにより前記入力部から前記出力部へ伝達されるトルク量を変調するように作動可能であり、
前記第2のリリース可能なトルク伝達手段も入力部と出力部とを有し、前記第2のリリース可能なトルク伝達手段は、前記入力部が前記出力部から実質的に隔離される第1条件と、前記入力部が前記出力部に直結されて前記入力部に加えられるトルクが前記出力部へ実質的に直接伝達される第2条件の間で作動可能であるように構成されている、装置。
保護が求められる本発明の更に別の側面においては、自動車の一つ以上の車輪からなる第2群を、補助ドライブシャフトを有するドライブラインにより原動機手段に結合する方法であって、前記補助ドライブシャフトを、リングギヤと第1及び第2のリリース可能なトルク伝達手段とにより前記一つ以上の車輪からなる第2群に結合する工程と(ここで、第1及び第2のリリース可能なトルク伝達手段は直列に結合される。)、
前記第1及び第2のリリース可能なトルク伝達手段を前記リングギヤにより駆動する工程と、
前記第1のリリース可能なトルク伝達手段の入力部と出力部の間に滑りを許容することにより一つ以上の車輪からなる第2群へ伝達されるトルクの量を調整する一方、前記第2のリリース可能なトルク伝達手段はその入力部へ与えられるトルクがその出力部に実質的に直接伝達されるように構成し、そして前記第2のリリース可能なトルク伝達手段により前記一つ以上の車輪からなる第2群から前記第1のリリース可能なトルク伝達手段を、前記第2のリリース可能なトルク伝達手段の入力部と出力部が互いに実質的に隔離されるように、切断する工程、を含む方法が提供される。
有利には、第2のリリース可能なトルク伝達手段にはインターフェアレンス型のクラッチ、随意にドッグクラッチを含むことができる。
保護が求められる本発明の更に別の側面によると、下記の自動車が提供される。
原動機手段と、
一つ以上の車輪からなる少なくとも第1群および第2群と、
前記原動機手段を前記一つ以上の車輪からなる第1群および第2群に接続するためのドライブラインであって、前記一つ以上の車輪からなる第1群は、前記ドライブラインが第1運転モードにある時に前記原動機手段により駆動され、また前記一つ以上の車輪からなる第2群は、前記ドライブラインが第2運転モードにある時に前記原動機手段により追加的に駆動されるように構成されているドライブラインとを備え、
前記ドライブラインは補助ドライブシャフトと該補助ドライブシャフト及び前記1つ以上の車輪からなる第2群の間の駆動手段とを有する補助ドライブラインを含み、前記駆動手段は、前記ドライブラインが第1モードと第2モードとの間で切り替わる時に前記一つ以上の車輪からなる第2群を前記補助ドライブシャフトへ接続するように作動可能であり、
前記駆動手段は入力部と、出力部と、それらの間に直列に結合された第1及び第2のリリース可能なトルク伝達手段を備え、
前記第1のリリース可能なトルク伝達手段は、入力部と出力部とを有し、前記第1のリリース可能なトルク伝達手段はこれ等両部の間に滑りを許容することにより前記入力部から前記出力部へ伝達されるトルク量を調整するように作動可能であり、
前記第2のリリース可能なトルク伝達手段も入力部と出力部とを有し、前記第2のリリース可能なトルク伝達手段は、前記入力部が前記出力部から隔離される第1条件と、前記入力部が前記出力部に直結されて前記入力部に加えられるトルクが前記出力部へ実質的に直接伝達される第2条件の間で作動可能なように構成されている自動車。
本出願の範囲内において、これまでの段落、請求項及び/又はこれからの記述及び図面において記載される種々の側面、実施形態、実施例及び代替物、特にそれらの個々の特徴は、独立に又は任意の組み合わせが想定されている。例えば一つの実施形態に関連して説明した特徴は矛盾しない限りすべての他の実施形態に適用できる。以下に本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
デファレンシャル並びに第1及び第2のデファレンシャルクラッチを有する公知の後部駆動装置(RDU)を有する自動車を例示する。 本発明の一実施形態による後部駆動装置(RDU)を有する自動車を例示する。 本発明の他の実施形態による後部駆動装置(RDU)を有する自動車を例示する。 本発明のさらに別の実施形態による後部駆動装置(RDU)を有する自動車を例示する。
図1は公知の自動車1のドライブライン5を例示する。ドライブライン5はギヤボックス18により内燃エンジン11に接続され、また一対の前輪12、13と、補助ドライブライン10と、一対の後輪14、15を有する。
ドライブライン5は内燃エンジン11から供給される動力をギヤボックス18により内燃エンジン11から前輪12、13のみに(第1運転モード、或いは二輪駆動運転モードとも称される)、又は前輪12、13と後輪14、15に同時に(第2運転モード、或いは四輪駆動運転モードとも称される)供給する。
動力は内燃エンジン11からクラッチ17、ギヤボックス18及び一対の前部ドライブシャフト19を介して前輪12、13に伝達される。
動力はドライブライン5の補助部10(補助ドライブライン10とも称する)により後輪14、15に伝達される。補助ドライブライン10は、その主ドライブシャフト23をギヤボックス18に結合する動力伝達クラッチ(PTC)52の形のリリース可能なトルク伝達手段を備えた動力伝達ユニット(PTU)50を有する。動力伝達クラッチ(PTC)52は多板湿式クラッチ(MPC)の形をしており、前部ドライブシャフト19でまたはその近傍で自動車1の前部領域に設けられている。補助ドライブライン10の主ドライブシャフト23は補助ドライブシャフト23とも呼ぶことができる。
補助ドライブシャフト23は、主ドライブシャフト23を左右の後部ドライブシャフト26L、26Rにそれぞれ接続するように作動する後部駆動ユニット(RDU)25に接続されている。後部駆動ユニット(RDU)25はまた一対のクラッチ27の形のリリース可能なトルク伝達手段を有する。これにより四輪運転モードが必要な場合に、後部駆動ユニット(RDU)25は主ドライブシャフト23を後部ドライブシャフト26L、26Rに連結するように作動する。後部ドライブシャフト26L、26Rの回転速度の差はクラッチ27の滑りにより許容できることが理解される。
ドライブライン5は動力伝達ユニット(PTU)50とクラッチ27の作動を制御するように構成されている。四輪運転モードが必要なとき、制御器40は動力伝達クラッチ (PTC)52と後部駆動ユニット(RDU)25のクラッチ27を閉じるように構成されている。
図2は本発明の実施例によるドライブライン105を有する自動車100の一部を示す。図2の自動車の図1の自動車と同様な部材は図1の参照数字に100を加えた参照数字で示す。
この自動車はドッグクラッチ手段(DC)128に直列結合された多重板湿式クラッチ(MPC)127を備えた後部駆動ユニット(RDU)125を有する。多重板湿式クラッチ127は、リングギヤ126により駆動される入力部または外部板支持体127INを有する。リングギヤ126は補助ドライブシャフト123にしっかりと連結されそれとともに回転する傘歯車123Bにより駆動される。
多重板湿式クラッチ(MPC)127は出力部または内側板支持部127OUTを有し、この支持部はドッグクラッチ手段(DC)128の入力シャフト128INに結合されている。図示の実施例では、出力シャフト127OUTと入力シャフト128INは同一のシャフト部材により提供される。
多重板湿式クラッチ(MPC)127はそれを開閉するように構成されたモータ127Mの形のアクチュエータを有する。同様に、ドッグクラッチ手段(DC)128はそれを開閉するように作動するアクチュエータを有する。ある実施形態では、多重板湿式クラッチ(MPC)127とドッグクラッチ手段(DC)128は共通のアクチュエータを共有する。ある実施形態では多重板湿式クラッチ(MPC)127とドッグクラッチ手段(DC)128の一方又は両者は一個より多いアクチュエータを有しうる。
ドッグクラッチ手段(DC)128の出力シャフト128OUTはデファレンシャル129に結合されてそのケージ129Cを駆動するように構成される。
デファレンシャル129の左右の出力シャフト129L、129Rは、補助ドライブライン110の左右の背部ドライブシャフト126L、126Rにそれぞれ結合されている。
自動車100の後輪114、115が回転するとき、ドッグクラッチ手段(DC)128の解放・閉鎖にかかわらず、デファレンシャルケージ129Cが回転するために、出力シャフト128OUTも回転することが理解される。
補助ドライブライン110もまた動力伝達ユニット(PTU)150を有し、それにより補助ドライブシャフト123が自動車100のギヤボックス118に着脱自在に結合できる。
使用において、(ドライブラインの第1モードで)自動車100の前輪112、113のみを駆動する必要があるとき、動力伝達ユニット(PTU)150はギヤボックス118から補助ドライブライン110を切断する。同様に、後部駆動ユニット(RDU)125もまた多重板湿式クラッチ(MPC)127とドッグクラッチ手段(DC)128を開放するように作動する。
ドッグクラッチ手段(DC)128を開放することにより、後輪は多重板湿式クラッチ(MPC)127と補助ドライブシャフト123から実質的に完全に切り離され、それにより多重板湿式クラッチ(MPC)127に起因するけん引トルクまたは他のトルクが後部ドライブシャフト126L、126Rに作用しない。これにより自動車100の燃費が改善される利益が得られる。
さらに、動力伝達ユニット(PTU)150が開放するので、補助ドライブシャフト123がエンジン111から隔離され、補助ドライブシャフト123は休止するに至り、それにより、ドライブラインが第1運転モードにあるときに補助ドライブライン110に関連した損失がさらに減じる。
ドッグクラッチ手段(DC)128が開いた時に、傘歯車123Bとリングギヤ126もまた、後部ドライブシャフト126L、126Rから隔離されることが理解される。したがって、動力伝達ユニット(PTU)150が開放し且つドッグクラッチ手段(DC)128が開いた時に補助ドライブライン123が休止状態になる場合には、後輪ではなくて前輪が駆動されているときに、傘歯車123Bとリングギヤ126の回転に関連した損失が実質的になくなる。
後輪114、115を駆動することが必要な時に、動力伝達ユニット(PTU)150は閉じられて補助ドライブシャフトをギヤボックス 118に結合し、次いで多重板湿式クラッチ(MPC)127が閉じられてドッグクラッチ手段 (DC)128の入力シャフトをクラッチ手段 (DC)128の出力シャフト128OUTと同じ速度まで加速する(前輪が滑っていなことを仮定)。ドッグクラッチ手段 (DC)128は次いで閉鎖される。
別の実施形態では、動力伝達ユニット(PTU)150が閉鎖されると同時またはその前に、多重板湿式クラッチ(MPC)127が閉鎖され、動力伝達ユニット(PTU)150と多重板湿式クラッチ(MPC)127の両者が同時に閉鎖されたときにドッグクラッチ手段 (DC)128が閉鎖される。他の構成もまた有用である。
入力シャフト128INと出力シャフト128OUTの間の速度差が所定値を超えたときにはドッグクラッチ手段(DC)128が閉鎖することができないので、これに応じて、動力伝達ユニット(PTU)150、多重板湿式クラッチ(MPC)127、及びドッグクラッチ手段(DC)128が閉鎖される順序が制御される。ある実施形態では、ドッグクラッチ手段(DC)128は、動力伝達ユニット(PTU)150及び/又は多重板湿式クラッチ(MPC)127が開放している時であって、ドッグクラッチ手段(DC)128の入力シャフトと出力シャフトの間の回転速度の差が所定の閾値よりも低ければ、閉鎖されうる。
図3は本発明のさらなる実施例による自動車200を示す。図2の自動車の部材に対応する図3の自動車200の同様な部材は便宜上100だけ増やした参照数字で示す。
自動車200の後部駆動ユニット(RDU)225は図2の実施例のようにデファレンシャル229、多重板湿式クラッチ(MPC)227及びドッグクラッチ手段(DC)228を備えている。しかし、図3の実施例ではクラッチ227、228は異なった接続を有する。
後部駆動ユニット(RDU)225では、補助ドライブシャフト223の傘歯車223Bがデファレンシャル229のケージ229Cを駆動するように構成されている。
デファレンシャル229の左出力シャフト229Lは多重板湿式クラッチ(MPC)227の入力部227INを駆動するように構成されている。デファレンシャル229の右出力シャフト229Rは右後部ドライブシャフト226Rを駆動し、そして右後部ドライブシャフト226Rは自動車200の右後輪215を駆動する。
多重板湿式クラッチ(MPC)227の出力シャフト227OUTはドッグクラッチ手段(DC)228の入力シャフト228INを駆動するように構成される。図3の例では入力シャフト228INと出力シャフト227OUTは同一シャフトにより提供される。
ドッグクラッチ手段(DC)228の出力シャフト228OUTは左後部ドライブシャフト226Lを駆動し、そしてこのドライブシャフト226Lは左後輪214を駆動する。
補助ドライブシャフト223を後輪214、215に接続することが必要な時には、多重板湿式クラッチ(MPC)227が閉じられ、そしてドッグクラッチ手段(DC)228が閉じられる。
図2の実施例と同様に、入力シャフト228INと出力シャフト228OUTの速度差が所定値を超えるときにはドッグクラッチ手段(DC)228は閉じることができないので、動力伝達装置(PTU)250、 多重板湿式クラッチ(MPC)227及びドッグクラッチ手段(DC)228が閉じる順序は、ドッグクラッチ手段(DC)228の閉鎖がかかる速度差が存在するときに行われる状況を回避するように制御される。
図2の実施例の場合と同様に、傘歯車223Bとリングギヤ226は、ドッグクラッチ手段(DC)228が開放されるときに後部ドライブシャフト226L、226Rから隔離される。こうして、後輪ではなくて前輪が駆動されているときには、傘歯車223Bとリングギヤ226の回転に関連した損失は実質的に無くなる。
図2の実施例では、デファレンシャル129はドッグクラッチ手段(DC)128に結合され、そしてドッグクラッチ手段(DC)128はデファレンシャル129のドッグクラッチ手段(DC)128と同じ側の多重板湿式クラッチ(MPC)127に結合される。多重湿式クラッチ(MPC)127はそれ自体でリングギヤ126に結合される。
多重板湿式クラッチ(MPC)127とドッグクラッチ手段(DC)128はある実施形態では図2に示したものとは異なって、デファレンシャル129の反対側に設けられことができる。ある実施形態では、デファレンシャル129、ドッグクラッチ手段(DC)128及び多重板湿式クラッチ(MPC)127のリングギヤ126への結合の順序は逆になる。すなわち、リングギヤ126はデファレンシャル129ヘ結合され、デファレンシャル129はドッグクラッチ手段(DC)128へ結合され、ドッグクラッチ手段(DC)128は多重板湿式クラッチ(MPC)127へ結合され、そしてデファレンシャル129と多重板湿式クラッチ(MPC)127は互いに反対の側の後部ドライブシャフトを駆動するように構成されている。
図3の実施例では、デファレンシャル229はリングギヤ226により駆動され、デファレンシャル229は多重板湿式クラッチ(MPC)227を駆動し、多重板湿式クラッチ(MPC)227はドッグクラッチ手段(DC)228を駆動する。多重板湿式クラッチ(MPC)227とドッグクラッチ手段(DC)228はデファレンシャル229の同じ側に設けられている。
多重板湿式クラッチ(MPC)227とドッグクラッチ手段(DC)228はある実施形態では図3に示したデファレンシャル229の反対側に設けられている。さらに、ある実施形態では、デファレンシャル229、多重板湿式クラッチ(MPC)227、ドッグクラッチ手段(DC)228及びリングギヤ226が互いに配置される順序は逆にしてもよい。すなわち、ある実施形態では、リングギヤ226はドッグクラッチ手段(DC)228を駆動し、このクラッチ手段は多重板湿式クラッチ(MPC)227を駆動するように構成できる。一方多重板湿式クラッチ(MPC)227はデファレンシャル229を駆動するように構成でき、デファレンシャル229の左右の出力シャフト229L、229Rの左右の後部ドライブシャフト226L、226Rへそれぞれ結合されうる。
別の実施形態では、デファレンシャル229は多重板湿式クラッチ(MPC)227とドッグクラッチ手段(DC)228の間に結合される。一つの実施形態では、多重板湿式クラッチ(MPC)227はリングギヤ226へ結合でき、また多重板湿式クラッチ(MPC)227の出力シャフトはデファレンシャルケージ229Cを駆動するように構成される。デファレンシャル229の出力シャフト229L、229Rの一つは、後部ドライブシャフト226L、Rの一つを駆動し、デファレンシャル229の他の出力シャフト229R、Lは、ドッグクラッチ手段(DC)228の入力シャフトを駆動するように構成される。ドッグクラッチ手段(DC)228の出力シャフトは後部ドライブシャフト226R、226Lの他方を駆動するように構成される。
別の実施形態では、ドッグクラッチ手段(DC)228はリングギヤ226へ結合でき、またデファレンシャル229のケージ229Cを駆動するように作動できる。デファレンシャル229の出力シャフト229R、Lの一方は、後部ドライブシャフト226L,Rの一方を駆動し、デファレンシャル229の出力シャフト229R、Lの他方は、多重板湿式クラッチ(MPC)227の入力シャフトを駆動するように構成されている。多重板湿式クラッチ(MPC)227の出力シャフトは後部ドライブシャフト226R、226Lの他方を駆動する。
他の構成も有用である。
図4はさらなる実施例による自動車300を示す。図3の自動車200の特徴と同様な図4の自動車300の特徴は図3の自動車200の参照数字に100を加えて表す。
図2〜図3の自動車100、200とは異なり図4の自動車300の後部駆動ユニット(RDU)325はデファレンシャル129、229を持たない。後部駆動ユニット(RDU)325は、それぞれドッグクラッチ手段328L、328Rに直列に接続された多重板湿式クラッチ(MPC)327L、327Rによって、それぞれ左右の後部ドライブシャフト326L、326Rを駆動する。多重板湿式クラッチ(MPC)327L、327Rは後輪314、315が補助ドライブシャフト323により駆動されているとき、クラッチ(MPC)327L、327Rの滑りにより後輪314、315のそれぞれの回転速度の差を許容するように構成されている。この特徴はデファレンシャル129、229に対する必要をなくする。
補助ドライブシャフト323はその端部に固定された傘歯車323Bを有し、後部駆動ユニット(RDU)325のリングギヤ326を駆動し、リングギヤ326は多重板湿式クラッチ(MPC)327L、327Rの入力部327LIN、327RINをそれぞれ駆動するように構成されている。
多重板湿式クラッチ(MPC)327L、327Rの出力シャフト327LOUT、327ROUTはドッグクラッチ手段328L、328Rの入力シャフト328LIN、328RINを駆動するように構成されている。図4の実施形態では、出力シャフト327LOUT、327ROUTと入力シャフト327LIN、327RINは同一のシャフトにより形成されている。ただし、他の構成も可有用である。
ドッグクラッチ手段328L、328Rの出力シャフト328LOUT、328ROUTはそれぞれ左右ドライブシャフト326L、326Rを駆動するように構成されている。
動力伝達ユニット(PTU)350、多重板湿式クラッチ(MPC)327L、327R、及びドッグクラッチ手段(DC)328L、328Rが閉じると、トルクがギヤボックス318から自動車300の後輪314、315に供給される。
図2の実施形態の場合のように、それらの入出力シャフトの間の速度差が所定値を超えると、ドッグクラッチ手段(DC)328L、328Rは閉鎖できないので、これに応じて、動力伝達ユニット(PTU)350、多重板湿式クラッチ(MPC)327L、327R及びドッグクラッチ手段(DC)328L、328Rが閉鎖される順序が制御される。
従って、自動車300が移動しているとき、動力伝達ユニット(PTU)350及び多重板湿式クラッチ(MPC)327L、327Rは補助ドライブシャフト323とドッグクラッチ手段(DC)328L、328Rを加速し、ドッグクラッチ手段(DC)328L、328Rが閉鎖される前にドッグクラッチ手段(DC)328L、328Rの出力シャフトの速度又は回転を整合させるように制御されうる。
トルク(残留抵抗トルクを含む)が実質的に伝達されない開放状態を有するドッグクラッチ手段又は同様なリリース可能なトルク伝達手段を使用する本発明の実施形態は、ドライブラインが第1運転モード(図示の実施形態では二輪運転モードに対応するが、ある実施形態では他の数の被駆動輪が第1運転モードで使用可能)にあるとき、損失が減じる利益が得られる。動力伝達ユニット(PTU)350とドッグクラッチ手段(DC)328L、328Rを開放することにより、補助ドライブシャフト323と多重板湿式クラッチ(MPC)327L、327Rは休止にもたらされ、それによりそれらの回転に関連した寄生損失を実質的に解消する。これにより、ドライブラインの第1運転モードでの与えられた距離を走行するために必要なエネルギー量が減少する。
一つ以上のドッグクラッチ手段が、後部駆動ユニット(RDU)の一つ以上のリリース可能なトルク伝達手段(関連する損失を有する湿式摩擦クラッチなど)から後輪を実質的に隔離するために使用されるので、開放条件下にあっても、損失は実質的に減じられる。後部駆動ユニット(RDU)の湿式クラッチを隔離することにより第1運転モードにある時に一層小さいドラッグトルク(空転トルク)しか車輪に加へられず、燃費が向上する。
さらに、動力伝達ユニット(PTU)350と後部駆動ユニット(RDU)325が開いた状態にあるとき、補助ドライブシャフト323が休止にもたらされるので、リングギヤ326と傘歯車323Bも休止にもたらされ、したがってこれらの部品の回転に関連する損失も解消される。
他の構成もまた有用である。
ある実施形態では、一つ以上の電気機械がエンジンに加えてドライブラインに駆動トルクを与えるように構成できる。ある実施形態では、エンジンと少なくとも一つの電気機械はドライブラインを第1及び第2モードの両者で駆動するように並列で作動されうる。
ある実施形態では、エンジンは前輪だけを駆動するように構成できる。ドライブラインが第2運転モードにあるとき、前記の少なくとも一つの電気機械は動力伝達ユニット(PTU)により補助ドライブラインを駆動するように構成されうる。
図2〜図4の実施形態では、動力伝達ユニット(PTU)は自動車の前部に設けられ、後部駆動ユニット(RDU)は後部に設けられることが理解される。いくつかの実施形態においては、位置を反対にすることもできる。こうして、いくつかの実施形態においては、PTU及びRDUは自動車の前輪をエンジンにリリース可能に接続するように構成できる。
ある実施形態では、エンジンは横向き(若しくは東西方向)、縦向き(若しくは南北方向)、又は任意の適当な向きを有するように配置でき、自動車の前後部の間の任意の適当な位置に設けることができる。後部駆動ユニット(RDU)は自動車の前部又は任意の適当な位置に設けることができる。
後部駆動ユニット(RDU)は自動車の前部若しくは、外の適当な位置に設けることが出来る。
動力伝達ユニット(PTU)はエンジンを補助ドライブシャフトに結合または切断するように構成でき、ドライブシャフトは後部駆動ユニット(RDU)を経由して自動車の前輪を駆動するように構成できる。上に述べたように、後部駆動ユニット(RDU)は自動車の前部に設けられて、前輪を補助ドライブシャフトにリリース可能に接続するように構成できる。このような実施形態では、後部駆動ユニット(RDU)は代わりに前部駆動ユニット(FDU)と称することができる。
他の構成も有用である。
ある実施形態では、動力伝達ユニット(PTU)と後部駆動ユニット(RDU)は一つ以上の電気機械により作動しうる。その代りに又はそれに加えて、一つ以上の油圧デファレンシャルを使用できる。
図示した実施形態において、エンジンは横向き(若しくは東西方向)に配置される。上記のようにある実施形態ではエンジンは縦向きに配置できる。
本明細書及び請求項を通じて「comprise(含む)」、「contain(包含する)」及びその変形語、例えば「comprising」及び「comprises」は「含むがそれに限定されない」意味に理解すべきであり、他の部分、添加剤、部材、整数又は工程を除外することを意図しない。
本明細書の記載及び請求の範囲を通じて、特に断りがない場合には単数は複数を包含する。特に、不定冠詞が使用された場合、矛盾しない限り単数及び複数を包含するものと理解されたい。
特定の側面、発明の実施形態及び実施例に関連して説明した特徴、数字、特性、化合物、化学的部分又は基等はそれらと矛盾がない限り他の側面、実施形態、又は実施例に適用できるものと理解されたい。
1 自動車
5 ドライブライン
10 補助ドライブライン
11 内燃エンジン
12、13 前輪
14、15 後輪
17 クラッチ
18 ギヤボックス
19 前部ドライブシャフト
23 主ドライブシャフト
25 後部駆動ユニット(RDU)
26L、26R 後部ドライブシャフト
27 クラッチ
50 動力伝達ユニット(PTU )
52 動力伝達クラッチ (PTC)
100 自動車
110 補助ドライブライン
118 ギヤボックス
114、115 後輪
123 補助ドライブシャフト
123B 傘歯車
125 後部駆動ユニット(RDU)
126 リングギヤ
126L 左出力シャフト
126R 右出力シャフト
127 多重板湿式クラッチ(MPC)
127IN 入力部
127OUT 出力部
127M モータ
128 ドッグクラッチ手段 (DC)
128IN 入力シャフト
128OUT 出力シャフト
129 デファレンシャル
129C デファレンシャルケージ
129L、129R 出力シャフト
200 自動車
214、215 後輪
223 補助ドライブシャフト
223B 傘歯車
225 後部駆動ユニット(RDU)
226L 左後部出力シャフト
226R 右後部出力シャフト
227 多重板湿式クラッチ(MPC)
277IN 入力部
228 ドッグクラッチ手段 (DC)
228OUT 出力シャフト
229 デファレンシャル
229C ケージ
229R 右出力シャフト
229L 左出力シャフト

Claims (29)

  1. 原動機手段と、
    一つ以上の車輪からなる少なくとも第1群および第2群と、
    前記原動機手段を前記一つ以上の車輪からなる第1群および第2群に接続するためのドライブラインであって、前記一つ以上の車輪からなる第1群は前記ドライブラインが第1運転モードにある時に前記原動機手段により駆動可能であり、また前記一つ以上の車輪からなる第2群は前記ドライブラインが第2運転モードにある時に前記原動機手段により追加的に駆動可能であるように構成されているドライブラインとを備えた自動車であって、
    前記ドライブラインは、前記一つ以上の車輪からなる第2群を接続するための、補助ドライブシャフトと該補助ドライブシャフト及び前記一つ以上の車輪からなる第2群の間の駆動手段とを有する補助部を含み、
    前記駆動手段は入力部と、リングギヤと、出力部と、前記リングギヤ及び前記出力部の間に直列に結合される第1及び第2のリリース可能なトルク伝達手段を備え、
    前記第1のリリース可能なトルク伝達手段は、入力部と出力部とを有し、前記第1のリリース可能なトルク伝達手段はこれ等両部の間に滑りを許容することにより前記入力部から前記出力部へ伝達されるトルク量を調整するように作動可能であり、
    前記第2のリリース可能なトルク伝達手段も入力部と出力部を有し、第2のリリース可能なトルク伝達手段は、該入力部が該出力部から実質的に隔離される第1条件と、該入力部が該出力部に直結されて該入力部に加えられるトルクが該出力部へ実質的に直接伝達される第2条件の間で作動するように構成されている、自動車。
  2. 前記第1のリリース可能なトルク伝達手段はクラッチ手段を含む請求項1に記載の自動車。
  3. 前記クラッチ手段は摩擦クラッチ手段を含む請求項2に記載の自動車。
  4. 前記クラッチ手段は湿式クラッチ装置を含む請求項3に記載の自動車。
  5. 前記第2のリリース可能なトルク伝達手段はクラッチ手段を含む請求項1〜4の何れか一項に記載の自動車。
  6. 前記第2のリリース可能なトルク伝達手段の前記クラッチ手段は乾式クラッチ装置を含む請求項5に記載の自動車。
  7. 前記第2のリリース可能なトルク伝達手段の前記クラッチ手段はインターフェアレンス型のクラッチ装置を含む請求項5又は6に記載の自動車。
  8. 前記第2のリリース可能なトルク伝達手段のクラッチ手段は、ドッグクラッチ装置を含む請求項5〜7の何れか一項に記載の自動車。
  9. 前記第2のリリース可能なトルク伝達手段のクラッチ手段はローラクラッチ装置を含む請求項6又は7に記載の自動車。
  10. 前記一つ以上の車輪からなる第2群は複数の車輪を含む請求項1〜9の何れか1項に記載の自動車。
  11. 前記駆動手段の前記出力部は自動車の一対のサイドシャフトのそれぞれにトルクを供給し、該サイドシャフトはトルクを前記第2群のそれぞれの車輪に供給するように構成された、請求項10に記載の自動車。
  12. 前記サイドシャフトを異なったそれぞれの速度で回転させることのできるデファレンシャルが設けられている請求項11に記載の自動車。
  13. 前記駆動手段が前記デファレンシャルを備える請求項12に記載の自動車。
  14. 前記第1のリリース可能なトルク伝達手段は第1及び第2のクラッチ手段を備え、各クラッチ手段は前記一対のサイドシャフトのそれぞれ異なるシャフトにトルクを与えるように作動可能である請求項11〜13の何れか一項に記載の自動車。
  15. 前記第1のリリース可能なトルク伝達手段の前記第1及び第2のクラッチ手段は、それぞれ第1及び第2の摩擦クラッチ手段を含む請求項3に従属する請求項14に記載の自動車。
  16. 前記第2のリリース可能なトルク伝達手段は、前記一対のサイドシャフトのそれぞれ異なるシャフトにトルクをそれぞれ供給するように作動可能である第1及び第2のクラッチ手段を含む請求項5に従属する請求項11〜15の何れか一項に記載の自動車。
  17. 前記第2のリリース可能なトルク伝達手段の前記第1及び第2のクラッチ手段は、それぞれ第1及び第2のドッグクラッチ手段を含む請求項16に記載の自動車。
  18. 前記駆動手段は前記補助ドライブシャフトにより駆動されるように構成されたリングギヤを更に含み、前記駆動手段は前記ドライブラインが前記第1運転モードにある時に前記リングギヤを休止させるように作動可能な請求項1〜17の何れか一項に記載の自動車。
  19. 前記原動機手段を前記補助ドライブシャフトにリリース可能に結合するように作動可能な動力伝達装置を更に含み、前記ドライブラインは前記第1のモードにあるとき、前記原動機手段が前記第一の車輪群を駆動しているときに、補助ドライブシャフトを休止させるように作動可能である、請求項1〜18の何れか一項に記載の自動車。
  20. 前記原動機手段は第1及び第2の原動機を含む請求項19に記載の自動車。
  21. 第1原動機は前記一つ以上の車輪からなる第1群を駆動し、前記第2原動機は前記一つ以上の車輪からなる第2群を駆動するように構成され、前記動力伝達ユニット(PTU)は前記一つ以上の車輪からなる第2群を第2原動機に結合するように作動可能である請求項20に記載の自動車。
  22. 前記第1原動機は前記一つ以上の車輪からなる第2群を駆動するように更に作動可能である請求21に記載の自動車。
  23. 前記第2原動機はさらに一つ以上の車輪からなる第1群を駆動するように作動可能である請求項21又は22に記載の自動車。
  24. 前記第1のリリース可能なトルク伝達手段は、前記入力部が前記出力部から隔離される第1条件と、前記入力部と前記出力部が直結されて前記入力部に加えられたトルクが実質的に直接に前記出力部に伝達される第2条件と、の間で作動可能である請求項1〜23の何れか一項に記載の自動車。
  25. 前記第1及び第2のリリース可能なトルク伝達手段は分離した別々のアクチュエータにより前記第1及び第2の条件の間で作動可能である前記請求項24に記載の自動車。
  26. 第1及び第2のリリース可能なトルク伝達手段は共通のアクチュエータにより作動するように構成されている請求項24又は25に記載の自動車。
  27. 自動車の一つ以上の車輪からなる第2群を、ドライブラインにより原動機手段に結合し、それにより一つ以上の車輪からなる第1群と前記一つ以上の車輪からなる第2群が前記原動機手段により駆動可能にする方法において、
    リングギヤと第1及び第2のリリース可能なトルク伝達手段とにより補助ドライブシャフトを前記一つ以上の車輪からなる第2群に結合する工程と、ここで、第1及び第2のリリース可能なトルク伝達手段は直列に結合される、
    前記第1及び第2のリリース可能なトルク伝達手段を前記リングギヤにより駆動する工程と、
    前記第1のリリース可能なトルク伝達手段の入力部と出力部の間に滑りを許容することにより一つ以上の車輪からなる第2群へ伝達されるトルクの量を変調する一方、前記第2のリリース可能なトルク伝達手段をその入力部へ与えられるトルクがその出力部に実質的に直接伝達されるように構成し、そして、前記第2のリリース可能なトルク伝達手段により、前記一つ以上の車輪からなる第2群から前記第1のリリース可能なトルク伝達手段を、前記第2のリリース可能なトルク伝達手段の入力部と出力部が互いに実質的に隔離されるように、切断する工程と、
    を含む方法。
  28. 前記第2のリリース可能なトルク伝達手段はインターフェアレンス型クラッチを含み、随意にドッグクラッチを含む請求項27に記載の方法。
  29. 添付図面を参照しながら実質的に前述した自動車又は方法。
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Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB201319641D0 (en) 2013-11-07 2013-12-25 Jaguar Land Rover Ltd Driveline and method of controlling a driveline
GB2521594B (en) * 2013-11-26 2019-11-13 Ford Global Tech Llc A combined coupling and differential assembly
JP6112256B2 (ja) * 2014-02-27 2017-04-12 日産自動車株式会社 4輪駆動車のクラッチ制御装置
EP3134289B1 (en) * 2014-04-24 2020-12-16 GKN Driveline North America, Inc. Vehicle power transfer unit (ptu) with planetary gear set
US9579975B2 (en) 2014-05-05 2017-02-28 Arvinmeritor Technology, Llc System and method of controlling a drive axle system
CN105196856B (zh) * 2014-06-11 2020-04-07 舍弗勒技术股份两合公司 用于混合动力传动系的电动力传递单元
EP3167207B1 (en) * 2014-07-10 2021-03-24 Dana Heavy Vehicle Systems Group, LLC Limited slip differential with disconnect function
DE112016000889T5 (de) * 2015-02-24 2017-11-02 American Axle & Manufacturing, Inc. Fahrzeug-Antriebsstrangkomponente mit einem Betätigungssystem für die Antriebsstrangtrennung
DE112016001904T5 (de) * 2015-05-28 2018-01-04 Borgwarner Inc. Abkuppeln vom Antriebsstrang bei Verwendung von mehrere Betriebsarten aufweisenden Kupplungen
DE102015212694B4 (de) 2015-07-07 2021-05-12 Magna powertrain gmbh & co kg Kopplungsanordnung und Verfahren zum Entkoppeln eines ersten Teilbereichs eines Antriebsstrangs von einem zweiten Teilbereich des Antriebsstrangs vermittels der Kopplungsanordnung
US10118485B2 (en) * 2015-11-20 2018-11-06 American Axle & Manufacturing, Inc. Disconnecting all-wheel drive driveline having rear drive module with disconnection and differential locking clutches
US10857881B2 (en) 2016-11-15 2020-12-08 Dana Heavy Vehicle Systems Group, Llc Electric drivetrain for a tandem drive axle
US10150480B2 (en) * 2016-12-12 2018-12-11 Ford Global Technologies, Llc Vehicle all-wheel drive control system
JP6772969B2 (ja) * 2017-06-26 2020-10-21 トヨタ自動車株式会社 車両用動力伝達装置
KR102522119B1 (ko) * 2021-04-15 2023-04-17 한국철도기술연구원 진행 방향에 따라 독립 또는 일체 회전되는 철도 차륜

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01233123A (ja) * 1988-03-14 1989-09-18 Tochigi Fuji Ind Co Ltd 四輪駆動車の駆動力伝達・断続装置
JP2004009954A (ja) * 2002-06-10 2004-01-15 Toyota Motor Corp 四輪駆動車の動力伝達装置
JP2005145334A (ja) * 2003-11-18 2005-06-09 Fuji Heavy Ind Ltd ハイブリッド車両の駆動力制御装置
JP2012188000A (ja) * 2011-03-10 2012-10-04 Univance Corp 4輪駆動車用駆動力伝達装置

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0217249A (ja) 1988-07-04 1990-01-22 Tochigi Fuji Ind Co Ltd 動力伝達装置
JPH03525A (ja) 1989-05-30 1991-01-07 Honda Motor Co Ltd 前後輪駆動車の駆動力配分制御装置
GB0325474D0 (en) * 2003-10-31 2003-12-03 Ford Global Tech Llc A drive line for a motor vehicle
US7338403B2 (en) * 2004-08-30 2008-03-04 Magna Powertrain Usa, Inc. Torque coupling with power-operated clutch actuator
US8215440B2 (en) 2008-05-06 2012-07-10 Getrag Driveline Systems, Gmbh Drive train for a vehicle with connectable secondary axle
JP2009292307A (ja) * 2008-06-05 2009-12-17 Univance Corp 四輪駆動車用駆動力伝達装置
DE102008037885B4 (de) 2008-08-15 2020-08-06 Gkn Automotive Limited Kupplungsanordnung und Antriebsstranganordnung für ein mehrachsgetriebenes Kraftfahrzeug
DE102008037886B4 (de) * 2008-08-15 2017-10-05 Gkn Automotive Ltd. Antriebsanordnung für ein mehrachsgetriebenes Kraftfahrzeug
DE102009005378C5 (de) * 2008-10-13 2018-06-21 Magna powertrain gmbh & co kg Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug
DE112010000870T5 (de) * 2009-01-21 2012-09-27 Magna Powertrain Of America, Inc. Vierradantrieb-Fahrzeug mit Trennungssystem
JP5526968B2 (ja) 2009-08-07 2014-06-18 株式会社ジェイテクト 動力伝達装置
JP2011079421A (ja) 2009-10-07 2011-04-21 Univance Corp 4輪駆動車用駆動力伝達装置
DE102010039444A1 (de) * 2010-08-18 2012-02-23 Zf Friedrichshafen Ag Fahrzeugantriebsstrang mit wenigstens zwei antreibbaren Fahrzeugachsen

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01233123A (ja) * 1988-03-14 1989-09-18 Tochigi Fuji Ind Co Ltd 四輪駆動車の駆動力伝達・断続装置
JP2004009954A (ja) * 2002-06-10 2004-01-15 Toyota Motor Corp 四輪駆動車の動力伝達装置
JP2005145334A (ja) * 2003-11-18 2005-06-09 Fuji Heavy Ind Ltd ハイブリッド車両の駆動力制御装置
JP2012188000A (ja) * 2011-03-10 2012-10-04 Univance Corp 4輪駆動車用駆動力伝達装置

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