JPH07164908A - 車両用駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】エンジン駆動力が差動機構およびこれに連結さ
れた１対のドライブシャフトを介して左右の車輪に伝達
されるように構成された車両用駆動装置において、上記
差動機構の差動を抑制する差動抑制機構として粘性クラ
ッチを用いた場合における差動発生初期の差動抑制の応
答性を向上させる。 【構成】 各ドライブシャフト２２Ｌ、２２Ｒに、差動
機構（プラネタリギヤ２０）が差動したとき該差動を抑
制する方向の駆動トルクを所定時間該ドライブシャフト
２２Ｌ、２２Ｒに付与するモータを各々配設し、これに
より、差動発生初期における粘性クラッチ３２による差
動抑制をアシストする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、駆動力源からの駆動力
が差動機構およびこれに連結された略車幅方向に延びる
１対のドライブシャフトを介して左右１対の車輪に伝達
されるように構成された車両用駆動装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】一般に、エンジン等の駆動力源で発生し
た駆動力は、クラッチ、トランスミッション等を介して
差動機構に伝達された後、該差動機構からこれに連結さ
れた略車幅方向に延びる１対のドライブシャフトを介し
て左右１対の車輪に伝達されるようになっているが、上
記差動機構により無制限な差動が行われるとタイヤスタ
ック時における片輪の空転あるいは悪路での走行性低下
やコーナリング性能低下等の不都合が生じる。

【０００３】このため従来より、上記差動機構の差動を
抑制する差動抑制機構を備えた車両用駆動装置の提案が
なされている。例えば、特開昭６２−２５３５３２号公
報には、差動抑制機構として粘性クラッチを用いたもの
が開示されており、また、特開昭６２−１１０５３１号
公報および特開昭６４−４５３０号公報には、差動抑制
機構として摩擦板クラッチを用いたものが開示されてい
る。

【０００４】これら差動抑制機構のうち粘性クラッチ
は、差動機構の差動に伴って生じる粘性流体の剪断応力
による粘性抵抗を利用して該差動を抑制するものである
ため、差動量が大きくなるに従って自動的に大きな差動
抑制トルクが得られ、しかもその変化は滑らかであり、
差動抑制機構として好ましい特性を有している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】一方、粘性クラッチ
は、上記のように粘性抵抗により該差動を抑制するもの
であるため、応答性があまり良くないという問題があ
る。すなわち、粘性クラッチは、図６に示すように、上
記差動量が小さい間は該差動量の増大に対して差動抑制
トルクが緩やかに増大する一方、差動量がある値（１０
ｒｐｍ程度）以上になると差動抑制トルクが急激に増大
する特性を有している。このため、粘性クラッチにおい
ては、差動量が小さい差動発生初期は差動抑制トルクを
十分に発揮させることができないという問題がある。

【０００６】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであって、差動抑制機構として粘性クラッチを用
いた場合における差動発生初期の差動抑制の応答性を向
上させることができる車両用駆動装置、あるいはさら
に、差動抑制機構として粘性クラッチを用いることなし
に、該粘性クラッチを用いた場合の利点を生かしつつ粘
性クラッチを用いた場合の欠点を解消することができる
車両用駆動装置を提供することを目的とするものであ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明に係る車両用駆動
装置は、粘性クラッチによる差動抑制をアシストするモ
ータあるいは粘性クラッチに代わって差動抑制作用を果
たすモータをドライブシャフトに配設することにより、
上記目的達成を図るようにしたものである。

【０００８】すなわち、本発明は、駆動力源からの駆動
力が差動機構および該差動機構に連結された略車幅方向
に延びる１対のドライブシャフトを介して左右１対の車
輪に伝達されるように構成された車両用駆動装置を前提
とするものであって、請求項１記載の発明は、前記差動
機構に、該差動機構の差動を該差動に伴って生じる粘性
抵抗により抑制する粘性クラッチが配設されており、前
記各ドライブシャフトに、前記差動機構が差動したとき
該差動を抑制する方向の駆動トルクを所定時間該ドライ
ブシャフトに付与するモータが各々配設されている、こ
とを特徴とするものであり、請求項２記載の発明は、前
記１対のドライブシャフトのうち少なくとも一方に、該
ドライブシャフトの回転トルクを増減制御するモータが
配設されている、ことを特徴とするものである。

【０００９】上記「駆動力源」は、典型的にはエンジン
であるが、特に限定されるものではなく、モータその他
の駆動力源であってもよい。

【００１０】

【発明の作用および効果】上記構成に示すように、請求
項１記載の発明においては、差動機構に、該差動機構の
差動を該差動に伴って生じる粘性抵抗により抑制する粘
性クラッチが配設されており、各ドライブシャフトに、
差動機構が差動したとき該差動を抑制する方向の駆動ト
ルクを所定時間該ドライブシャフトに付与するモータが
各々配設されているので、上記「所定時間」を適宜設定
することにより、差動発生初期は粘性クラッチの粘性抵
抗および各モータにより付与される駆動トルクにより所
要の差動抑制を行うことができ、その後は粘性クラッチ
の粘性抵抗のみにより所要の差動抑制を行うことができ
る。

【００１１】したがって、請求項１記載の発明によれ
ば、差動抑制機構として粘性クラッチを用いた場合にお
ける差動発生初期の差動抑制の応答性を向上させること
ができる。特に、高速走行時に横風等を受けて車両の進
路が乱れた場合のように、左右輪の回転速度差（すなわ
ち差動量）が比較的少なく、粘性クラッチによる差動抑
制作用が得られにくい場合においても、上記各モータの
アシストにより十分な差動抑制作用を得ることができる
ので、高速走行時の車両走行安定性を高めることができ
る。

【００１２】また、請求項１記載の発明においては、上
記１対のモータを差動発生初期における粘性クラッチの
差動抑制のアシスト手段としてのみ用いるようになって
いるので、あまり大きなモータ出力は必要でなく、この
ため比較的小型のモータで上記作用効果を得ることがで
きる。

【００１３】請求項２記載の発明においては、１対のド
ライブシャフトのうち少なくとも一方に、該ドライブシ
ャフトの回転トルクを増減制御するモータが配設されて
いるので、このモータによる回転トルク増減制御を適宜
行うことにより、所要の差動抑制を行うことができる。

【００１４】この場合のモータによる回転トルク増減制
御は、請求項１記載の発明のように差動発生初期の粘性
クラッチによる差動抑制作用のアシストのみを行うとい
う性格のものではなく、差動発生から差動消滅まで常時
差動抑制を行うものとなるが、この差動抑制はモータを
用いるものであるため、粘性クラッチによる差動抑制と
同様、摩擦板クラッチ等を用いて差動抑制を行うのに比
して差動増大に対する差動抑制トルクの変化を滑らかに
維持しつつ差動抑制を行うことができる。

【００１５】したがって、請求項２記載の発明によれ
ば、差動抑制機構として粘性クラッチを用いることなし
に、該粘性クラッチを用いた場合の利点を生かしつつ粘
性クラッチを用いた場合の欠点を解消することができ
る。

【００１６】この場合において、上記モータは、１対の
ドライブシャフトのうち一方に設けられていれば、該モ
ータに差動抑制方向の駆動トルク（正回転駆動トルクあ
るいは逆回転駆動トルク）を付与することにより差動抑
制機能を果たすことが可能であるが、請求項３に記載し
たように、上記モータが各ドライブシャフトに各々配設
された構成とすれば、さらに次のような作用効果を得る
ことができる。すなわち、車両加速時において両モータ
により両ドライブシャフトの回転トルクを増大させるよ
うにすれば加速性能を高めることができ、一方、車両減
速時において両モータにより両ドライブシャフトの回転
トルクを減少させるようにすれば制動性能を高めること
ができる。また、その際、請求項４に記載したように、
上記モータが回生制動機能を有する電気モータからなる
構成とすれば、車両減速時にその回生制動機能を発揮さ
せることにより、制動性能向上効果のみならずエネルギ
回収効果をも得ることができる。

【００１７】

【実施例】以下、添付図面を参照しながら、本発明の実
施例について説明する。

【００１８】図１は、本発明に係る車両用駆動装置の第
１実施例を示す全体構成図である。

【００１９】図示のように、本実施例に係る車両用駆動
装置は、左右の前輪１２ＦＬ、１２ＦＲを車体前部に配
されたエンジン１４により駆動するＦＦ式の車両におけ
る駆動装置であって、エンジン１４で発生した駆動力
は、クラッチ１６、トランスミッション１８を介して差
動機構２０に伝達された後、該差動機構２０からこれに
連結された略車幅方向に延びる１対の第１ドライブシャ
フト２２Ｌ、２２Ｒおよび第２ドライブシャフト２４
Ｌ、２４Ｒを介して前輪１２ＦＬ、１２ＦＲに伝達され
るようになっている。

【００２０】上記第１ドライブシャフト２２Ｌ、２２Ｒ
は、差動機構２０の車幅方向両側において車幅方向に延
びる一直線上に位置するよう車体に支持されており、こ
れら第１ドライブシャフト２２Ｌ、２２Ｒに連結された
第２ドライブシャフト２４Ｌ、２４Ｒは、前輪１２Ｆ
Ｌ、１２ＦＲのバンプ・リバウンドに伴って上下に揺動
可能とされている。

【００２１】上記差動機構２０は、サンギヤ２６、リン
グギヤ２８およびプラネタリキャリア３０からなるプラ
ネタリギヤで構成されており、トランスミッション１８
からリングギヤ２８へ入力された駆動力は、サンギヤ２
６とプラネタリキャリア３０とに分配されて左右の第１
ドライブシャフト２２Ｌ、２２Ｒへ各々分配されて伝達
され、その際、これら第１ドライブシャフト２２Ｌ、２
２Ｒ間にトルク負荷の差異が生じている場合には、該プ
ラネタリギヤ２０の差動により、第１ドライブシャフト
２２Ｌ、２２Ｒ間に回転速度差を付与するようになって
いる。

【００２２】上記プラネタリギヤ２０には、該プラネタ
リギヤ２０の差動を抑制する差動抑制機構３２として粘
性クラッチが配設されている。この粘性クラッチ３２
は、リングギヤ２８と連れ回るデフ側プレート３４と右
側の第１ドライブシャフト２２Ｒと連れ回るシャフト側
プレート３６との間に粘性流体が充填されてなり、デフ
側プレート３４とシャフト側プレート３６との回転差が
大きくなるに従って粘性流体の抵抗が増大して差動抑制
トルクを発生するようになっている。

【００２３】また、上記各第１ドライブシャフト２２
Ｌ、２２Ｒには、粘性クラッチ３２の差動抑制作用をア
シストするためのモータ３８Ｌ、３８Ｒが各々配設され
ている。これらモータ３８Ｌ、３８Ｒは、コントローラ
４０により駆動制御されるようになっている。このコン
トローラ４０には、各前輪１２ＦＬ、１２ＦＲの回転速
度を検出する車輪速センサ４２Ｌ、２４Ｒからの検出信
号が入力されるようになっている。上記コントローラ４
０には、また、エンジン回転速度、スロットル開度、車
速、ハンドル舵角、ブレーキペダル踏込み量、変速ギヤ
位置等の車両走行状態を示す各種信号が入力されるよう
になっている。

【００２４】上記粘性クラッチ３２は、上記差動量が小
さい間は該差動量の増大に対して差動抑制トルクが緩や
かに増大する一方、差動量がある値（１０ｒｐｍ程度）
以上になると差動抑制トルクが急激に増大する特性を有
しており、このため差動量が小さい差動発生初期は差動
抑制トルクを十分に発揮させることができないことに鑑
み、上記モータ３８Ｌ、３８Ｒによる粘性クラッチ３２
の差動抑制作用アシストは、差動発生初期において行わ
れるようになっている。すなわち、上記コントローラ４
０は、前輪１２ＦＬおよび１２ＦＲの回転速度検出信号
から第１ドライブシャフト２２Ｌと２２Ｒとの間に回転
速度差（すなわちプラネタリギヤ２０の差動）が発生し
たと判定すると、その後所定時間は該差動を抑制する方
向の駆動トルクを第１ドライブシャフト２２Ｌ、２２Ｒ
に付与するよう、モータ３８Ｌ、３８Ｒを駆動制御する
ようになっている。

【００２５】その際、上記コントローラ４０は、モータ
３８Ｌ、３８Ｒから第１ドライブシャフト２２Ｌ、２２
Ｒに付与される駆動トルクの大きさを、図２に斜線で示
すように、差動発生直後の差動抑制トルクを時間経過と
共に直線的に上昇させるような値に設定するようになっ
ている。この値は、車両走行状態によって異なったもの
となるが、通常、第１ドライブシャフト２２Ｌ、２２Ｒ
への駆動トルク付与方向は互いに逆方向になる。もっと
も、第１ドライブシャフト２２Ｌ、２２Ｒへの駆動トル
ク付与方向を互いに同方向にした場合であってもその駆
動トルクの大きさを異なった大きさにすることにより同
様の作用を得ることができる。

【００２６】以上詳述したように、本実施例において
は、プラネタリギヤ２０に、該プラネタリギヤ２０の差
動を該差動に伴って生じる粘性抵抗により抑制する粘性
クラッチ３２が配設されており、各第１ドライブシャフ
ト２２Ｌ、２２Ｒに、プラネタリギヤ２０が差動したと
き該差動を抑制する方向の駆動トルクを所定時間第１ド
ライブシャフト２２Ｌ、２２Ｒに付与するモータ３８
Ｌ、３８Ｒが各々配設されているので、上記「所定時
間」を適宜設定することにより、差動発生初期は粘性ク
ラッチ３２の粘性抵抗および各モータ３８Ｌ、３８Ｒか
ら付与される駆動トルクにより所要の差動抑制を行うこ
とができ、その後は粘性クラッチ３２の粘性抵抗のみに
より所要の差動抑制を行うことができる。

【００２７】したがって、本実施例によれば、差動抑制
機構として粘性クラッチ３２を用いた場合における差動
発生初期の差動抑制の応答性を向上させることができ
る。

【００２８】特に、高速走行時に横風等を受けて車両の
進路が乱れた場合のように、左右前輪１２ＦＬ、１２Ｆ
Ｒの回転速度差（すなわち差動量）が比較的少なく、粘
性クラッチ３２による差動抑制作用が得られにくい場合
においても、上記各モータ３８Ｌ、３８Ｒのアシストに
より十分な差動抑制作用を得ることができるので、高速
走行時の車両走行安定性を高めることができる。

【００２９】また、本実施例によれば、上記１対のモー
タ３８Ｌ、３８Ｒを差動発生初期における粘性クラッチ
３２の差動抑制のアシスト手段としてのみ用いるように
なっているので、あまり大きなモータ出力は必要でな
く、このため比較的小型のモータで上記作用効果を得る
ことができる。

【００３０】次に、本発明の第２実施例について説明す
る。

【００３１】図３は、本実施例に係る車両用駆動装置を
示す全体構成図である。

【００３２】図示のように、本実施例の基本的構成は第
１実施例と同様であるが、粘性クラッチ３２が設けられ
ていない点および左側の第１ドライブシャフト２２Ｌに
のみモータ４４が設けられている点が異なり、さらに該
モータ４４に対して行われるコントローラ４０の駆動制
御の内容が異なっている。

【００３３】すなわち、本実施例においては、上記コン
トローラ４０によりモータ４４に差動抑制方向の駆動ト
ルク（正回転駆動トルクあるいは逆回転駆動トルク）を
付与し、これにより第１ドライブシャフト２２Ｌの回転
トルクを増減制御することにより、図４に示すように、
第１実施例において粘性クラッチ３２およびモータ３８
Ｌ、３８Ｒを併用して行っていた所要の差動抑制制御を
行うようになっている。

【００３４】この場合のモータ４４による第１ドライブ
シャフト２２Ｌの回転トルク増減制御は、第１実施例の
ように差動発生初期の粘性クラッチ３２による差動抑制
作用のアシストを行うという性格のものではなく、差動
発生から差動消滅まで常時差動抑制を行うものとなるた
め、第１実施例のモータ３８Ｌ、３８Ｒに比して大きな
モータ出力が必要となり、このため比較的大型のモータ
なるが、粘性クラッチおよびモータ１個が不要になるた
め、全体としてコンパクトな構成で所要の差動抑制を行
うようにすることができる。

【００３５】また、本実施例においては、上記差動抑制
をモータにより行うようになっているので、粘性クラッ
チによる差動抑制と同様、摩擦板クラッチ等を用いて差
動抑制を行うのに比して差動増大に対する差動抑制トル
クの変化を滑らかに維持しつつ差動抑制を行うことがで
きる。

【００３６】したがって、本実施例によれば、差動抑制
機構として粘性クラッチを用いることなしに、該粘性ク
ラッチを用いた場合の利点を生かしつつ粘性クラッチを
用いた場合の欠点を解消することができる。

【００３７】次に、本発明の第３実施例について説明す
る。

【００３８】図５は、本実施例に係る車両用駆動装置を
示す全体構成図である。

【００３９】図示のように、本実施例の基本的構成は第
２実施例と同様であるが、左右の第１ドライブシャフト
２２Ｌ、２２Ｒにモータ４６Ｌ、４６Ｒが各々配設され
ている点が異なり、さらに各モータ４６Ｌ、４６Ｒに対
して行われるコントローラ４０の駆動制御の内容が異な
っている。

【００４０】すなわち、本実施例においては、モータ４
６Ｌ、４６Ｒにより第１ドライブシャフト２２Ｌ、２２
Ｒの回転トルクを各々増減制御することにより、上記所
要の差動抑制を行うのみならず、必要に応じて、車両加
速時には両モータ４６Ｌ、４６Ｒの駆動トルクを増大さ
せることにより加速性能を高め、一方、車両減速時には
両モータ４６Ｌ、４６Ｒの駆動トルクを減少させること
により、制動性能を高めるようになっている。

【００４１】このように本実施例によれば、第２実施例
に比してモータが１個余分に必要となるが、所要の差動
抑制に加えて加減速時の走行性能向上を図ることができ
る。

【００４２】以上の各実施例におけるモータは、電気モ
ータであっても油圧モータであっても同様の作用効果を
得ることができるが、第３本実施例におけるモータ４６
Ｌ、４６Ｒを回生制動機能を有する電気モータからなる
構成とすれば、車両減速時にその回生制動機能を発揮さ
せることにより、制動性能向上効果のみならずエネルギ
回収効果をも得ることができる。

【００４３】また、上記各実施例においては差動機構と
してプラネタリギヤを用いたが、ベベルギヤ等の他の機
構により差動機構を構成するようにしてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る車両用駆動装置の第１実施例を示
す全体構成図

【図２】第１実施例の作用を示すグラフ

【図３】本発明に係る車両用駆動装置の第２実施例を示
す全体構成図

【図４】第２実施例の作用を示すグラフ

【図５】本発明に係る車両用駆動装置の第３実施例を示
す全体構成図

【図６】差動機構の差動量と差動抑制トルクとの関係を
示す一般的なグラフ

【符号の説明】

１２ＦＬ 左前輪 １２ＦＲ 右前輪 １４ エンジン（駆動力源） ２０ プラネタリギヤ（差動機構） ２２Ｌ、２２Ｒ 第１ドライブシャフト ２４Ｌ、２４Ｒ 第２ドライブシャフト ３２ 粘性クラッチ（差動抑制機構） ３８Ｌ、３８Ｒ モータ ４０ コントローラ ４４ モータ ４６Ｌ、４６Ｒ モータ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 駆動力源からの駆動力が差動機構および
   該差動機構に連結された略車幅方向に延びる１対のドラ
   イブシャフトを介して左右１対の車輪に伝達されるよう
   に構成された車両用駆動装置において、 前記差動機構に、該差動機構の差動を該差動に伴って生
   じる粘性抵抗により抑制する粘性クラッチが配設されて
   おり、 前記各ドライブシャフトに、前記差動機構が差動したと
   き該差動を抑制する方向の駆動トルクを所定時間該ドラ
   イブシャフトに付与するモータが各々配設されている、
   ことを特徴とする車両用駆動装置。
2. 【請求項２】 駆動力源からの駆動力が差動機構および
   該差動機構に連結された略車幅方向に延びる１対のドラ
   イブシャフトを介して左右１対の車輪に伝達されるよう
   に構成された車両用駆動装置において、 前記１対のドライブシャフトのうち少なくとも一方に、
   該ドライブシャフトの回転トルクを増減制御するモータ
   が配設されている、ことを特徴とする車両用駆動装置。
3. 【請求項３】 前記モータが前記各ドライブシャフトに
   各々配設されている、ことを特徴とする請求項２記載の
   車両用駆動装置。
4. 【請求項４】 前記モータが回生制動機能を有する電気
   モータからなる、ことを特徴とする請求項３記載の車両
   用駆動装置。
5. 【請求項５】 前記左右１対の車輪が前輪であり、前記
   駆動力源が車体前部に配設されている、ことを特徴とす
   る請求項１、２、３または４記載車両用駆動装置。