WO2003097397A1

WO2003097397A1 - Systeme d'entrainement pour vehicule et vehicule a quatre roues motrices utilisant ce systeme

Info

Publication number: WO2003097397A1
Application number: PCT/JP2003/006369
Authority: WO
Inventors: Toshihumi Sakai; Naoyuki Sakai; Akihiro Ohno; Hiroshi Takuno; Hiroshi Kushino
Original assignee: Toyoda Koki Kabushiki Kaisha
Priority date: 2002-05-22
Filing date: 2003-05-22
Publication date: 2003-11-27
Also published as: EP1506890B1; DE60331826D1; EP1506890A4; US20050115755A1; US7270205B2; EP1506890A1

Description

明細書車両駆動装置およびその装置から構成される前後輪駆動車技術分野

本発明は、車両駆動装置およびその装置から構成される前後輪駆動車に関する。背景技術

車両駆動装置の一形式として、電動モータと、同電動モータから出力される動力を分配して左右の駆動輪側へ伝達する差動装置と、同差動装置側と前記電動モータ側との動力伝達可能な連結を断続するクラッチを備える形式の車両駆動装置がある。当該形式の車両駆動装置は、駆動輪側を駆動する電動モータの駆動停止時には、電動モータ側と駆動輪側の動力伝達可能な連結状態を遮断すべく意図しているものである。

また、前後輪駆動車の一形式として、主駆動輪を駆動する主駆動装置と捕助駆動輪を駆動する捕助駆動装置を備え、主駆動装置の作動による主駆動輪の単独駆動走行状態と、主駆動装置および捕助駆動装置の両駆動装置の作動による前後両輪駆動走行状態を形成する前後輪駆動車がある。

当該形式の前後輪駆動車においては、主駆動装置の作動による主駆動輪の単独駆動走行状態においては、補助駆動手段と補助駆動輪の駆動力伝達経路の連結を遮断しておくことが好ましく、一般には、補助駆動手段と補助駆動輪を連結する駆動力伝達手段にクラッチを内蔵させる構成が採られる。

また、当該クラッチとしては、電気的に動作する電磁クラッチ、油圧や空気圧等の圧力的に動作する圧力式クラッチ、補助駆動手段の駆動によって動作する機械式クラッチ等、種々の形成のクラッチが採用される。これらのクラッチのうち、電気、油圧、空気圧等の駆動回路が不要であるいう理由からは機械式クラッチが選定され、また、車両の前進走行方向おょぴ後進走行方向の両走行方向の連結 · 遮断を行う機能を有する理由からはツーウェイクラッチが選定される。クラッチとしてツーウェイクラッチを選定した場合には、補助駆動装置は、補助駆動手段と補助駆動輪を、ツーウェイクラツチを内蔵する駆動力伝達手段で連結することによって構成される。

当該形式の前後輪駆動車において、ツーウェイクラツチを内蔵する捕助駆動装置を備える前後輪駆動車にあっては、主駆動輪の単独走行時には、ツーウェイクラッチは、車両の走行方向の如何に関わらず連結を遮断された状態にある。また、ツーウェイクラッチは、前後両輪駆動走行時には、補助駆動装置の補助駆動手段によって車両走行方向の連結状態に形成されて、補助駆動手段からの駆動力を捕助駆動輪側へ伝達するようになる。

すなわち、当該前後輪駆動車においては、前後両輪駆動走行では、捕助駆動手段を正転駆動させることにより前進走行状態を形成し、かつ、補助駆動手段を逆転駆動させることにより後進走行状態を形成する。この場合、ツーウェイクラッチは、補助駆動手段の正転駆動作用によって前進走行方向の連結状態に形成され、かつ、補助駆動手段の逆転駆動作用によって後進走行方向の連結状態に形成されて、車両の前進および後進のいずれの方向への前後両輪駆動走行をも可能にしている。

ところで、上述した車両駆動装置においては、小型化、軽量化、およぴコストの低減化が要請される。本発明は、クラッチの配置およびノまたはクラッチの小型化に着目して、これらの要請に対処しょうとするものである。すなわち、本発明の目的は、当該形式の車両駆動装置の小型化および軽量化を図ることにより、車両への搭載性を向上し、懸架系を簡素化し、燃費を向上させ、コストの低減を図ることにある。

また、上述した前後輪駆動車においては、主駆動輪の単独走行時には、補助駆動手段は非駆動状態にあって、ツーウェイクラッチは前後両走行方向の連結状態の中間領域を保持している。このため、この状態で車両を前進走行および後進走行を繰り返した場合、ツーウェイクラッチでは引きずりトルクが発生してエネルギー損失をまねくおそれがある。また、ツーウェイクラッチで発生する引きずりトルクによっては、ツーウェイクラッチが連結状態となって、エネルギー損失が一層増大することになり、かつ、補助駆動輪側の駆動トルクが補助駆動手段側に伝達されるという問題がある。従って、本発明の目的は、これらの問題に対処することにある。発明の開示

本発明は、補助駆動手段からの動力を差動装置を介して左右駆動輪に動力分配するとともに、補助駆動手段から差動装置への動力伝達をクラツチにて断続する車両駆動装置であって、クラッチを前記差動装置の一側に同差動装置と同軸に配置してある。このことによって、クラッチを差動装置の一側に配置していることから、クラツチを差動装置の外周に配置する場合に比較して、クラッチの径を小さく構成することができて、車両駆動装置を軽量かつ小型化することができる。これにより、当該車両駆動装置は、車両への搭載性が向上し、車両の懸架系を簡素化でき、車両の燃費を向上でき、かつ、価格が廉価となる。また、クラッチの径が小さく構成することに起因して、トルク遮断時の引きずりトルクを小さくすることができる。また、本発明は、補助駆動手段からの動力を差動装置を介して左右駆動輪に動力分配するとともに、補助駆動手段から差動装置への動力伝達をクラツチにて断続する車両駆動装置であって、クラッチはセルフロック機能を有するものである。セルフロック機能を有するクラッチは、伝達トルクを判断基準とすれば、通常のクラッチに比較して小型、軽量かつ廉価に構成することができる。これにより、当該車両駆動装置は、車両への搭載性が向上し、車両の懸架系を簡素化でき、車両の燃費を向上でき、かつ、価格が廉価となる。

また、本発明は、補助駆動手段からの動力を差動装置を介して左右駆動輪に動力分配するとともに、捕助駆動手段から差動装置への動力伝達をクラツチにて断続する車両駆動装置であって、クラッチはセルフロック機能を有するものであり、かつ、差動装置の一側に同差動装置と同軸に配置されたものである。これによれば、車両駆動装置においては、クラッチとしてセルフロック機能を有するクラッチを採用して差動装置の一側に配置する構成を採っているため、上述した車両駆動装置と同等またはそれ以上の作用効果を奏するものである。

また、本発明は、上述した車両駆動装置のクラッチはセルフロック式の電磁クラッチであり、当該電磁クラッチは、環状のァウタ部材と、同ァウタ部材の本体内に収容されている電磁コイルと、ァウタ部材の外側に位置し電磁コイルに対する電流印加時に吸引されてァウタ部材の外側に摩擦係合するァーマチヤと、ァウタ部材の内周側にて同心的に位置するインナ部材と、同インナ部材とァーマチヤ間に位置して作動時にはこれら両部材を互いに結合するカム機構を備え、ァウタ部材は電動モータから出力する動力の伝達部材に連結し、ィンナ部材は前記差動装置の構成部材であるディファレンシャルケースに連結し、カム機構は、ァーマチヤを第 1 のカム部材とするとともにディファレンシャルケースの一部 _K

を第 2のカム部材として、これら両カム部材間にカムフォロアーを介在させて構成されている。このことによって、当該電磁クラッチを、差動装置の一側にコンパクトに配置することができる。

また、本発明は、補助駆動手段からの動力を差動装置を介して左右駆動輪に動力分配するとともに、補助駆動手段から差動装置への動力伝達をクラツチにて断続する車両駆動装置であって、クラッチを差動装置の —側に同差動装置と同軸に配置し、かつ、ツーウェイクラッチで構成してある。このことによって、クラッチを差動装置の一側に配置していることから、クラッチを差動装置の外周に配置する場合に比較して、クラツチの径を小さく構成することができて、車両駆動装置を軽量かつ小型化することができる。これにより、当該車両駆動装置は、車両への搭載性が向上し、車両の懸架系を簡素化でき、車両の燃費を向上でき、かつ、価格が廉価となる。また、クラッチの径が小さく構成することに起因して、トルク遮断時の引きずりトルクを小さくすることができる。

また、本発明においては、クラッチは、前記補助駆動手段の車両走行方向への駆動によって、車両走行方向の連結状態に制御される。このことによって、クラッチであるツーウェイクラツチの連結方向を車両走行方向に一致させるので、ツーウェイクラッチでの引きずりトルクの発生を規制することができて、引きずりトルクに起因するエネルギー損失を防止し、また、引きずりトルクに起因するツーウェイクラッチの連結状態の発生を防止、これに起因するエネルギー損失を防止することができる。

また、本発明は、主駆動輪を駆動する主駆動装置と補助駆動輪を駆動する補助駆動装置を備え、主駆動装置の作動による主駆動輪の単独駆動走行状態と、主駆動装置および補助駆動装置の両駆動装置の作動による前後両輪駆動走行状態を形成する前後輪駆動車であって、補助駆動装置 _g

を構成する補助駆動手段と前記補助駆動輪とが、ツーウェイクラッチを内蔵する駆動力伝達手段で連結されている前後輪駆動車であり、ツーゥエイクラッチは、車両が主駆動輪の単独駆動走行状態においては、補助駆動手段の車両走行方向への駆動によって、車両走行方向の連結状態に制御されるものである。これによれば、主駆動輪の単独走行時、ツーゥエイクラッチの連結方向を車両走行方向に一致させるので、これにより、ツーウェイクラッチでの引きずりトルクの発生を規制することができて、引きずりトルクに起因するエネルギー損失を防止し、また、引きずりトルクに起因するツーウェイクラッチの連結状態の発生を防止、これに起因するエネルギー損失を防止し、かつ、これに起因する補助駆動輪側から補助駆動手段側への駆動トルクの伝達を防止することができる。

また、本発明は、主駆動輪を駆動する主駆動装置と補助駆動輪を駆動する補助駆動装置を備え、主駆動装置の作動による主駆動輪の単独駆動走行状態と、主駆動装置および補助駆動装置の両駆動装置の作動による前後両輪駆動走行状態を形成する前後輪駆動車であって、補助駆動装置を構成する補助駆動手段と補助駆動輪とが、ツーウェイクラッチを内蔵する駆動力伝達手段で連結されている前後輪駆動車であり、ツーウェイクラッチは、車両の走行状態が単独駆動走行状態および両輪駆動走行状態の如何に関わらず、補助駆動手段の車両走行方向への駆動によって、車両走行方向の連結状態に制御されるものである。これによれば、主駆動輪の単独走行時および前後両輪駆動走行時、ツーウェイクラッチの連結方向を車両走行方向に一致させるので、これにより、ツーウェイクラツチでの引きずりトルクの発生を規制することができて、引きずりトルクに起因するエネルギー損失を防止し、また、引きずりトルクに起因するツーウェイクラッチの連結状態の発生を防止、これに起因するェネルギー損失を防止し、かつ、これに起因する補助駆動輪側から補助駆動手段側への駆動トルクの伝達を防止することができる。

また、本発明においては、ツーウェイクラッチは、車速が一定以下から一定以上になった場合に、補助駆動手段の車両走行方向への駆動によつて、車両走行方向の連結状態に制御される。これによれば、坂道発進時のように、低車速において、シフト位置だけでは車両の進行方向が不明確な場合であっても、車速が低速から中速に変化して確実にシフト位置と同じ方向に走行していると判断できるようになった際に、改めてッ一ウェイクラッチの連結方向を切替える操作をすることで、さらに車速が上がる前に、ツーウェイクラッチの連結方向の切替え状態を的確な状態に保持できるようになる。

また、本発明においては、ツーウェイクラッチは、車速が一定以上になった場合に、捕助駆動手段の車両走行方向への駆動によって、車両走行方向の連結状態に制御される。これによれば、高速走行中の振動などによって、ツーウェイクラツチの連結方向が車両の走行方向から逆方向に変化してしまうことを防止できる。

また、本発明においては、ツーウェイクラッチの連結方向の制御は、補助駆動手段を一時的に駆動することによって行う。高速走行中の振動などによって、ツーウェイクラツチの連結方向が車両の走行方向から逆方向に変化してしまうことを防止できるとともに、間欠的な作動によつて、補助駆動手段を作動させるための電力を削減できるようになる。

また、本発明においては、ツーウェイクラッチの連結方向の制御は、補助駆動手段の駆動を定期的に断続することによって行う。高速走行中の振動などによって、ツーウェイクラッチの連結方向が車両の走行方向から逆方向に変化してしまうことを防止できるとともに、間欠的な作動によって、補助駆動手段を作動させるための電力を削減できるようになる。 _g

また、本発明においては、ツーウェイクラッチの連結方向の制御は、車速が所定以上の場合には、補助駆動手段を連続して駆動することによつて行う。これによれば、高速走行中の振動などによって、ツーウェイクラッチの連結方向が車両の走行方向から逆方向に変化してしまうことを確実に防止できる。図面の簡単な説明

第 1 図は、本発明の第 1の実施の形態に係る車両駆動装置を補助駆動装置として搭載した前後輪駆動車の概略的構成図であり、第 2図は、同補助駆動装置の一部横断平面図であり、第 3図は、同補助装置の一部の構成（電磁クラッチとリャディファレンシャル）を示す横断平面図であり、第 4図は、同電磁クラッチを構成するカム機構を模式的に示す説明図であり、第 5図は、本発明の第 2の実施の形態に係る車両駆動装置を補助駆動装置として搭載した前後輪駆動車を概略的に示す全体構成図であり、第 6図は、同補助駆動装置を示す横断平面図であり、第 7図は、 · 同補助駆動装置を構成する電動モータと減速ギヤ列の連結部を示す平面図であり、第 8図は、同補助駆動装置を構成するツーウェイクラッチの横断平面図であり、第 9図は、同ツーウェイクラッチの縦断側面図であり、第 1 0図は、同ツーウェイクラツチを構成するスイッチングプレートのミッシヨンケースに対する連結部を示す側面図であり、第 1 1図は、同ツーウェイクラッチの正逆の連結作動の状態を示す部分断面図（ _a )， ( b ) であり、第 1 2図は、同補助駆動装置の作動を制御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り、第 1 3図は、同ツーゥエイクラツチの連結状態を制御する第 1の連結制御プロダラムの基礎的なプログラムを実行するためのフローチャートであり、第 1 4図は、第 1 の連結制御プログラムの付随的なプログラムを実行するためのフロー _n

チャートであり、第 1 5図は、同ツーウェイクラッチの連結状態を制御する第 2の連結制御プログラムを実行するためのフローチヤ一トであり、第 1 6図は、同ツーウェイクラッチの連結状態を制御する第 3の連結制御プログラムを実行するためのフローチヤ一トである。発明を実施するための最良の形態

a ) 第 1の実施の形態

本発明をより詳鉀に説述するために添付の図面に従って説明する。第 1図は、本発明の第 1 の実施の形態に係る車両駆動装置を搭載した前後輪駆動車を示している。当該前後輪駆動車は、主駆動輪である前輪側を駆動する主駆動装置 1 0 と、補助駆動輪である後輪側を駆動する補助駆動装置 2 0 と、制御装置 3 0を備えている。当該前後輪駆動車においては、補助駆動装置 2 0に本発明の一例に係る車両駆動装置が採用されている。補助駆動装置 2 0の詳細は、第 2図および第 3図に示している。

当該前後輪駆動車を構成する主駆動装置 1 0は、内燃機関であるェンジン 1 1、および、低電圧発電用の第 1ジェネレータ 1 2を備えている。主駆動装置 1 0 において、エンジン 1 1の駆動力は、トランスミツション 1 3、減速ギヤ列 1 4 、フロントディファレンシャノレ 1 5 を経て各ドライプシャフト 1 6に伝達され、各ドライブシャフト 1 6によって前輪 1 7が駆動される。この間、エンジン 1 1 は、第 1ジェネレータ 1 2を駆動して低電圧の電力を発生させる。発生した電力は、低電圧バッテリ一 1 8に蓄電される。低電圧バッテリー 1 8は、補機駆動用のバッテリ一であって、例えば 1 2 Vバッテリーである。

補助駆動装置 2 0は、補助駆動手段である電動モータ 2 0 a、減速ギャ列 2 0 b、電磁クラッチ 2 0 c、リャディファレンシャル 2 0 d、高電圧発電用の第 2 ジェネレータ 2 0 e を備えている。第 2 ジェネレータ 2 0 e は、エンジン 1 1 のクランク軸に連結されているもので、ェンジン 1 1 により駆動されて高電圧の電力を発電する。 .

第 2ジェネレータ 2 0 eで発電された電力は、電動モータ 2 0 a に供給されて、電動モータ 2 0 a を駆動する。電動モータ 2 0 a の駆動力は、減速ギヤ列 2 0 b、電磁クラッチ 2 0 c、およびリャディファレンシャル 2 0 dに伝達される。リャディファレンシャル 2 0 dに伝達された駆動力は、各ドライブシャフト 2 1 a に分配され、各ドライブシャフト 2 1 a によって後輪 2 1 bが駆動される。

制御装置' 3 0は、スロットル開度センサ S 1、車輪速センサ S 2、 4 W Dスィツチの状態を検出するスィツチセンサ S 3 等に接続されているもので、 M P U (マイクロプロセッサ）および駆動回路を備えている。 M P Uは、 C P Uと、電磁クラッチ 2 0 c、第 2ジェネレータ 2 0 e等を制御する制御用プログラムゃデータを保持するメモリを有するもので、各センサ S l〜 S 3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、電磁クラッチ 2 0 cの動作すべき状態を判定するとともに、第 2ジェネレータ 2 0 eの発電電力の電圧を設定し、電磁クラッチ 2 0 c _s 第 2ジェネレータ 2 0 eの動作すべき状態を指令信号として、インタフエースを介して駆動回路に出力する。駆動回路は、 M P Uからの指令信号に基づいて、電磁クラッチ 2 0 cの O N (結合） — O F F (遮断）を制御するとともに、第 2ジェネレータ 2 0 eの発電電力の電圧を設定し、設定された電圧の電力を電動モータ 2 0 a に供給して、電動モータ 2 0 aの駆動を制御する。

制御装置 3 0は、 4 WDスィッチが O Nしている場合に、電動モータ 2 0 a の作動状態を選択する制御を行う。制御装置 3 0は、スロットル開度センサ S l、車輪速センサ S 2、 4 WDスィッチの状態を検出するスイッチセンサ S3 からの検出信号に基づいて、電動モータ 2 0 aが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に出力される。駆動回路は、当該指令信号に基づいて電磁クラッチ 2 0 c、第 2 ジェネレータ 2 0 e の作動を制御して、第 2 ジェネレータ 2 0 e の駆動および電動モータ 2 0 a の駆動を制御する。

しかして、本発明に係る車両駆動装置である補助駆動装置 2 0は、第 2図および第 3図に示すように、電動モータ 2 0 a、減速ギヤ列 2 0 b、電磁クラッチ 2 0 c、リャディファレンシャル 2 0 dを一体に備えているもので、これらの一体の部品と、高電圧発電用の第 2ジェネレータ 2 0 e とによって構成されている。

電動モータ 2 0 a とリャディファレンシャル 2 0 d とは、減速ギヤ列 2 0 bおよび電磁クラッチ 2 0 c を介して連結されているもので、電磁クラッチ 2 0 cが結合状態にある場合には、電動モータ 2 0 a の駆動力は、減速ギヤ列 2 0 bおよび電磁クラッチ 2 0 c を介してリャディファレンシャル 2 0 dに伝達される。電動モータ 2 0 aは、第 2ジエネレータ 2 0 eからの電力の供給を受けて駆動して後輪 2 1 bを駆動し、当該車両を四輪駆動状態に形成する。

リャディファレンシャル 2 0 dは、それ自体は公知のもので、ディフ了レンシャルケース 2 2 a 内に収容されたピエオン 2 2 bおよび各サイドギヤ 2 2 c を備えていて、ァウタケース 2 3 a 内に収容された状態で回転可能に支持されている。ァウタケース 2 3 a は、減速ギヤ列 2 0 b を構成する一構成部材であって、その外周には、リングギヤ 2 3 bが固定されている。各サイドギヤ 2 2 c は、ピニオンギヤ 2 2 bに嚙合していて、各サイドギヤ 2 2 c には、各ドライブシャフト 2 1 aが動力伝達可能に連結されている。各ドライブシャフト 2 l a は、アクスルケース 2 4を液密的かつ回転可能な状態で貫通して、アクスルケース 2 4の外へ突出している。減速ギヤ列 2 0 bは、ァウタケース 2 3 a の外周に固定されている大径のリングギヤ 2 3 b、アイドラギヤシャフト 2 3 c上に形成されてレ、る大径の第 1 ギヤ 2 3 d と小径の第 2ギヤ 2 3 e、および、電動モータ 2 0 a の出力軸に形成されている小径の第 3ギヤ 2 3 f にて構成されている。減速ギヤ列 2 0 bにおいては、アイドラギヤシャフト 2 3 c上の第 1ギヤ 2 3 dが電動モータ 2 0 a の出力軸上の第 3ギヤ 2 3 f に嚙合し、かつ、アイドラギヤシャフト 2 3 c上の第 2ギヤ 2 3 e がァゥタケース 2 3 a上のリングギヤ 2 3 bに嚙合している。これにより、減速ギャ列 2 0 bは、電動モータ 2 0 aから出力される駆動力を大幅に減速した状態で、ァウタケース 2 3 aに伝達する。

当該補助駆動装置 2 0においては、電磁クラッチ 2 0 c の構成、およぴ、電磁クラッチ 2 0 c のリャディファレンシャル 2 0 dに対する配置関係に大きな特徴を有するものである。

すなわち、電磁クラッチ 2 0 c はセルフロック式の電磁クラッチであり、環状のァウタ部材 2 5 a、ァウタ部材 2 5 a の本体内に収容されている電磁コィル 2 5 b、ァウタ部材 2 5 aの外側に位置し電磁コィル 2 5 bに対する電流印加時に吸引されてァゥタ部材 2 5 a の外側に摩擦係合するァーマチヤ 2 5 c、ァウタ部材 2 5 a の内周側に同心的に位置するインナ部材 2 5 d、インナ部材 2 5 d とァーマチヤ 2 5 c 間に位置して作動時にはこれら両部材 2 5 c , 2 5 dを互いに結合するカム機構 C を備えている。

電磁クラッチ 2 0 cのかかる構成では、ァウタ部材 2 5 a は、ァウタケース 2 3 a の一端開口部に螺着して連結されている。インナ部材 2 5 d は、ディファレンシャルケース 2 2 a と一体の円筒状のもので、ァゥタ部材 2 5 a の内孔を貫通した状態で、同部材 2 5 a を回転可能に支持している。ァーマチヤ 2 5は、環状の円板状のもので、インナ部材 2 5 d上に自由状態で嵌合して、ァウタ部材 2 5 a の一側面に対向して位置している。

カム機構 Cは、ァーマチヤ 2 5 c を第 1 のカム部材とし、インナ部材 2 5 d の起立部 (ディファレンシャノレケース 2 2 a の一部）を第 2 の力ム部材とするもので、ァーマチヤ 2 5 c とインナ部材 2 5 d の互いに対向する対向面に形成されている複数の各カム溝に、ポール状のカムフォロアー 2 6 a を介装して構成されている。カム機構 Cを構成する第 1 のカム部材であるァーマチヤ 2 5 c は、リターンスプリング 2 6 bによつて、カムフォロアー 2 6 a側に付勢されていて、ァウタ部材 2 5 a の一側面から離間している。これにより、電磁クラッチ 2 0 cは、リャディファレンシャル 2 0 d の一^ ί則にてコンパクトに配置されている。

電磁クラツチ 2 0 c においては、電磁コイル 2 5 bへ電流を印加することにより発生する磁力がァーマチヤ 2 5 c を吸引して、ァーマチヤ 2 5 c をァウタ部材 2 5 a の一側面に摩擦係合させて、ァウタ部材 2 5 a とインナ部材 2 5 dを互いに結合する。電磁クラッチ 2 0 c のカム機構 Cにおいては、そのカム角が的確に設定されていて、ァーマチヤ 2 5 c とァゥタ部材 2 5 aの一側面間の摩擦トルクで発生する軸方向の力が、インナ部材 2 5 dの回転力に起因して、摩擦トルクに還元されて摩擦トルクを増大させる。

電磁クラッチ 2 0 c は、この摩擦トルクを増大させる作用を循環して繰り返し行う。このため、電磁クラッチ 2 0 c は、電磁コイル 2 5 bに電流を印加してァーマチヤ 2 5 c をァウタ部材 2 5 a—側面に摩擦係合させると、. ィンナ部材 2 5 dの回転力によって、自縛的に瞬時にロック状態を形成する。換言すれば、電磁クラッチ 2 0 c は、ィンナ部材 2 5 dの回転力によってセルフロックする。第 4図には、電磁クラッチ 2 0 cがセルフロック機能を有するための、カム機構 Cの構成条件を示している。

なお、セルフロックした電磁クラッチ 2 0 c においては、電磁コイル 2 5 bへの電流の印加を停止した場合、ァーマチヤ 2 5 c に対する吸引作用が解除され、リターンスプリング 2 6 b の作用によって、セルフ口ック状態が解除される。すなわち、電磁クラッチ 2 0 c は、セルフロック機能を有するとともに、セルフロック解除機能を有している。

第 4図は、当該カム機構 Cを模式的に示すものであり、当該カム機構 Cは、ァーマチヤ 2 5 cである第 1のカム部材 C 1 と、インナ部材 2 5 dの起立部である第 2のカム部材 C 2 と、カムフォロアー 2 6 aであるカムフォロアー C 3からなるもので、カム半径を R l、第 1のカム部材 C 1 に対向する摩擦面の有効半径を R 2、各カム部材 C l， C 2 における力ム溝のカム角度を θ、カム作用力を Fとした場合、セルフロックするためには、 F . s i η Θ - R 1 < F - c o s θ · μ · Κ 2の関係を成立させることが必要であり、従って、セルフロック条件は、 Θ く t a n — ¹ ( μ ■ R 2/ R 1) である。電磁クラッチ 2 0 c においては、当該カム機構 Cを当該構成条件に設定して、セルフロック機能を付与している。

このような構成の補助駆動装置 2 0においては、電磁クラッチ 2 0 c をリャディファレンシャル 2 0 d の一側に配置していることから、電磁クラツチをリャディファレンシャル 2 0 d の外周に配置する場合に比較して、クラッチ径を小さく構成することができて、補助駆動装置 2 0を軽量かつ小型化することができる。これにより、捕助駆動装置 2 0は、車両への搭載性が向上し、車両の懸架系を簡素化でき、車両の燃費を向上でき、かつ、価格が廉価となる。また、電磁クラッチ 2 0 c のクラッチ径を小さく構成することに起因して、トルク遮断時の引きずりトルクを小さくすることができる。

また、補助駆動装置 2 0においては、電磁クラッチ 2 0 c として、セ ₁

ルフロック機能を有する電磁クラッチを採用している。セルフロック機能を有するクラッチは、伝達トルクを判断基準とすれば、通常のクラッチに比較して小型、軽量かつ廉価に構成することができる。これにより、補助駆動装置 2 0は、電磁クラッチ 2 0 c をリャディファレンシャル 2 0 dの一側に配置したことと相まって、車両への搭載性が一層向上し、車両の懸架系を一層簡素化でき、車両の燃費を一層向上でき、かつ、価格が一層廉価となる。

なお、本実施の形態では、本発明に係る車両駆動装置を、前後輪駆動車の補助駆動輪側を駆動するための補助駆動装置 2 0に適用した例について示したが、当該車両駆動装置は、前後輪駆動車の主駆動輪側を駆動するための主駆動装置に適用することができることは勿論のこと、二輪駆動車の駆動装置に適用することもできるものである。 b ) 第 2の実施の形態

第 5図は、本発明の第 2の実施の形態に係る車両駆動装置を搭載した前後輪駆動車を示している。当該前後輪駆動車は、主駆動輪である前輪側を駆動する主駆動装置 1 1 0 と、補助駆動輪である後輪側を駆動する補助駆動装置 1 2 0 と、補助駆動装置 1 2 0を制御する制御装置 1 3 0 を備えている。また、第 6図には、当該前後輪駆動車を構成する補助駆動装置 1 2 0を示し、第 8図および第 9図には、捕助駆動装置 1 2 0を構成するツーウェイクラッチ 1 2 0 c を示している。

当該前後輪駆動車を構成する主駆動装置 1 1 0は、内燃機関であるェンジン 1 1 1 を備えている。主駆動装置 1 1 0においては、エンジン 1 1 1 の駆動力は、トランスミッション 1 1 2およびフロントディファレンシャル 1 1 3を経て各ドライブシャフト 1 1 4に分配され、各ドライブシャフト 1 1 4にて左右の前輪 1 1 5が駆動される。また、主駆動装置 1 1 0は、補助駆動装置 1 2 0の駆動手段である電動モータ 1 2 0 a を駆動するための電力を発電するジェネレータ 1 1 6 を備えている。ジェネレータ 1 1 6は、エンジン 1 1 1のクランク軸に連結されていて、エンジン 1 1 1 によつて駆動されて電力を発電する。ジェネレータ 1 1 6にて発電された電力はバッテリー 1 1 7に蓄電され、バッテリー 1 1 7に蓄電されている電力は、必要時、制御装置 1 3 0からの指令信号に基づいて電動モータ 1 2 0 a に供給され、電動モータ 1 2 0 a はこれによって駆動する。

補助駆動装置 1 2 0は、電動モータ 1 2 0 a、減速ギヤ列 1 2 0 b、ツーウェイクラッチ 1 2 0 cおよびリャディファレンシャノレ 1 2 0 dを備えている。補助駆動装置 1 2 0においては、電動モータ 1 2 0 aが補助駆動手段を構成しており、電動モータ 1 2 0 a は、必要時、制御装置 1 3 0からの指令信号に基づいてバッテリー 1 1 7から電力が供給されて、選択的に正転駆動または逆転駆動する。ツーゥヱイクラッチ 1 2 0 c においては、必要時、制御装置 1 3 0からの指令信号に基づいて、電動モータ 1 2 0 aの正転駆動およぴ逆転駆動（車両の前進走行およぴ後進方向）に応じて、連結方向を車両走行方向に切替える制御がなされる。

電動モータ 1 2 0 a の駆動力は、減速ギヤ列 1 2 0 bおよびツーゥェイクラツチ 1 2 0 c を介してリャディファレンシャル 1 2 0 dに伝達される。伝達された駆動力は、リャディファレンシャル 1 2 0 d にて各ドライブシャフト 1 2 1 a に分配されて、各ドライブシャフト 1 2 1 a にて後輪 1 2 1 bが駆動される。

制御装置 1 3 0は、 4 WDスィッチの操作状態を検出するスィッチセンサ S 1 1、スロットル開度センサ S 1 2、車輪速センサ S 1 3、シフトポジションセンサ S 1 4等に接続されているもので、 MP U (マイク口プロセッサ）および駆動回路を備えている。 M P Uは、 C P Uおよび _1?

メモリーを備え、メモリーは、電動モータ 1 2 0 aの駆動を制御する制御プログラムやデータを保持している。制御装置 1 3 0においては、各センサ S I 1 〜 S 1 4から出力される検出信号を、インタフェースを介して取込み、 M P Uは、取込んだ各検出信号に基づいて補助駆動装置 1 2 0の作動すべき状態を判定し、捕助駆動装置 1 2 0を作動すべきであると判定した場合には、電動モータ 1 2 0 aを動作すべき指令信号を、インタフェースを介して駆動回路に出力する。駆動回路は、 M P Uからの指令信号に基づいて、設定された電圧の電力を電動モータ 1 2 0 a に供給する。これにより、補助駆動装置 1 2 0は作動して後輪 1 2 1 b側を駆動させ、車両を前後輪駆動状態に形成する。

しかして、補助駆動装置 1 2 0は、第 6図に示すように、駆動手段である電動モータ 1 2 0 a、電動モータ 1 2 0 a と被駆動手段である後輪 1 2 1 b側とを駆動力伝達可能に連結する駆動力伝達手段を構成する減速ギヤ列 1 2 0 b、ツーウェイクラッチ 1 2 0 c、およびリャディファレンシャル 1 2 0 dを備えている。減速ギヤ列 1 2 0 bは、ミッションケース 1 2 1 c 内にて互いに並列して回転可能に支持されている入力軸 1 2 2 aおよび出力軸 1 2 2 b、入力軸 1 2 2 a上に一体的に形成されている大径の第 1 ギヤ 1 2 2 cおよび小径の第 2ギヤ 1 2 2 d、出力軸 1 2 2 b上に一体的に形成されている大径の第 3ギヤ 1 2 2 eおよび小径の第 4ギヤ 1 2 2 f を備えている。

減速ギヤ列 1 2 0 bにおいては、入力軸 1 2 2 a上の第 1 ギヤ 1 2 2 cが、第 7図に示すように、ミッションケース 1 2 1 c に配置された電動モータ 1 2 0 a の出力軸 1 2 4 a上に設けた出力ギヤ 1 2 4 b に嚙合し、入力軸 1 2 2 a上の第 2ギヤ 1 2 2 dが出力軸 1 2 2 b上の第 3ギャ 1 2 2 eに嚙合し、かつ、出力軸 1 2 2 b上の第 4ギヤ 1 2 2 f が後述するツーウェイクラッチ 1 2 0 cの入力ギヤ 1 2 5 a に嚙合している, この状態で、減速ギヤ列 1 2 0 bは、ツーウェイクラッチ 1 2 0 c を介して、電動モータ 1 2 0 a をリャディファレンシャル 1 2 0 dに連結している。

リャディファレンシャル 1 2 0 dは、それ自体公知のもので、ミツションケース 1 2 1 c 内にて回転可能に支持されているディファレンシャルケース 1 2 3 a、同ケース 1 2 3 a内に収容されている一対のピニォン 1 2 3 b、および、両ピニオン 1 2 3 bに嚙合する一対のサイドギヤ 1 2 3 cを備えている。リャディファレンシャル 1 2 0 dにおいては、ディファレンシャルケ一ス 1 2 3 a に設けた筒状取付部 1 2 3 a 1上にツーウェイクラッチ 1 2 0 cが組付けられていて、ツーウェイクラッチ 1 2 0 cから出力される駆動力はディファレンシャルケース 1 2 3 a に伝達される。入力された駆動力は、両ピニオン 1 2 3 bを介して各サイドギヤ 1 2 3 c に分配されて、各サイドギヤ 1 2 3 c に連結する各ドライブシャフト 1 2 l a に伝達される。これにより、両後輪 1 2 l bが駆動して、車両が前後輪駆動状態に形成される。

ツーウェイクラッチ 1 2 0 c は、スィツチングプレート方式の公知のもので、特に第 8図および第 9図に示すように、入力側部材である入力ギヤ 1 2 5 a、出力側部材である内輪 1 2 5 b、入力ギヤ 1 2 5 a と内輪 1 2 5 b間の連結を断続する多数のスプラグ 1 2 6 aおよびこれらを支持する多数の板バネ 1 2 6 b 、スイッチングプレート 1 2 7 a、多数のァゥタリテーナ 1 2 7 b、および、インナリテーナ 1 2 7 c を備えている。

内輪 1 2 5 b は円筒状のもので、ディファレンシャノレケース 1 2 3 a の筒状取付部 1 2 3 a 1 の外周上にスプライン嵌合されて、ディファレンシャルケース 1 2 3 a に一体回転可能に連結されている。入力ギヤ 1 2 5 a は、内輪 1 2 5 bの外周上に回転可能に組付けられて、減速ギヤ _ig

列 1 2 O bの出力軸 1 2 2 b上の第 4ギヤ 1 2 2 f に嚙合している。この組付け状態においては、入力ギヤ 1 2 5 a の内周側と内輪 1 2 5 b の外周側間に環状空間部が形成されていて、当該環状空間部には、内輪 1 2 5 bの外周に回転可能に配置したインナリテーナ 1 2 7 c、入力ギヤ 1 2 5 aの内周側に一体に設けた多数のァゥタリテーナ 1 2 7 b、多数のスプラグ 1 2 6 aおよび板バネ 1 2 6 bが収容されている。

各ァゥタリテーナ 1 2 7 bは、入力ギヤ 1 2 5 aの内周面に沿う所定長さの円弧状のもので、周方向に等間隔に位置して隣り合う同士のァゥタリテーナ 1 2 7 b間に、所定長さの円弧状凹所 1 2 7 b l を形成している。各ァゥタリテーナ 1 2 7 bは、外側の保持器を構成している。ィンナリテーナ 1 2 7 c は、環状の外向きフランジ部 1 2 7 c 1 と、その内周側に一体に設けた多数の分割片 1 2 7 c 2からなるもので、各分割片 1 2 7 c 2は、周方向に等間隔に同心円状に位置している。各分割片 1 2 7 c 2の円弧方向の寸法は、各ァゥタリテーナ 1 2 7 bの円弧方向の寸法より短く形成されていて、隣り合う同士の分割片 1 2 7 c 2間に、所定長さの円弧状凹所 1 2 7 c 3 を形成している。円弧状凹所 1 2 7 c 3の円弧方向寸法は、各ァゥタリテーナ 1 2 7 bが形成する円弧状凹所 1 2 7 b 1の円弧方向寸法より長くなつていて、特定の分割片 1 2 7 c 2に植設した規制ピン 1 2 7 c 4が、特定のァゥタリテーナ 1 2 7 bに形成した円周方向に延びる長孔 1 2 7 b 2に挿入されている。インナリテーナ 1 2 7 c の各分割片 1 2 7 c 2は、内側の保持器を構成している。

ィンナリテーナ 1 2 7 cは、各分割片 1 2 7 c 2を各ァウタリテーナ 1 2 7 bの内周側に収容された状態で、外向きフランジ部 1 2 7 c 1 を環状空間部から外部へ延出させていて、この組付け状態においては、内輪 1 2 5 bの外周を周方向へ回転可能になっている。各スプラグ 1 2 6 aおよびこれらを支持する多数の板バネ 1 2 6 bは、インナリテーナ 1 2 7 c の各分割片 1 2 7 c 2 が形成する各円弧状凹所 1 2 7 c 3 と、ァウタリテーナ 1 2 7 bが形成する各円弧状凹所 1 2 7 b 1間に位置している。

スプラグ 1 2 6 aは、第 9図および第 1 1図に示すように、径方向の中央部に向かって漸次窪む断面形状の口ッドであり、頂部側および底部側の円弧面には正転側カム面 1 2 6 a 1 と逆転側カム面 1 2 6 a 2が形成されている。スプラグ 1 2 6 a は、左右一対の板バネ 1 2 6 bによつて周方向の左右から支持されていて、スプラグ 1 2 6 aの中心線 Lが入力ギヤ 1 2 5 aの径方向と一致する中間領域に保持している。

この組付け状態にあるインナリテーナ 1 2 7 cのボス部には、スイツチングプレート 1 2 7 aが弾性部材 1 2 8 aを介在させて組付けられている。スイッチングプレート 1 2 7 a は、第 1 0図に示すように、円環状のプレート本体 1 2 7 a 1の外周縁部に突片 1 2 7 a 2を備えるもので、突片 1 2 7 a 2をミッションケース 1 2 1 c に設けた係合凹所 1 2

1 c 1 に係合させて、ミッションケース 1 2 1 c によって周方向の回転を規制されている。また、スイッチングプレート 1 2 7 a のプレート本体 1 2 7 a 1 は、弾性部材 1 2 8 a の付勢力にて、インナリテーナ 1 2

7 cの外向きフランジ部 1 2 7 c 1の外側面に圧接されている。これにより、スイッチングプレート 1 2 7 aは、入力ギヤ 1 2 5 a とインナリテーナ 1 2 7 c間の相対回転を許容する。当該相対回転の正逆の回転量は、ァゥタリテーナ 1 2 7 bの長孔 1 2 7 b 2に挿入されている分割片

1 2 7 c 2側の規制ピン 1 2 7 c 4によつて所定量に規制される。

かかる構成のツーウェイクラッチ 1 2 0 cにおいては、電動モータ 1

2 0 aの正転駆動（車両前進走行方向）により入力ギヤ 1 2 5 aが正転方向に回転駆動した場合には、ァゥタリテーナ 1 2 7 b とインナリテ一ナ 1 2 7 c 間に所定量の相対回転が発生して、スプラグ 1 2 6 a を第 1 1図（ a ) に示すように図示時計方向へ揺動させて、スプラグ 1 2 6 a の両正転側カム面 1 2 6 a 1を、入力ギヤ 1 2 5 a と内輪 1 2 5 b間に食い込ませる。これにより、ツーウェイクラッチ 1 2 0 cは正転方向（車両前進走行方向）に連結して、電動モータ 1 2 0 aからの駆動力をリャディファレンシャル 1 2 0 dに伝達する。伝達された駆動力は、リャディファレンシャル 1 2 0 d にて各ドライブシャフト 1 2 1 a に分配されて、前後輪駆動の前進走行状態を形成する。

また、かかる構成のツーウェイクラッチ 1 2 0 c においては、電動モータ 1 2 0 a の逆転駆動（車両後進走行方向）により入力ギヤ 1 2 5 a が逆転方向に回転駆動した場合には、ァゥタリテーナ 1 2 7 b とインナリテーナ 1 2 7 c間に所定量の相対回転が発生して、スプラグ 1 2 6 a を第 1 1図（ b ) に示すように図示反時計方向へ揺動させて、スプラグ 1 2 6 aの両逆転側カム面 1 2 6 a 2を、入力ギヤ 1 2 5 a と内輪 1 2 5 b間に食い込ませる。これにより、ツーウェイクラッチ 1 2 0 c は逆転方向（車両後進走行方向）に連結して、電動モータ 1 2 0 aからの駆動力をリャディファレンシャル 1 2 O dに伝達する。伝達された駆動力は、リャディファレンシャル 1 2 0 dにて各ドライブシャフト 1 2 1 a に分配されて、前後輪駆動の後進走行状態を形成する。

当該前後輪駆動車は、主駆動装置 1 1 0を構成するエンジン 1 1 1 を始動することで、前輪駆動の二輪駆動走行状態を形成することができるとともに、 4 WDスィッチを O N操作した場合には、制御装置 1 3 0は補助駆動装置 1 2 0の作動を制御して、前後両輪駆動の四輪駆動走行状態を形成する。

補助駆動装置 1 2 0 の制御では、制御装置 1 3 0は、 4 WDスィッチの操作状態を検出するスィッチセンサ S 1 1 、スロットル開度センサ S 1 2、車輪速センサ S 1 3 、シフトポジションセンサ S 1 4から出力される検出信号を、インタフェースを介して取込み、 M P Uは、取込んだ各検出信号に基づいて補助駆動装置 1 2 0の作動すべき状態を判定し、捕助駆動装置 1 2 0を作動すべきであると判定した場合には、電動モータ 1 2 0 a を動作すべき指令信号を、インタフェースを介して駆動回路に出力する。駆動回路は、 M P Uからの指令信号に基づいて、設定された電圧の電力を電動モータ 1 2 0 a に供給する。制御装置 1 3 0は、捕助駆動装置 1 2 0の駆動制御のプログラムを、第 1 2図に示すフローチヤートに基づいて実行する。

制御装置 1 3 0は、エンジン 1 1 1の始動時に動作し、制御装置 1 3 0 を構成するマイクロコンピュータは、ステップ 2 0 2 にて 4 WDスィツチの O N— O F F状態を判定し、 4 WDスィツチが O F F状態にあるものと判定した場合にはプログラムをステップ 2 0 4に進め、電動モータ 1 2 0 a を非駆動状態に保持してプログラムの実行を終了する。また、マイクロコンピュータは、ステップ 2 0 2にて 4 WDスィッチが O N状態にあるものと判定した場合にはプログラムをステップ 2 0 6に進める ₍ マイクロコンピュータは、ステップ 2 0 6では、スロットル開度、車輪速、シフトポジションを読込んで、ステップ 2 0 8にて、補助駆動装置 1 2 0の駆動制御すべき状態か否かの判定を行う。マイクロコンピュータは、ステップ 2 0 8 にて、補助駆動装置 1 2 0 を駆動制御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 2 0 4に戻して、電動モータ 1 2 0 a を非駆動状態に保持してプログラムの実行を終了する。また、マイクロコンピュータは、ステップ 2 0 8にて、補助駆動装置 1 2 0を駆動制御すべき状態であるものと判定した場合には、プログラムをステップ 2 1 0に進め、ステップ 2 1 0では、車両の走行方向の判定を行う。マイクロコンピュータは、ステップ 2 1 0にて、車両走行方向が前進方向であるものと判定した場合にはプログラムをステップ 2 1 2に進め、電動モータ 1 2 0 a を正転駆動させる。これにより、車両は前後両輪駆動の前進走行状態を形成する。また、マイクロコンピュータは、ステツプ 2 1 0にて、車両走行方向が後進方向であるものと判定した場合にはプログラムをステップ 2 1 4に進め、電動モータ 1 2 0 aを逆転駆動させる。これにより、車両は前後両輪駆動による後進走行状態を形成する。

制御装置 1 3 0は、上記した補助駆動装置 1 2 0の基本的駆動制御プログラムを備えるとともに、ツーウェイクラッチ 1 2 0 cの連結方向を制御する連結制御プログラムを備えていて、シフトポジションの切替え時および車両の走行条件に応じて、当該連結制御プロダラムを実行する。連結制御プログラム中、第 1 の連結制御プログラムは第 1 3図および第 1 4図に示すフローチャートに基づいて実行され、第 2の連結制御プログラムは第 1 5図に示すフローチャートに基づいて実行され、また、第 3 の連結制御プログラムは第 1 6図に示すフローチヤ一トに基づいて実行される。

第 1 の連結制御プログラムは、エンジン 1 1 1 の始動時に動作を開始して、シフトポジションが前進方向走行側から後進方向走行側、または、後進方向走行側から前進方向走行側に切替えられた際に電動モータ 1 2 0 a を駆動してツーウェイクラッチ 1 2 0 c を切替えるプログラムと、車速が一定速度以下から一定速度以上になった際に電動モータ 1 2 0 a を駆動してツーウェイクラッチ 1 2 0 c を切替えるプログラムにて構成されている。第 1の連結制御プログラムの前者のプログラムは、第 1 3 図に示すフローチャートに基づいて実行され、かつ、第 1 の連結制御プログラムの後者のプログラムは、第 1 4図に示すフローチャートに基づいて実行される。制御装置 1 3 0を構成するマイクロコンピュータは、エンジン 1 1 1 の始動時に動作を開始して、第 1 の連結制御プログラムの前者のプログラムを、第 1 3 図に示すフローチャートに基づいて実行し、ステップ 3 0 2 にて、シフトポジションを読込み、ステップ 3 0 4 にて、車両の走行方向の選択状態を判定する。マイクロコンピュータは、ステップ 3 0 4にて、車両の走行方向が前進走行方向に選択されているものと判定した場合には、ステップ 3 0 6 にて、方向フラグ Fの状態を判定する。方向フラグ Fは.、ツーウェイクラッチ 1 2 0 c の連結方向を示すもので、その初期値が 0 であり、方向フラグ F = l は、ツーウェイクラッチ 1 2 0 c の連結方向が車両の前進走行方向にあることを示し、方向フラグ F = 0は、ツーウェイクラッチ 1 2 0 c の連結方向が車両の後進走行方向にあることを示す。

マイクロコンピュータは、ステップ 3 0 6 にて、方向フラグ F力 S 1 であるものと判定した場合にはプログラムの実行を終了する。また、マイクロコンピュータは、ステップ 3 0 6 にて、方向フラグ Fが 0であるものと判定した場合には、プログラムをステップ 3 0 8 に進める。マイク口コンピュータは、ステップ 3 0 8では、電動モータ 1 2 0 a を所定時間正転駆動し方向フラグ Fを 1 にセットして、プログラムの実行を終了する。

マイクロコンピュータは、ステップ 3 0 4にて、車両の走行方向が前進走行方向には選択されていないものと判定した場合には、ステップ 3 1 0 にて、車両の走行方向が後進走行方向に選択されているか否かを判定する。マイクロコンピュータは、ステップ 3 1 0 にて、車両の走行方向が後進走行方向には選択されていないものと判定した場合にはプログラムの実行を終了し、車両の走行方向が後進走行方向に選択されているものと判定した場合には、プログラムをステップ 3 1 2 に進める。マイクロコンピュータはステップ 3 1 2にて、方向フラグ Fが 0であるものと判定した場合には、プログラムの実行を終了する。

マイクロコンピュータは、ステップ 3 1 2にて、方向フラグ F力であるものと判定した場合にはプログラムをステップ 3 1 4に進め、ステップ 3 1 4 にて、電動モータ 1 2 0 a を所定時間逆転駆動して、ツーゥエイクラッチ 1 2 0 c の連結方向を車両の後進走行方向にするとともに方向フラグ Fを 0 にクリアして、プログラムの実行を終了する。

また、第 1 の制御プログラムの後者のプログラムは、第 1 4図に示すフローチャートに基づいて実行される。制御装置 1 3 0 を構成するマイクロコンピュータは、車速が一定速度以下から一定以上になった場合に、電動モータ 1 2 0 a を所定時間の間車両走行方向に駆動して、ツーゥェイクラツチ 1 2 0 c の連結方向を車両走行方向と一致させるものであるマイクロコンピュータは、ステップ 4 0 2にて車速の判定を行い、車速が A (例えば 1 k m Z h ) 以下であると判定した場合には、ステップ 4 0 4 にて方向フラグ Fを 1 にセッ 1、して、制御プログラムの実行を終了する。また、マイクロコンピュータは、ステップ 4 0 2にて、車速が Aより大きいものと判定した場合には、プログラムをステップ 4 0 6 に進めて再度車速の判定を行う。

マイクロコンピュータは、ステップ 4 0 6では、車速が Aより所定速度大きい B (例えば 2 0 k m / h )より小さいものと判定した場合には、プログラムの実行を終了する。また、マイクロコンピュータは、ステツプ 4 0 6にて、車速が Aより所定速度大きい B以上であるものと判定した場合には、プログラムをステップ 4 0 8 に進め、ステップ 4 0 8 にて方向フラグ F = 1 か否かを判定する。マイクロコンピュータは、ステツプ 4 0 8 にて、フラグ F = 1 ではないものと判定した場合には制御プロダラムの実行を終了し、フラグ F = 1であるものと判定した場合には、プログラムをステップ 4 1 0に進める。

マイクロコンピュータは、ステップ 4 1 0にてシフトポジションを読込んで、ステップ 4 1 2にて車両の走行方向を判定する。マイクロコンピュータは、ステップ 4 1 2にて、車両走行方向が前進走行であるものと判定した場合には、ステップ 4 1 4にて、電動モータ 1 2 0 a を所定時間の間正転駆動して、ツーウェイクラッチ 1 2 0 cの連結方向を車両走行方向と一致させ、また、車両走行方向が後進走行であるものと判定した場合には、ステップ 4 1 6にて、電動モータ 1 2 0 aを所定時間の間逆転駆動して、ツーウェイクラッチ 1 2 0 c の連結方向を車両走行方向と一致させる。マイクロコンピュータは、その後、プログラムをステップ 4 1 8に進め、ステップ 4 1 8にて方向フラグ Fをクリアして（方向フラグ F = 0 ) 、制御プログラムの実行を終了する。

上記した第 1 の制御プログラムによれば、坂道発進時のように、低車速において、シフト位置だけでは車両の進行方向が不明確な場合であつても、車速が低速から中速に変化して確実にシフト位置と同じ方向に走行していると判断できるようになった際に、改めてツーウェイクラッチ 1 2 0 c の連結方向を切替える操作をすることで、さらに車速が上がる前に、ツーウェイクラッチ 1 2 0 cの連結方向の切替え状態を的確な状態に保持できるようになる。

第 2 の連結制御プロダラムでは、車速が一定速度以上になった場合に、電動モータ 1 2 0 a を連続駆動して、ツーウェイクラッチ 1 2 0 c の連結方向を車両走行方向と一致させるとともにこの状態を保持するものでマイクロコンピュータは、当該制御プログラムを第 1 5図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 5 0 2にて車速の判定を行い、車速が C (例えば 5 0 k m Z h ) 未満であるものと判定した場合には、制御プログラムの実行を終了し、車速が C以上であるものと判定した場合には、ステップ 5 0 4にてシフトポジションを読込んで、ステップ 5 0 6にて車両の走行方向を判定する。

マイクロコンピュータは、ステップ 5 0 6にて車両が前進走行であるものと判定した場合には、ステップ 5 0 8にて電動モータ 1 2 0 a を連続して正転駆動して、ツーウェイクラッチ 1 2 0 cの連結方向を車両走行方向と一致させるとともにこの連結状態を保持し、また、車両が後進走行であるものと判定した場合には、ステップ 5 1 0にて電動モータ 1 2 0 a を連続して逆転駆動して、ツーウェイクラッチ 1 2 0 cの連結方向を車両走行方向と一致させるとともにこの連結状態を保持する。マイクロコンピュータは、その後、制御プログラムの実行を終了する。

上記した第 2の連結制御プログラムによれば、高速走行中の振動などによって、ツーウェイクラッチ 1 2 0 cの連結方向が車両の走行方向から逆方向に変化してしまうことを防止できる。

第 3の連結制御プログラムでは、車速が一定速度以上になった場合に、電動モータ 1 2 0 a を定期的に駆動して、ツーウェイクラッチ 1 2 0 c の連結方向を車両走行方向と一致させるとともにこの状態を保持するもので、マイクロコンピュータは、第 1 6図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 6 0 2にて車速の判定を行い、車速が D (例えば 5 0 k mノ h ) 未満であるものと判定した場合には、制御プログラムの実行を終了し、車速が D以上であるものと判定した場合には、ステップ 6 0 4にてタイマー Tを作動し、ステップ 6 0 6にて D 以上の車速が所定時間 E (例えば 6 0秒間）継続しているか否かを判定する。マイクロコンピュータは、 D以上の車速が所定時間 E継続していないものと判定した場合には制御プログラムの実行を終了し、 D以上の車速が所定時間 E継続しているものと判定した場合には、ステップ 6 0 8にてシフトポジションを読込み、ステップ 6 1 0にて車両の走行方向を判定する。

マイクロコンピュータは、ステップ 6 1 0にて車両が前進走行であるものと判定した場合には、ステップ 6 1 2にて電動モータ 1 2 0 a を所定時間正転駆動して、ツーウェイクラッチ 1 2 0 c の連結方向を車両走行方向と一致させる。また、マイクロコンピュータは、車両が後進走行であるものと判定した場合には、ステップ 6 1 4にて電動モータ 1 2 0 a を所定時間逆転駆動して、ツーウェイクラッチ 1 2 0 c の連結方向を車両走行方向と一致させる。マイクロコンピュータは、その後、プログラムをステップ 6 1 6 に進め、ステップ 6 1 6 にて、タイマー Tを停止するとともにリセットして、制御プログラムの実行を終了する。

上記した第 3の連結制御プロダラムによれば、高速走行中の振動などによって、ツーウェイクラッチ 1 2 0 cの連結方向が車両の走行方向から逆方向に変化してしまうことを防止できるとともに、間欠的な作動によって、電動モータ 1 2 0 a を作動させるための電力を削減できるようになる。

当該前後輪駆動車においては、これらのツーウェイクラッチ 1 2 0 c の連結制御プログラムの実行を、前輪単独駆動の二輪駆動走行時のみならず、前後両輪駆動の四輪駆動走行時にも行うことができるものである。これにより、前輪単独駆動の二輪駆動走行時や前後両輪駆動の四輪駆動時には、ツーウェイクラッチ 1 2 0 c の連結方向を車両走行方向に一致させることができ、車両走行時におけるツーゥヱイクラッチ 1 2 0 cでの引きずりトルクの発生を規制して、引きずりトルクに起因するェネル _2g

ギー損失を防止し、引きずりトルクに起因するツーウェイクラッチ 1 2 0 cの連結状態の発生を防止して、これに起因するエネルギー損失を防止し、かつ、これに起因する後輪 1 2 1 b側から電動モータ 1 2 0 a側への駆動トルクの伝達を防止することができる。産業上の利用可能性

以上のように、本発明にかかる車両駆動装置は、補助駆動輪（前輪側または後輪側）を駆動させるものとして有用であり、特に小型、軽量化が要請される前後輪駆動車に用いるのに適している。

Claims

請求の範囲 1 . 補助駆動手段からの動力を差動装置を介して左右駆動輪に動力分配するとともに、前記捕助駆動手段から前記差動装置への動力伝達をクラツチにて断続する車両駆動装置であって、前記クラツチを前記差動装置の一側に同差動装置と同軸に配置したことを特徴とする車両駆動装置。

2 . 補助駆動手段からの動力を差動装置を介して左右駆動輪に動力分配するとともに、前記補助駆動手段から前記差動装置への動力伝達をクラツチにて断続する車両駆動装置であって、前記クラッチはセルフロック機能を有するものであることを特徴とする車両駆動装置。

3 . 補助駆動手段からの動力を差動装置を介して左右駆動輪に動力分配するとともに、前記補助駆動手段から前記差動装置への動力伝達をクラツチにて断続する車両駆動装置であって、前記クラツチはセルフ口ック機能を有するものであり、かつ、前記差動装置の一側に同差動装置と同軸に配置されたことを特徴とする車両駆動装置。

4 . 前記クラッチはセルフロック式の電磁クラッチであり、当該電磁クラッチは、環状のァウタ部材と、同ァウタ部材の本体内に収容されている電磁コイルと、前記ァウタ部材の外側に位置し前記電磁コイルに対する電流印加時に吸引されて前記ァゥタ部材の外側に摩擦係合するァーマチヤと、前記ァゥタ部材の内周側にて同心的に位置するィンナ部材と、同インナ部材と前記ァーマチヤ間に位置して作動時にはこれら両部材を互いに結合するカム機構を備え、前記ァウタ部材は前記電動モータから出力する動力の伝達部材に連結し、前記ィンナ部材は前記差動装置の構成部材であるディファレンシャルケースに連結し、前記カム機構は、前記ァーマチヤを第 1 の力ム部材とするとともに前記ディファレンシャルケースの一部を第 2のカム部材として、これら両カム部材間にカムフォロアーを介在させて構成されていることを特徴とする請求の範囲第 1項〜第 3項のいずれか一項に記載の車両駆動装置。

5 . 補助駆動手段からの動力を差動装置を介して左右駆動輪に動力分配するとともに、前記補助駆動手段から前記差動装置への動力伝達をクラツチにて断続する車両駆動装置であって、前記クラツチを前記差動装置の一側に同差動装置と同軸に配置し、かつ、ツーウェイクラッチで構成したことを特徴とする車両駆動装置。

6 . 前記クラッチは、前記補助駆動手段の車両走行方向への駆動によつて、車両走行方向の連結状態に制御されることを特徴とする請求の範囲第 5項に記載の車両駆動装置。

7 . 当該車両駆動装置は、主駆動輪を駆動する主駆動手段と補助駆動輪を駆動する補助駆動手段を備える前後輪駆動車を構成するもので、前記主駆動手段または前記補助駆動手段として採用されるものであることを特徴とする請求の範囲第 1項〜第 6項のいずれか一項に記載の車両駆動

8 . 主駆動輪を駆動する主駆動装置と補助駆動輪を駆動する補助駆動装置を備え、前記主駆動装置の作動による前記主駆動輪の単独駆動走行状態と、前記主駆動装置および前記補助駆動装置の両駆動装置の作動による前後両輪駆動走行状態を形成する前後輪駆動車であって、前記補助駆動装置を構成する補助駆動手段と前記捕助駆動輪とが、ツーウェイクラツチを内蔵する駆動力伝達手段で連結されている前後輪駆動車であり、前記ツーゥイクラッチは、車両が前記主駆動輪の単独駆動走行状態においては、前記捕助駆動手段の車両走行方向への駆動によって、車両走行方向の連結状態に制御されることを特徴とする前後輪駆動車。

9 . 主駆動輪を駆動する主駆動装置と補助駆動輪を駆動する補助駆動装置を備え、前記主駆動装置の作動による前記主駆動輪の単独駆動走行状態と、前記主駆動装置および前記補助駆動装置の両駆動装置の作動による前後両輪駆動走行状態を形成する前後輪駆動車であって、前記補助駆動装置を構成する補助駆動手段と前記補助駆動輪とが、ツーウェイクラツチを内蔵する駆動力伝達手段で連結されている前後輪駆動車であり、前記ツーウェイクラツチは、車両の走行状態が前記単独駆動走行状態および前記両輪駆動走行状態の如何に関わらず、前記補助駆動手段の車両走行方向への駆動によって、車両走行方向の連結状態に制御されることを特徴とする前後輪駆動車。

1 0 . 前記ツーゥヱイクラッチは、車速が一定以下から一定以上になつた場合に、前記補助駆動手段の車両走行方向への駆動によって、車両走行方向の連結状態に制御されることを特徴とする請求の範囲第 8項または第 9項に記載の前後輪駆動車。

1 1 . 前記ツーウェイクラッチは、車速が一定以上になった場合に、前記補助駆動手段の車両走行方向への駆動によって、車両走行方向の連結状態に制御されることを特徴とする請求の範囲第 8項または第 9項に記載の前後輪駆動車。

1 2 . 前記ツーウェイクラッチの連結方向の制御は、前記補助駆動手段を一時的に駆動することによって行うことを特徴とする請求の範囲第 8 項乃至第 1 1項のいずれか一項に記載の前後輪駆動車。

1 3 . 前記ツーウェイクラッチの連結方向の制御は、前記補助駆動手段の駆動を定期的に断続することによって行うことを特徴とする請求の範囲第 8項乃至第 1 1項のいずれか一項に記載の前後輪駆動車。

1 4 . 前記ツーウェイクラッチの連結方向の制御は、車速が所定以上の場合には、前記補助駆動手段を連続して駆動することによって行うことを特徴とする請求の範囲第 8項乃至第 1 1項のいずれか一項に記載の前後輪駆動車。

1 5 . 前記補助駆動手段は、前記主駆動手段の駆動によって発電される電力を駆動源とする電動モータであることを特徴とする請求の範囲第 8 項乃至第 1 4項のいずれか一項に記載の前後輪駆動車。