WO2011105017A1 - 四輪駆動ハイブリッド車用動力伝達装置 - Google Patents
四輪駆動ハイブリッド車用動力伝達装置 Download PDFInfo
- Publication number
- WO2011105017A1 WO2011105017A1 PCT/JP2011/000756 JP2011000756W WO2011105017A1 WO 2011105017 A1 WO2011105017 A1 WO 2011105017A1 JP 2011000756 W JP2011000756 W JP 2011000756W WO 2011105017 A1 WO2011105017 A1 WO 2011105017A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- rear wheel
- wheel
- wheels
- power transmission
- transmission device
- Prior art date
Links
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 title claims abstract description 128
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims abstract description 47
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 claims abstract description 39
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 26
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 26
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 26
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 23
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 23
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 11
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 5
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
- B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
- B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
- B60K6/42—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
- B60K6/48—Parallel type
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W20/00—Control systems specially adapted for hybrid vehicles
- B60W20/10—Controlling the power contribution of each of the prime movers to meet required power demand
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
- B60K23/00—Arrangement or mounting of control devices for vehicle transmissions, or parts thereof, not otherwise provided for
- B60K23/08—Arrangement or mounting of control devices for vehicle transmissions, or parts thereof, not otherwise provided for for changing number of driven wheels, for switching from driving one axle to driving two or more axles
- B60K23/0808—Arrangement or mounting of control devices for vehicle transmissions, or parts thereof, not otherwise provided for for changing number of driven wheels, for switching from driving one axle to driving two or more axles for varying torque distribution between driven axles, e.g. by transfer clutch
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
- B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
- B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
- B60K6/50—Architecture of the driveline characterised by arrangement or kind of transmission units
- B60K6/52—Driving a plurality of drive axles, e.g. four-wheel drive
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
- B60L50/10—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by engine-driven generators, e.g. generators driven by combustion engines
- B60L50/16—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by engine-driven generators, e.g. generators driven by combustion engines with provision for separate direct mechanical propulsion
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L7/00—Electrodynamic brake systems for vehicles in general
- B60L7/10—Dynamic electric regenerative braking
- B60L7/18—Controlling the braking effect
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L7/00—Electrodynamic brake systems for vehicles in general
- B60L7/24—Electrodynamic brake systems for vehicles in general with additional mechanical or electromagnetic braking
- B60L7/26—Controlling the braking effect
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
- B60W10/02—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of driveline clutches
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
- B60W10/04—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
- B60W10/08—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of electric propulsion units, e.g. motors or generators
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
- B60W10/10—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of change-speed gearings
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
- B60W10/119—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of all-wheel-driveline means, e.g. transfer gears or clutches for dividing torque between front and rear axle
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W20/00—Control systems specially adapted for hybrid vehicles
- B60W20/40—Controlling the engagement or disengagement of prime movers, e.g. for transition between prime movers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
- B60W30/18—Propelling the vehicle
- B60W30/18009—Propelling the vehicle related to particular drive situations
- B60W30/18109—Braking
- B60W30/18127—Regenerative braking
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
- B60L2240/40—Drive Train control parameters
- B60L2240/50—Drive Train control parameters related to clutches
- B60L2240/507—Operating parameters
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L2260/00—Operating Modes
- B60L2260/20—Drive modes; Transition between modes
- B60L2260/28—Four wheel or all wheel drive
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W20/00—Control systems specially adapted for hybrid vehicles
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/62—Hybrid vehicles
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/7072—Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S903/00—Hybrid electric vehicles, HEVS
- Y10S903/902—Prime movers comprising electrical and internal combustion motors
Definitions
- the present invention relates to a power transmission device for a four-wheel drive hybrid vehicle.
- Patent Document 1 As one of hybrid vehicles using an internal combustion engine and a motor as power sources, there is a configuration shown in Patent Document 1. Recently, a four-wheel drive hybrid vehicle using an internal combustion engine and a motor as power sources has been developed.
- some four-wheel drive vehicles have a transfer (front and rear wheel drive force distribution device) that distributes drive force to the front and rear wheels.
- the front wheel and rear wheel When driving with four wheels, the front wheel and rear wheel have a driving force distribution ratio of about 30-50% for the front wheels during acceleration, steady state, and turning (hereinafter referred to as “acceleration”, etc.)
- the rear wheels are about 50 to 70%
- the braking force distribution ratio during braking is optimally about 70 to 80% for the front wheels and about 20 to 30% for the rear wheels.
- the front wheels are about 30% and the rear wheels are about 70%.
- This invention is made in view of the said subject, and makes it the subject which should be solved to provide the power transmission device for four-wheel drive hybrid vehicles which can increase the quantity of regenerative energy.
- the structural feature of the invention according to claim 1 for solving the above problem is that front and rear wheel driving force distribution means for distributing and transmitting the rotational power output from the internal combustion engine and the rotating electric machine to the front wheels and the rear wheels.
- the front and rear wheel driving force distribution means is used when braking the vehicle.
- a rear wheel cutting state for cutting between the front and rear wheel driving force distribution means and the rear wheel,
- the rotational power from the front wheel is brought into a regenerative state in which the rotating electrical machine is regenerated.
- the front-rear driving force distribution means includes a differential device that absorbs a rotational difference between the front wheels and the rear wheels, and the differential device is locked.
- Locking means, and rear wheel interrupting means for interrupting between the differential device and the rear wheel The front wheel connection state is to place the locking means in the locked state,
- the rear wheel cutting state is that the rear wheel interrupting means is disconnected.
- the front and rear wheel driving force distribution means includes a rear wheel intermittent means for connecting the rear wheel, the internal combustion engine and the rotating electric machine in an intermittent manner.
- a front wheel coupling means for coupling the front wheel and the internal combustion engine and the rotating electrical machine constantly or intermittently,
- the front wheel connection state is to connect the front wheel coupling means,
- the rear wheel cutting state is that the rear wheel interrupting means is disconnected.
- the front and rear wheel driving force distribution means that distributes and transmits the rotational power output from the internal combustion engine and the rotating electric machine to the front wheels and the rear wheels is distributed when the vehicle is braked.
- the rear wheel is cut off between the means and the rear wheel, and the front wheel connected state is connected between the front and rear wheel driving force distribution means and the front wheel. That is, during braking, the rear wheel is disconnected from the internal combustion engine and the rotating electrical machine, and only the front wheel side is connected to the internal combustion engine and the rotating electrical machine.
- the front and rear wheel driving force distribution means is in a regenerative state in which the rotational power from the front wheels is regenerated to the rotating electrical machine.
- the amount of regenerative energy transmitted from the front wheels to the rotating electrical machine via the front and rear wheel driving force distribution means can be regenerated regardless of the rear wheels, and the load (kinetic energy) applied to the front wheels can be regenerated as required. it can.
- the load added to a rear-wheel cannot be regenerated to a rotary electric machine as regenerative energy.
- the load on the front wheels is large, so regenerative energy that cuts the rear wheels and regenerates them from the front wheels to the rotating electrical machine is better than regenerative energy that regenerates from the front wheels and rear wheels with a fixed distribution ratio. You can expect more. Therefore, according to the configuration of the present invention, the amount of regenerative energy increases.
- the front and rear wheel driving force distribution means includes a differential device, a lock means, and a rear wheel interrupting means, and the front wheel connection state is that the lock means is locked, and the rear wheel is disconnected. Is to disconnect the rear wheel interrupting means.
- the differential device a device using a known technique capable of absorbing the rotation difference between the front and rear wheels can be used. When the rear wheel is disconnected, the rotational power cannot be transmitted between the differential device and the front wheel. In order to transmit the rotational power between the differential device and the front wheels, the differential device is locked by the locking means. Thus, the front wheels are directly connected to the internal combustion engine and the rotating electrical machine.
- the amount of regenerative energy transmitted from the front wheels to the rotating electrical machine via the front and rear wheel driving force distribution means can be regenerated regardless of the rear wheels, and the load applied to the front wheels can be regenerated as necessary.
- the load added to a rear-wheel cannot be regenerated to a rotary electric machine as regenerative energy.
- the load on the front wheels is large, so regenerative energy that cuts the rear wheels and regenerates them from the front wheels to the rotating electrical machine is better than regenerative energy that regenerates from the front wheels and rear wheels with a fixed distribution ratio. You can expect more. Therefore, according to the configuration of the present invention, the amount of regenerative energy increases.
- the front and rear wheel driving force distribution means includes rear wheel intermittent means and front wheel coupling means, and the front wheel connection state corresponds to the front wheel coupling means being connected.
- the state corresponds to the rear wheel interrupting means being disconnected. Therefore, during braking, the front wheels are directly connected to the internal combustion engine and the rotating electrical machine, and the rear wheels are disconnected from the internal combustion engine and the rotating electrical machine. That is, the amount of regenerative energy transmitted from the front wheels to the rotating electrical machine via the front and rear wheel driving force distribution means can be regenerated regardless of the rear wheels, and the load applied to the front wheels can be regenerated as necessary.
- the load added to a rear-wheel cannot be regenerated to a rotary electric machine as regenerative energy.
- the load on the front wheels is large, so regenerative energy that cuts the rear wheels and regenerates them from the front wheels to the rotating electrical machine is better than regenerative energy that regenerates from the front wheels and rear wheels with a fixed distribution ratio. You can expect more. Therefore, according to the configuration of the present invention, the amount of regenerative energy increases.
- FIG. It is explanatory drawing which represented typically the structure of the vehicle carrying the power transmission device 11 for four-wheel drive hybrid vehicles of this Embodiment 1.
- FIG. It is explanatory drawing which represented typically the structure of the power transmission device 11 for four-wheel drive hybrid vehicles of this Embodiment 1.
- FIG. It is explanatory drawing which represented typically the structure of the power transmission device 14 for four-wheel drive hybrid vehicles of this modification 1.
- FIG. It is explanatory drawing which represented typically the structure of the power transmission device 15 for four-wheel drive hybrid vehicles of this modification 2.
- FIG. It is explanatory drawing which represented typically the structure of the power transmission device 16 for four-wheel drive hybrid vehicles of this modification 3.
- FIG. It is explanatory drawing which represented typically the structure of the power transmission device 17 for four-wheel drive hybrid vehicles of this modification 4.
- FIG. It is explanatory drawing which represented typically the structure of the power transmission device 18 for four-wheel drive hybrid vehicles of this modification 5.
- FIG. It is explanatory drawing which represented typically the structure of the power transmission device 12 for four-wheel drive hybrid vehicles of this Embodiment 2.
- FIG. It is explanatory drawing which represented typically the structure of the power transmission device 13 for four-wheel drive hybrid vehicles of this Embodiment 3.
- FIG. It is explanatory drawing which shows the structure of the transmission and transfer which are used for the conventional four-wheel drive vehicle.
- 11 to 18 power transmission device, 21 to 27: transfer, 31: internal combustion engine, 32: Motor generator, 33: Transmission, 34: Input unit, 41: Differential device, 42: Locking means, 43, 44: front wheel coupling means, 5: rear wheel cutting means, 71 to 78: gear, 81, 82, 84: shaft, 83, 85: additional shaft, 91: front wheel, 92: Front wheel drive shaft, 93: Rear wheel, 94: First rear wheel drive shaft, 95: second rear wheel drive shaft, 96: rear wheel transmission portion, 97: first front wheel drive shaft, 98: Second front wheel drive shaft.
- a power transmission device for a four-wheel drive hybrid vehicle (hereinafter referred to as “power transmission device”) according to the present embodiment is mounted on a vehicle having an internal combustion engine and a motor generator (rotary electric machine) as drive sources, and the internal combustion engine. And a device for transmitting the rotational power output from the motor generator to the wheels.
- the power transmission device 11 includes a transfer (front and rear wheel driving force distribution device) 21 as illustrated in FIGS. 1 and 2.
- a transfer front and rear wheel driving force distribution device 21 as illustrated in FIGS. 1 and 2.
- the transmission 33, the front wheel transmission unit 92, the first rear wheel transmission unit 94, the second rear wheel transmission unit 95, the front wheel differential device (not shown), the rear wheel differential device (not shown), and the like. Have.
- the transfer 21 is connected via a transmission 33 to an internal combustion engine 31 and a motor generator 32 that are power sources.
- the transmission 33 and the transfer 21 are connected by an input unit 34.
- the transmission 33 is connected to the motor generator 32, and the motor generator 32 is connected to the internal combustion engine.
- the transfer 21 includes a differential device 41, a lock unit 42, and a rear wheel interrupting unit 5, and distributes and transmits the rotational power output from the internal combustion engine 31 and the motor generator 32 to the front wheel 91 and the rear wheel 93.
- the transfer 21 is a rear wheel cut state in which the transfer 21 and the rear wheel 93 are disconnected, a front wheel connection state in which the transfer 21 and the front wheel 91 are connected, and rotational power from the front wheels.
- a regenerative state in which the generator 32 regenerates is established. It is assumed that a distribution ratio that is generally set is set as a distribution ratio in which the transfer 21 distributes the rotational power to the front wheel 91 and the rear wheel 93. For example, the front wheel 91 is 40% and the rear wheel 93 is 60%.
- the differential device 41 includes a front wheel transmission unit 92 for transmitting rotational power between the transmission 33 and the front wheel 91, and a first rear wheel transmission unit 94 for transmitting rotational power to and from the rear wheel 93. Connect and absorb the rotational difference between the front wheel 91 and the rear wheel 93.
- the lock means 42 has a state in which the differential device 41 is locked so that the function of absorbing the difference in rotation between the front wheel 91 and the rear wheel 93 of the differential device 41 is not exhibited, and a lock release state in which the function of the differential device 41 is not locked. .
- the rear wheel interrupting means 5 is located between the first rear wheel transmission portion 94 connected to the differential device 41 and the second rear wheel transmission portion 95 connected to the rear wheel 93, and the differential device 41 and the rear wheel 93 It is a means to interrupt between. As long as the rear wheel interrupting means 5 can be switched between connection and disconnection, a known technique can be used. For example, it is conceivable to use a friction clutch or an electromagnetic clutch.
- the transfer 21 is in a front wheel connection state by bringing the lock means 42 into a locked state, and is in a rear wheel cut state by cutting the rear wheel intermittence means 5. Therefore, when the vehicle is braked, the lock means 42 is locked, and the rear wheel interrupting means is disconnected. When the vehicle is driven with four wheels, the rear wheel interrupting means 5 connects the first rear wheel transmission portion 94 and the second rear wheel transmission portion 95 so as to be integrally rotatable.
- the transfer 21 when driving the vehicle with the front wheels 91 and the rear wheels 92 other than during braking such as deceleration or braking, such as when the vehicle is starting, accelerating, steady running, turning, etc., the transfer 21 has the lock means 42 in the unlocked state.
- the rear wheel interrupting means 5 is in a connected state.
- rotational power is output by driving the internal combustion engine 31 and the motor generator 32, the rotational power is transmitted to the transfer 21 via the transmission 33.
- the transfer 21 distributes and transmits the transmitted rotational power to the front wheel 91 and the rear wheel 93. At this time, if a difference in rotation occurs between the front wheel 91 and the rear wheel 93 due to the turning of the vehicle or the like, the differential device 41 absorbs the difference.
- the power transmission device 11 causes the rear wheel interrupting means 5 to be disconnected and the locking means to be in a locked state, so that the transfer 21 is in a front wheel connected state and a rear wheel disconnected state.
- the rotational power from the front wheels 91 is regenerated by the motor generator 32. Therefore, a load (kinetic energy) applied to the front wheels 91 is transmitted as rotational power from the front wheels 91 to the front wheel transmission unit 92, the differential device 41, the transmission 33, and the motor generator 32, and is regenerated to the motor generator 32.
- the front wheel 91 and the rear wheel 93 are each provided with a mechanical brake.
- the rear wheel 93 is braked only with the mechanical brake, and the front wheel 91 is loaded as required (a load that cannot be regenerated by the motor generator 32). Use mechanical brake.
- the amount of regenerative energy transmitted from the front wheel 91 to the motor generator 32 via the transfer 21 can be regenerated without being related to the rear wheel 93, and therefore the load applied to the front wheel 91 Can be regenerated as needed. Since the rear wheel 93 is disconnected from the internal combustion engine 31 and the motor generator 32, the load applied to the rear wheel 93 cannot be regenerated. However, during braking, the load on the front wheel 91 is large. Therefore, the amount of regenerative energy that is regenerated only from the front wheel 91 by cutting the rear wheel 93 is larger than the amount of regenerative energy that is regenerated from the front wheel 91 and the rear wheel 93 by the fixed distribution ratio. By increasing the amount of regenerative energy, the use of the energy during acceleration and the like can be expected to improve fuel efficiency.
- the lock means 42 that locks the function of the differential device 41 of the transfer 21 is normally mounted, and the power transmission device 11 according to the first embodiment can cope with this by adding the rear wheel interrupting means 5. It can be realized at a cost. Furthermore, since the regenerative energy regenerated by the front wheel 91 can be brought close to the braking force required for braking, the mechanical brake share is reduced. As a result, the amount of wear of the mechanical brake is reduced and the running cost is reduced.
- the power transmission device 14 according to the first modification has the same configuration as that of the power transmission device 11 according to the first embodiment.
- the vehicle on which the power transmission device 11 is mounted includes the internal combustion engine 31, the motor generator 32, and the transmission 33. The positional relationship is different.
- the transfer 21 is connected to the motor generator 3 as shown in FIG.
- the internal combustion engine 31 and the transmission 33 are connected, and the transmission 33 and the motor generator 3 are connected.
- the power transmission device 14 according to the first modification has the same function and effect as the power transmission device 11 according to the first embodiment.
- the power transmission device 15 according to the second modification has the same configuration as that of the power transmission device 11 according to the first embodiment.
- the vehicle on which the power transmission device 11 is mounted includes the internal combustion engine 31, the motor generator 32, and the transmission 33. The positional relationship is different.
- the motor generator 32 has an input / output shaft 81 of the motor generator 32 different from the shaft 82 between the internal combustion engine 31 and the transmission 33 and the transfer 24 connected in series. Has been placed.
- Rotational power between the internal combustion engine 31 and the differential device 41 is transmitted via a gear 71 disposed so as to be integrally rotatable with a shaft 82 and a gear 72 disposed so as to be integrally rotatable with an input / output shaft 81 of the motor generator 32. Is transmitted. Transmission between the motor generator 32 and the differential device 41 is performed via a gear 72.
- the power transmission device 15 of the second modification has the same effects as the power transmission device 11 of the first embodiment.
- the power transmission device 16 of the third modification basically has the same configuration and the same function and effect as the power transmission device 11 of the first embodiment. The following description will focus on the different parts.
- the transfer 25 includes a differential device 41, a lock unit 42, and a rear wheel interrupting unit 5, and a motor generator 32 is further disposed.
- the motor generator 32 is arranged in series with the differential device 41, with the front wheel transmission portion 92 disposed coaxially with the differential device 41, the first rear wheel transmission portion 94 and the second rear wheel transmission portion 95 as a rotation axis.
- the Rotational power is transmitted between the motor generator 32 and the differential device 41 via a gear 73 that is arranged so as to be free to rotate with respect to the front wheel transmission portion 92. Transmission is performed between the internal combustion engine 31 and the transfer 25 via the transmission 33 and the shaft 82.
- the gear 71 that can rotate integrally with the shaft 82 always meshes with a gear 74 that can rotate integrally with an additional shaft 83 different from the shaft 82.
- the gear 74 of the additional shaft 83 is always meshed with the gear 73 of the motor generator 32. Accordingly, the rotational power output from the internal combustion engine 31 is transmitted to the transmission 33, the shaft 82, the gear 71, the gear 74, the gear 73, and the differential device 41.
- the power transmission device 16 according to the third modification has the same function and effect as the power transmission device 11 according to the first embodiment.
- the power transmission device 17 of the fourth modification has basically the same configuration as that of the power transmission device 11 of the first embodiment, and the position of the motor generator 32 is different from that of the vehicle on which the power transmission device 11 is mounted. Yes.
- the motor generator 32 is not arranged in series with the internal combustion engine 31 and the transmission 33 and transmits rotational power to and from the differential device 41 via a shaft 84 added to the transfer 26.
- the shaft 84 is different in the axial direction from the shaft 71 for transmitting rotational power between the internal combustion engine 31 and the transfer 26 and has two gears 73 and 74 that can rotate integrally.
- One gear 74 always meshes with the input / output gear 75 of the motor generator 32.
- the other gear 73 always meshes with a gear 71 and a differential device 41 that can rotate integrally with a shaft 82 connected to the transmission.
- Rotational power is transmitted between the internal combustion engine 31 and the differential device 41 via the transmission 33, the shaft 82, the gear 72, and the gear 73.
- Rotational power is transmitted between the motor generator 32 and the differential device 42 via the gear 75, the gear 74, the shaft 84, and the gear 73.
- the power transmission device 17 according to the fourth modification has the same function and effect as the power transmission device 11 according to the first embodiment.
- the power transmission device 18 according to the fifth modification has basically the same configuration as the power transmission device 11 according to the first embodiment, and the vehicle on which the power transmission device 11 is mounted includes an internal combustion engine 31, a motor generator 32, The positional relationship of the transmission 33 is different.
- the transfer 27 is connected to the motor generator 3 as shown in FIG.
- the internal combustion engine 31 and the transmission 33 are connected, and the transmission 33 and the motor generator 3 are connected.
- a front wheel drive shaft 92 that transmits rotational power between the front wheel 91 and the differential device 41 includes a differential device 41, a lock means 42, a rear wheel interrupting means 5, a first rear wheel drive shaft 94, and a second rear wheel drive shaft 95. And the axial direction is different.
- the differential device 41, the locking means 42, the rear wheel interrupting means 5, the first rear wheel drive shaft 94 and the second rear wheel drive shaft 95 are coaxial with the axial direction connecting the internal combustion engine 31, the transmission 33 and the motor generator 32 in series. Are arranged.
- an additional shaft 85 is added.
- the additional shaft 85 has a gear 77 that can rotate integrally with the additional shaft 85.
- the front wheel drive shaft 91 has a gear 78 that can rotate integrally with the front wheel drive shaft 91.
- the gear 77 of the additional shaft 85 always meshes with the gear 78.
- a gear 77 on the additional shaft 85 that always meshes with a gear 76 having a shaft 82 that connects the motor generator 32 and the differential device 41 as a rotation shaft, and a gear on the front wheel drive shaft 91. 78, rotational power is transmitted via the front wheel drive shaft 92.
- the power transmission device 18 according to the fifth modification has the same function and effect as the power transmission device 11 according to the first embodiment.
- the power transmission device 12 of the second embodiment basically has the same configuration and the same operation and effect as the power transmission device 11 of the first embodiment. The following description will focus on the different parts.
- the power transmission device 12 has a transfer 22 and, as other means, has the same means as the power transmission device 11 of the first embodiment.
- the transfer 22 includes a front wheel coupling means 43 and a rear wheel interrupting means 5.
- the rear wheel interrupting means 5 is connected to the transmission 33 by the input unit 35 and is connected to the rear wheel 93 by the rear wheel transmission unit 96.
- the front wheel coupling means 43 is connected to the input unit 35 by the first front wheel transmission unit 97 and is connected to the front wheel 91 by the second front wheel transmission unit 98. That is, the front wheel coupling means 43 is between the transmission 33 and the front wheel 91, and when rotational power is transmitted via the transmission 33, on the route after being distributed to the front wheel 91 and the rear wheel 93. To position.
- the front wheel coupling means 43 is capable of changing the transmission ratio of the rotational power, and couples the front wheel 91 to the internal combustion engine 31 and the motor generator 32 so as to be intermittent, thereby absorbing the rotational difference between the front wheel 91 and the rear wheel 93.
- a multi-plate clutch can be used.
- the rear wheel interrupting means 5 is between the transmission 33 and the rear wheel 93, between the front wheel coupling means 43 and the rear wheel 93, and when rotational power is transmitted via the transmission 33, It is located on the route after being distributed to the rear wheel 93, and the rear wheel 93, the internal combustion engine 31 and the motor generator 32 are connected to each other in an intermittent manner.
- the front wheel connection state of the transfer 22 is a state where the front wheel coupling means 43 connects the front wheel 91, the internal combustion engine 31 and the motor generator 32, and the rear wheel connection state is a state where the rear wheel intermittent means 5 is connected to the rear wheel 93 and the internal combustion engine. 31 and the motor generator 32 are disconnected.
- the transfer 22 when the vehicle is driven, the transfer 22 is in the front wheel connection state, and the rear wheel interrupting means 5 connects the rear wheel 93 to the internal combustion engine 31 and the motor generator 32.
- the rotational power is transmitted to the transfer 22 via the transmission 33.
- the transfer 22 distributes and transmits the transmitted rotational power to the front wheels 91 and the rear wheels 93. At that time, if a rotational difference occurs between the front wheel 91 and the rear wheel 93 due to the turning of the vehicle or the like, it is absorbed by the front wheel coupling means 43.
- the power transmission device 12 When the vehicle is braked, the power transmission device 12 causes the rear wheel interrupting means 5 to be disconnected, and the transfer 22 to be in the front wheel connected state and the rear wheel disconnected state.
- the rotational power from the front wheels 91 is regenerated by the motor generator 32. Therefore, the load applied to the front wheel 91 is transmitted as rotational power from the front wheel 91 to the second front wheel transmission unit 98, the front wheel coupling means 43, the first front wheel transmission unit 97, the input unit 35, the transmission 33, and the motor generator 32.
- the motor generator 32 is regenerated.
- the amount of regenerative energy transmitted from the front wheels 91 to the motor generator 32 via the transfer 21 can be regenerated without being related to the rear wheels 93, and therefore the load applied to the front wheels 91 Can be regenerated as needed. Since the rear wheel 93 is disconnected from the internal combustion engine 31 and the motor generator 32, the load applied to the rear wheel 93 cannot be regenerated. However, during braking, the load on the front wheel 91 is large. Therefore, the amount of regenerative energy that is regenerated only from the front wheel 91 by cutting the rear wheel 93 is larger than the amount of regenerative energy that is regenerated from the front wheel 91 and the rear wheel 93 by the fixed distribution ratio. By increasing the amount of regenerative energy, it can be expected to improve the fuel efficiency by using the energy during acceleration or the like.
- the transfer 22 uses a variable distribution type multi-plate clutch or viscous coupling type used in a full-time type four-wheel drive vehicle as the front wheel coupling means 43 as it is, and the rear wheel interrupting means 5 is added. Since this can be realized, the cost can be reduced. Furthermore, since the regenerative energy regenerated by the front wheel 91 can be brought close to the braking force required for braking, the mechanical brake share is reduced. As a result, the amount of wear of the mechanical brake is reduced and the running cost is reduced.
- the power transmission device 13 according to the third embodiment basically has the same configuration and the same function and effect as the power transmission device 11 according to the first embodiment. The following description will focus on the different parts.
- the power transmission device 13 includes a transfer 23, and other means include the same means as the power transmission device 11 of the first embodiment.
- the transfer 23 includes front wheel coupling means 44, intermittent means 6, and rear wheel intermittent means 5.
- the front wheel coupling means 44 is means for directly connecting the front wheels 98 and the transmission 33.
- the intermittent means 6 is connected to the transmission 3 via the front wheel coupling means 44, and is connected to the rear wheel intermittent means 5 by the first rear wheel transmission portion 94.
- the intermittent means 6 can change the transmission rate of the rotational power, and can couple the rear wheel 93 to the internal combustion engine 31 and the motor generator 32 so as to be intermittent, thereby absorbing the rotational difference between the front wheel 91 and the rear wheel 93. (For example, a multi-plate clutch can be used).
- the rear wheel interrupting means 5 is connected to the interrupting means 6 by the first rear wheel transmission portion 94 and is connected to the rear wheel 93 by the second rear wheel transmission portion 95.
- the transfer 23 is always connected between the front wheel 91 and the transmission 33, and is always in the front wheel connection state.
- the rear wheel cutting state is a state where the rear wheel interrupting means 5 is disconnected and the interrupting means 6 is disconnected.
- the transfer 23 is always connected regardless of whether the vehicle is driven or braked. Then, when the vehicle is driven, the transfer 23 puts the connection means 6 into a connected state that can realize the ratio according to the running state, and the rear wheel connection means 5 is connected to the rear wheel 93, the internal combustion engine 31, and the motor generator via the connection means 6. 32 is connected.
- the rotational power is output by driving the internal combustion engine 31 and the motor generator 32, the rotational power is transmitted to the transfer 23 via the transmission 33.
- the transfer 23 distributes and transmits the transmitted rotational power to the front wheels 91 and the rear wheels 93. At that time, if a difference in rotation occurs between the front wheel 91 and the rear wheel 93 due to turning of the vehicle or the like, the intermittent means 6 absorbs it.
- the power transmission device 13 causes the rear wheel intermittent means 5 and the intermittent means to be disconnected, and the transfer 23 is brought into the front wheel connected state and the rear wheel disconnected state.
- the rotational power from the front wheels 91 is regenerated by the motor generator 32. Therefore, the load applied to the front wheels 91 is transmitted as rotational power from the front wheels 91 to the front wheel coupling means 44, the transmission 33, and the motor generator 32, and is regenerated to the motor generator 32.
- the amount of regenerative energy transmitted from the front wheels 91 to the motor generator 32 via the transfer 21 can be regenerated without being related to the rear wheels 93, and therefore the load applied to the front wheels 91 Can be regenerated as needed. Since the rear wheel 93 is disconnected from the internal combustion engine 31 and the motor generator 32, the load applied to the rear wheel 93 cannot be regenerated. However, during braking, the load on the front wheel 91 is large. Therefore, the amount of regenerative energy that is regenerated only from the front wheel 91 by cutting the rear wheel 93 is larger than the amount of regenerative energy that is regenerated from the front wheel 91 and the rear wheel 93 by the fixed distribution ratio. By increasing the amount of regenerative energy, the use of the energy during acceleration and the like can be expected to improve fuel efficiency.
- the transfer 23 is realized by using the variable distribution type multi-plate clutch and the viscous coupling type used in the full-time four-wheel drive vehicle as the interrupting means 6, and adding the rear wheel interrupting means 5 as it is. Cost can be reduced. Furthermore, since the regenerative energy regenerated by the front wheel 91 can be brought close to the braking force required for braking, the mechanical brake share is reduced. As a result, the amount of wear of the mechanical brake is reduced and the running cost is reduced.
- the transfer differential device 41 and the locking means 42 can be replaced with the front wheel coupling means 43 of the second embodiment or the intermittent means 6 of the third embodiment. Even when the front wheel coupling means 4 and the intermittent means 6 are replaced, the same effect as the power transmission device 12 or the power transmission device 13 is obtained.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Arrangement And Driving Of Transmission Devices (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Hybrid Electric Vehicles (AREA)
Abstract
本発明の四輪駆動ハイブリッド車用動力伝達装置(11)は、内燃機関(31)及び回転電機(32)から出力される回転動力を前輪(91)と後輪(93)とに分配し、伝達する前後輪駆動力分配手段(21)を有し、前後輪駆動力分配手段(21)は、車両の制動時に、前後輪駆動力分配手段(21)と後輪(93)との間を切断する後輪切断状態にし、前後輪駆動力分配手段と前記前輪(91)との間を接続する前輪接続状態にし、前輪(91)からの回転動力を回転電機(32)で回生する回生状態にすることを特徴とする。
Description
本発明は、四輪駆動ハイブリッド車用動力伝達装置に関する。
内燃機関とモータとを動力源とするハイブリッド車の1つとして、特許文献1で示される構成のものがある。また、内燃機関とモータとを動力源とする四輪駆動のハイブリッド車が近年開発されている。
ところで、四輪駆動車は、前後輪に駆動力を分配するトランスファ(前後輪駆動力分配装置)を有しているものがある。四輪で駆動する際、前輪と後輪とでは、加速時・定常時・旋回時(以下、「加速時等」とする。)の駆動力の配分比は、前輪が約30~50%、後輪が約50~70%であり、制動時の制動力分配比は、前輪が約70~80%、後輪が約20~30%であることが最適であると言われる。例えば、図10に示される三菱自動車工業株式会社のパジェロに用いられているトランスファは、前輪が約30%、後輪が約70%である。
このように、駆動力の分配比を車両の加速時等を想定して決定されているトランスファを用いたハイブリッド車において、モータへ回生する回生エネルギーをできるだけ多くしようとして、回生ブレーキを主とした制動を行うと、必要な制動力の分配比ではないため、後輪を基準とすると制動力が低下し、前輪を基準とすると後輪がスリップし車両安定性が低下する等の問題が想定される。制動時は、機械式ブレーキで主に制動し、車輪に加わる負荷(運動エネルギー)の多くを回生エネルギーとして回収することができない。
国際公開第2009/051143号パンフレット
本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、回生エネルギーの量を増大することができる四輪駆動ハイブリッド車用動力伝達装置を提供することを解決すべき課題とする。
上記課題を解決するための請求項1に係る発明の構成上の特徴は、内燃機関及び回転電機から出力される回転動力を前輪と後輪とに分配し、伝達する前後輪駆動力分配手段を有し、
前記前後輪駆動力分配手段は、車両の制動時に、
前記前後輪駆動力分配手段と前記後輪との間を切断する後輪切断状態にし、
前記前後輪駆動力分配手段と前記前輪との間を接続する前輪接続状態にし、
前記前輪からの前記回転動力を前記回転電機で回生する回生状態にすることである。
前記前後輪駆動力分配手段は、車両の制動時に、
前記前後輪駆動力分配手段と前記後輪との間を切断する後輪切断状態にし、
前記前後輪駆動力分配手段と前記前輪との間を接続する前輪接続状態にし、
前記前輪からの前記回転動力を前記回転電機で回生する回生状態にすることである。
また請求項2に係る発明の構成上の特徴は、請求項1において、前記前後駆動力分配手段は、前記前輪及び前記後輪の回転差を吸収するディファレンシャル装置と、前記ディファレンシャル装置をロック状態にするロック手段と、前記ディファレンシャル装置と前記後輪との間を断続する後輪断続手段と、を有し、
前記前輪接続状態は前記ロック手段を前記ロック状態にすることであり、
前記後輪切断状態は前記後輪断続手段を切断とすることである。
前記前輪接続状態は前記ロック手段を前記ロック状態にすることであり、
前記後輪切断状態は前記後輪断続手段を切断とすることである。
また請求項3に係る発明の構成上の特徴は、請求項1において、前記前後輪駆動力分配手段は、前記後輪と前記内燃機関及び前記回転電機とを断続可能に結合する後輪断続手段と、前記前輪と前記内燃機関及び前記回転電機とを常時接続するか断続可能に結合する前輪結合手段と、を有し、
前記前輪接続状態は前記前輪結合手段を接続とすることであり、
前記後輪切断状態は前記後輪断続手段を切断とすることである。
前記前輪接続状態は前記前輪結合手段を接続とすることであり、
前記後輪切断状態は前記後輪断続手段を切断とすることである。
請求項1に係る発明においては、内燃機関及び回転電機から出力される回転動力を前輪と後輪とに分配し、伝達する前後輪駆動力分配手段が、車両の制動時に、前後輪駆動力分配手段と後輪との間を切断する後輪切断状態にし、前後輪駆動力分配手段と前輪との間を接続する前輪接続状態にする。つまり、制動時には後輪と内燃機関及び回転電機との間が切断され、前輪側のみが内燃機関及び回転電機と接続状態となる。そして、前後輪駆動力分配手段は、前輪からの回転動力を回転電機に回生する回生状態となる。つまり、前輪から前後輪駆動力分配手段を介して回転電機に伝達される回生エネルギーの量は、後輪と関係なく回生できるようになり、前輪に加わる負荷(運動エネルギー)を必要に応じて回生できる。なお、このような構成とすることで、後輪に加わる負荷を回生エネルギーとして回転電機に回生できない。しかし、制動時では、前輪への負荷が大きいため、固定された分配比による前輪及び後輪から回生する回生エネルギーよりも、後輪を切断して前輪から回転電機に回生する回生エネルギーの方が多くなることが期待できる。よって、本願発明の構成によれば、回生エネルギーの量が増大する。
請求項2に係る発明においては、前後輪駆動力分配手段がディファレンシャル装置とロック手段と後輪断続手段とを有し、前輪接続状態はロック手段をロック状態にすることであり、後輪切断状態は後輪断続手段を切断とすることである。ディファレンシャル装置は、前後輪の回転差を吸収することができる公知技術が用いられる装置を使用することができる。後輪切断状態となると、ディファレンシャル装置と前輪との間で回転動力を伝達できなくなる。ディファレンシャル装置と前輪との間で回転動力を伝達するためには、ロック手段でディファレンシャル装置をロック状態とする。よって、前輪と内燃機関及び回転電機とが直結される。これにより、前輪から前後輪駆動力分配手段を介して回転電機に伝達される回生エネルギーの量は、後輪と関係なく回生できるようになり、前輪に加わる負荷を必要に応じて回生できる。なお、このような構成とすることで、後輪に加わる負荷を回生エネルギーとして回転電機に回生できない。しかし、制動時では、前輪への負荷が大きいため、固定された分配比による前輪及び後輪から回生する回生エネルギーよりも、後輪を切断して前輪から回転電機に回生する回生エネルギーの方が多くなることが期待できる。よって、本願発明の構成によれば、回生エネルギーの量が増大する。
請求項3に係る発明においては、前後輪駆動力分配手段が後輪断続手段と前輪結合手段とを有しており、前輪接続状態は前輪結合手段を接続とすることに対応し、後輪接続状態は後輪断続手段を切断とすることに対応する。よって、制動時に、前輪は内燃機関及び回転電機と直結し、後輪は内燃機関及び回転電機から切断される。つまり、前輪から前後輪駆動力分配手段を介して回転電機に伝達される回生エネルギーの量は、後輪と関係なく回生できるようになり、前輪に加わる負荷を必要に応じて回生できる。なお、このような構成とすることで、後輪に加わる負荷を回生エネルギーとして回転電機に回生できない。しかし、制動時では、前輪への負荷が大きいため、固定された分配比による前輪及び後輪から回生する回生エネルギーよりも、後輪を切断して前輪から回転電機に回生する回生エネルギーの方が多くなることが期待できる。よって、本願発明の構成によれば、回生エネルギーの量が増大する。
11~18:動力伝達装置、21~27:トランスファ、31:内燃機関、
32:モータジェネレータ、33:変速機、34:入力部、
41:ディファレンシャル装置、42:ロック手段、
43,44:前輪結合手段、5:後輪切断手段、71~78:ギヤ、
81,82,84:軸、83,85:追加軸、91:前輪、
92:前輪駆動軸、93:後輪、94:第1後輪駆動軸、
95:第2後輪駆動軸、96:後輪伝達部、97:第1前輪駆動軸、
98:第2前輪駆動軸。
32:モータジェネレータ、33:変速機、34:入力部、
41:ディファレンシャル装置、42:ロック手段、
43,44:前輪結合手段、5:後輪切断手段、71~78:ギヤ、
81,82,84:軸、83,85:追加軸、91:前輪、
92:前輪駆動軸、93:後輪、94:第1後輪駆動軸、
95:第2後輪駆動軸、96:後輪伝達部、97:第1前輪駆動軸、
98:第2前輪駆動軸。
本発明の代表的な実施形態を図1~図10を参照して説明する。本実施形態に係る四輪駆動ハイブリッド車用動力伝達装置(以下、「動力伝達装置」とする。)は、駆動源として内燃機関とモータジェネレータ(回転電機)とを有する車両に搭載され、内燃機関とモータジェネレータが出力する回転動力を車輪に伝達する装置である。
(実施形態1)
本実施形態1の動力伝達装置11は、図1及び図2に示されるように、トランスファ(前後輪駆動力分配装置)21を有する。そして、その他の手段として、変速機33、前輪伝達部92、第1後輪伝達部94、第2後輪伝達部95、前輪ディファレンシャル装置(図示略)、後輪ディファレンシャル装置(図示略)等を有する。
本実施形態1の動力伝達装置11は、図1及び図2に示されるように、トランスファ(前後輪駆動力分配装置)21を有する。そして、その他の手段として、変速機33、前輪伝達部92、第1後輪伝達部94、第2後輪伝達部95、前輪ディファレンシャル装置(図示略)、後輪ディファレンシャル装置(図示略)等を有する。
トランスファ21は、変速機33を介して、動力源である内燃機関31及びモータジェネレータ32と接続している。変速機33とトランスファ21とは、入力部34によって接続されている。なお、変速機33はモータジェネレータ32と接続し、モータジェネレータ32は内燃機関と接続している。トランスファ21は、ディファレンシャル装置41とロック手段42と後輪断続手段5とを有し、内燃機関31及びモータジェネレータ32から出力される回転動力を前輪91と後輪93とに分配し、伝達する。そして、トランスファ21は、車両の制動時に、トランスファ21と後輪93との間を切断する後輪切断状態、トランスファ21と前輪91との間を接続する前輪接続状態、前輪からの回転動力をモータジェネレータ32で回生する回生状態となる。トランスファ21が前輪91と後輪93とに回転動力を分配する分配比は、一般的に設定される分配比が設定されているものとする。例えば、前輪91が40%、後輪93が60%とする。
ディファレンシャル装置41は、変速機33、前輪91との間で回転動力を伝達するための前輪伝達部92及び後輪93との間で回転動力の伝達をするための第1後輪伝達部94と接続し、前輪91及び後輪93の回転差を吸収する。
ロック手段42は、ディファレンシャル装置41の前輪91と後輪93との回転差を吸収する機能が発揮しないようにディファレンシャル装置41をロック状態と、ディファレンシャル装置41の機能をロックしないロック解除状態とを有する。
後輪断続手段5は、ディファレンシャル装置41と接続する第1後輪伝達部94と、後輪93と接続する第2後輪伝達部95との間に位置し、ディファレンシャル装置41と後輪93との間を断続する手段である。後輪断続手段5は、接続と切断とを切り替えることができれば、公知技術を用いることができる。例えば、摩擦クラッチや電磁クラッチ等を用いることが考えられる。
トランスファ21は、ロック手段42をロック状態にすることで前輪接続状態となり、後輪断続手段5を切断することで後輪切断状態となる。よって、車両の制動時、ロック手段42がロック状態となり、後輪断続手段が切断となる。なお、車両が四輪で駆動する際は、後輪断続手段5は第1後輪伝達部94と第2後輪伝達部95とを一体回転可能に接続する。
次に、本実施形態1の動力伝達装置11の作用効果について説明する。まず、車両が発進、加速、定常走行、旋回する等、減速や制動等の制動時以外に前輪91及び後輪92で駆動する駆動時は、トランスファ21は、ロック手段42がロック解除状態であり、後輪断続手段5が接続状態である。内燃機関31及びモータジェネレータ32の駆動により回転動力が出力されると変速機33を介して、トランスファ21に伝達される。トランスファ21は、伝達された回転動力を前輪91と後輪93とに分配し、伝達する。その際、車両が旋回する等により、前輪91と後輪93との間で回転差が生じる場合は、ディファレンシャル装置41により吸収する。
次に、車両の制動時、動力伝達装置11は、後輪断続手段5が切断、ロック手段がロック状態となり、トランスファ21を前輪接続状態、後輪切断状態にする。そして、前輪91からの回転動力をモータジェネレータ32で回生する回生状態にする。よって、前輪91に加わる負荷(運動エネルギー)が、回転動力として前輪91から前輪伝達部92、ディファレンシャル装置41、変速機33、そしてモータジェネレータ32へと伝達され、モータジェネレータ32に回生する。なお、前輪91及び後輪93には、それぞれ機械式ブレーキを備えており、後輪93は機械式ブレーキのみでブレーキをかけ、前輪91は必要に応じて(モータジェネレータ32で回生しきれない負荷に対して)機械式ブレーキを用いる。
本実施形態1の動力伝達装置11によれば、前輪91からトランスファ21を介してモータジェネレータ32に伝達される回生エネルギーの量は、後輪93と関係がなく回生できるため、前輪91に加わる負荷を必要に応じて回生することができる。なお、後輪93が内燃機関31及びモータジェネレータ32と切断されるため、後輪93に加わる負荷を回生することはできない。しかし、制動時では、前輪91への負荷が大きい。そのため、固定分配比による前輪91及び後輪93から、回生する回生エネルギーの量より、後輪93を切断して前輪91からのみ回生する回生エネルギーの量の方が大きい。回生エネルギーの量が増大することにより、そのエネルギーを加速時等に利用することで、燃費を向上する等も効果も期待できる。
また、トランスファ21のディファレンシャル装置41の機能をロックするロック手段42は、通常搭載されており、本実施形態1の動力伝達装置11は、後輪断続手段5を追加することで対応できるため、低コストで実現可能である。更に、前輪91により回生する回生エネルギーが制動に必要な制動力に近づけることが可能なため、機械式ブレーキの分担が少なくなる。結果、機械式ブレーキの摩耗量の低減やランニングコストの低減となる。
(変形形態1)
本変形形態1の動力伝達装置14は、実施形態1の動力伝達装置11と同様の構成であり、動力伝達装置11が搭載された車両とは、内燃機関31、モータジェネレータ32、変速機33の位置関係が異なっている。
本変形形態1の動力伝達装置14は、実施形態1の動力伝達装置11と同様の構成であり、動力伝達装置11が搭載された車両とは、内燃機関31、モータジェネレータ32、変速機33の位置関係が異なっている。
トランスファ21は、図3に示されるように、モータジェネレータ3と接続している。内燃機関31と変速機33、変速機33とモータジェネレータ3とが接続している。
本変形形態1の動力伝達装置14は、実施形態1の動力伝達装置11と同様の作用効果を有する。
(変形形態2)
本変形形態2の動力伝達装置15は、実施形態1の動力伝達装置11と同様の構成であり、動力伝達装置11が搭載された車両とは、内燃機関31、モータジェネレータ32、変速機33の位置関係が異なっている。
本変形形態2の動力伝達装置15は、実施形態1の動力伝達装置11と同様の構成であり、動力伝達装置11が搭載された車両とは、内燃機関31、モータジェネレータ32、変速機33の位置関係が異なっている。
モータジェネレータ32は、図4に示されるように、モータジェネレータ32の入出力用の軸81が、直列に接続されている内燃機関31及び変速機33とトランスファ24との間の軸82と異なって配置されている。内燃機関31とディファレンシャル装置41との間の回転動力は、軸82に一体回転可能に配置されるギヤ71、モータジェネレータ32の入出力用の軸81と一体回転可能に配置されるギヤ72を介して伝達される。モータジェネレータ32とディファレンシャル装置41との間は、ギヤ72を介して伝達される。
本変形形態2の動力伝達装置15は、実施形態1の動力伝達装置11と同様の作用効果を有する。
(変形形態3)
本変形形態3の動力伝達装置16は、実施形態1の動力伝達装置11と基本的には同様の構成及び同様の作用効果を有する。以下、異なる部分を中心に説明する。
本変形形態3の動力伝達装置16は、実施形態1の動力伝達装置11と基本的には同様の構成及び同様の作用効果を有する。以下、異なる部分を中心に説明する。
トランスファ25は、図5に示されるように、ディファレンシャル装置41とロック手段42と後輪断続手段5とを有し、更にモータジェネレータ32が配置されている。モータジェネレータ32は、ディファレンシャル装置41、第1後輪伝達部94及び第2後輪伝達部95と同軸に配置されている前輪伝達部92を回転軸とし、ディファレンシャル装置41に対して直列に配置される。モータジェネレータ32とディファレンシャル装置41との間では、前輪伝達部92に対して遊転可能に配置されているギヤ73を介して回転動力が伝達される。内燃機関31とトランスファ25との間では、変速機33、軸82を介して伝達される。軸82と一体回転可能なギヤ71は、軸82とは異なる追加軸83と一体回転可能なギヤ74と常時噛合している。追加軸83のギヤ74は、モータジェネレータ32のギヤ73と常時噛合している。よって、内燃機関31が出力した回転動力は、変速機33、軸82、ギヤ71、ギヤ74、ギヤ73、ディファレンシャル装置41と伝達される。
本変形形態3の動力伝達装置16は、実施形態1の動力伝達装置11と同様の作用効果を有する。
(変形形態4)
本変形形態4の動力伝達装置17は、実施形態1の動力伝達装置11と基本的には同様の構成であり、動力伝達装置11が搭載された車両とは、モータジェネレータ32の位置が異なっている。
本変形形態4の動力伝達装置17は、実施形態1の動力伝達装置11と基本的には同様の構成であり、動力伝達装置11が搭載された車両とは、モータジェネレータ32の位置が異なっている。
モータジェネレータ32は、図6に示されるように、内燃機関31及び変速機33と直列的に配置されず、トランスファ26に追加した軸84を介して、ディファレンシャル装置41との間で回転動力を伝達する。軸84は、内燃機関31とトランスファ26との間で回転動力が伝達させるための軸71とは軸方向が異なり、一体回転可能な2つのギヤ73、74を有する。一方のギヤ74は、モータジェネレータ32の入出力用のギヤ75と常時噛合する。他方のギヤ73は、変速機と接続する軸82と一体回転可能なギヤ71及びディファレンシャル装置41と常時噛合する。内燃機関31とディファレンシャル装置41との間では、変速機33、軸82、ギヤ72、ギヤ73を介して回転動力が伝達される。モータジェネレータ32とディファレンシャル装置42との間では、ギヤ75、ギヤ74、軸84、ギヤ73を介して回転動力が伝達される。
本変形形態4の動力伝達装置17は、実施形態1の動力伝達装置11と同様の作用効果を有する。
(変形形態5)
本変形形態5の動力伝達装置18は、実施形態1の動力伝達装置11と基本的には同様の構成であり、動力伝達装置11が搭載された車両とは、内燃機関31、モータジェネレータ32、変速機33の位置関係が異なっている。
本変形形態5の動力伝達装置18は、実施形態1の動力伝達装置11と基本的には同様の構成であり、動力伝達装置11が搭載された車両とは、内燃機関31、モータジェネレータ32、変速機33の位置関係が異なっている。
トランスファ27は、図7に示されるように、モータジェネレータ3と接続している。内燃機関31と変速機33、変速機33とモータジェネレータ3とが接続している。
前輪91とディファレンシャル装置41との間で回転動力を伝達する前輪駆動軸92が、ディファレンシャル装置41、ロック手段42、後輪断続手段5、第1後輪駆動軸94、第2後輪駆動軸95と軸方向が異なる。ディファレンシャル装置41、ロック手段42、後輪断続手段5、第1後輪駆動軸94及び第2後輪駆動軸95が内燃機関31、変速機33、及びモータジェネレータ32を直列につなぐ軸方向と同軸的に配置されている。更に、モータジェネレータ32とディファレンシャル装置41とをつなぐ軸82と前輪駆動軸92とは異なり、追加軸85が追加されている。そして、追加軸85は追加軸85と一体回転可能なギヤ77を有する。また、前輪駆動軸91は、前輪駆動軸91と一体回転可能なギヤ78を有する。追加軸85のギヤ77は、ギヤ78と常時噛合する。前輪91とディファレンシャル装置41との間は、モータジェネレータ32とディファレンシャル装置41とを接続する軸82を回転軸とするギヤ76から常時噛合する追加軸85上のギヤ77、前輪駆動軸91上のギヤ78、前輪駆動軸92を介して回転動力が伝達される。
本変形形態5の動力伝達装置18は、実施形態1の動力伝達装置11と同様の作用効果を有する。
(実施形態2)
本実施形態2の動力伝達装置12は、実施形態1の動力伝達装置11と基本的には同様の構成及び同様の作用効果を有する。以下、異なる部分を中心に説明する。
本実施形態2の動力伝達装置12は、実施形態1の動力伝達装置11と基本的には同様の構成及び同様の作用効果を有する。以下、異なる部分を中心に説明する。
動力伝達装置12はトランスファ22を有し、その他の手段として、実施形態1の動力伝達装置11と同様の手段を有する。
トランスファ22は、図8に示されるように、前輪結合手段43と後輪断続手段5とを有する。後輪断続手段5は、入力部35によって変速機33と接続し、後輪伝達部96によって後輪93と接続する。前輪結合手段43は、第1前輪伝達部97によって入力部35と接続し、第2前輪伝達部98によって前輪91と接続する。つまり、前輪結合手段43は、変速機33と前輪91との間であり、変速機33を介して回転動力が伝達される場合、前輪91と後輪93とに分配された後の経路上に位置する。前輪結合手段43は、回転動力の伝達割合を可変可能であり、前輪91と内燃機関31及びモータジェネレータ32とを断続可能に結合し、前輪91と後輪93との回転差を吸収することができる(例えば、多板クラッチを用いることができる)。後輪断続手段5は、変速機33と後輪93との間で、前輪結合手段43と後輪93との間であり、変速機33を介して回転動力が伝達される場合、前輪91と後輪93とに分配された後の経路上に位置し、後輪93と内燃機関31及びモータジェネレータ32とを断続可能に結合する。
トランスファ22の前輪接続状態は、前輪結合手段43が前輪91と内燃機関31及びモータジェネレータ32とを接続している状態であり、後輪接続状態は後輪断続手段5が後輪93と内燃機関31及びモータジェネレータ32とを切断している状態である。
本実施形態2の動力伝達装置12は、車両の駆動時、トランスファ22が前輪接続状態であり、後輪断続手段5は後輪93と内燃機関31及びモータジェネレータ32とを接続している。内燃機関31及びモータジェネレータ32の駆動により回転動力が出力されると変速機33を介して、トランスファ22に伝達される。トランスファ22は、伝達された回転動力を前輪91と後輪93とに分配し、伝達する。その際、車両が旋回する等により、前輪91と後輪93との間で回転差が生じる場合は、前輪結合手段43により吸収する。
そして、車両の制動時、動力伝達装置12は、後輪断続手段5が切断となり、トランスファ22を前輪接続状態、後輪切断状態にする。そして、前輪91からの回転動力をモータジェネレータ32で回生する回生状態にする。よって、前輪91に加わる負荷が、回転動力として前輪91から第2前輪伝達部98、前輪結合手段43、第1前輪伝達部97、入力部35、変速機33、そしてモータジェネレータ32へと伝達され、モータジェネレータ32に回生する。
本実施形態2の動力伝達装置12によれば、前輪91からトランスファ21を介してモータジェネレータ32に伝達される回生エネルギーの量は、後輪93と関係がなく回生できるため、前輪91に加わる負荷を必要に応じて回生することができる。なお、後輪93が内燃機関31及びモータジェネレータ32と切断されるため、後輪93に加わる負荷を回生することはできない。しかし、制動時では、前輪91への負荷が大きい。そのため、固定分配比による前輪91及び後輪93から、回生する回生エネルギーの量より、後輪93を切断して前輪91からのみ回生する回生エネルギーの量の方が大きい。回生エネルギーの量が増大することにより、そのエネルギーを加速時等に利用することで、燃費を向上する等も効果も期待できる。
また、トランスファ22は、前輪結合手段43としてフル・タイム式の四輪駆動車で用いられる可変分配式の多板クラッチやビスカス・カップリング式をそのまま用い、後輪断続手段5を追加することで実現することができるため、コストを抑えることができる。更に、前輪91により回生する回生エネルギーが制動に必要な制動力に近づけることが可能なため、機械式ブレーキの分担が少なくなる。結果、機械式ブレーキの摩耗量の低減やランニングコストの低減となる。
(実施形態3)
本実施形態3の動力伝達装置13は、実施形態1の動力伝達装置11と基本的には同様の構成及び同様の作用効果を有する。以下、異なる部分を中心に説明する。
本実施形態3の動力伝達装置13は、実施形態1の動力伝達装置11と基本的には同様の構成及び同様の作用効果を有する。以下、異なる部分を中心に説明する。
動力伝達装置13はトランスファ23を有し、その他の手段として、実施形態1の動力伝達装置11と同様の手段を有する。
トランスファ23は、図9に示されるように、前輪結合手段44と断続手段6と後輪断続手段5とを有する。前輪結合手段44は、前輪98と変速機33とを直結する手段である。断続手段6は、前輪結合手段44を介して変速機3と接続し、第1後輪伝達部94によって後輪断続手段5と接続する。断続手段6は、回転動力の伝達割合を可変可能であり、後輪93と内燃機関31及びモータジェネレータ32とを断続可能に結合し、前輪91と後輪93との回転差を吸収することができる(例えば、多板クラッチを用いることができる)。後輪断続手段5は、第1後輪伝達部94によって断続手段6と接続し、第2後輪伝達部95によって後輪93と接続する。
トランスファ23は、前輪91と変速機33との間が常時接続しており、常時前輪接続状態である。そして、後輪切断状態は、後輪断続手段5を切断、断続手段6を切断にする状態である。
本実施形態3の動力伝達装置13は、車両の駆動時及び制動時に関係なく、トランスファ23が常時接続状態である。そして、車両の駆動時、トランスファ23は、断続手段6を走行状態に合わせて割合を実現できる接続状態とし、後輪断続手段5が断続手段6を介して後輪93と内燃機関31及びモータジェネレータ32とを接続となっている。内燃機関31及びモータジェネレータ32の駆動により回転動力が出力されると変速機33を介して、トランスファ23に伝達される。トランスファ23は、伝達された回転動力を前輪91と後輪93とに分配し、伝達する。その際、車両が旋回する等により、前輪91と後輪93との間で回転差が生じる場合は、断続手段6により吸収する。
そして、車両の制動時、動力伝達装置13は、後輪断続手段5及び断続手段が切断となり、トランスファ23を前輪接続状態、後輪切断状態にする。そして、前輪91からの回転動力をモータジェネレータ32で回生する回生状態にする。よって、前輪91に加わる負荷が、回転動力として前輪91から前輪結合手段44、変速機33、そしてモータジェネレータ32へと伝達され、モータジェネレータ32に回生する。
本実施形態3の動力伝達装置13によれば、前輪91からトランスファ21を介してモータジェネレータ32に伝達される回生エネルギーの量は、後輪93と関係がなく回生できるため、前輪91に加わる負荷を必要に応じて回生することができる。なお、後輪93が内燃機関31及びモータジェネレータ32と切断されるため、後輪93に加わる負荷を回生することはできない。しかし、制動時では、前輪91への負荷が大きい。そのため、固定分配比による前輪91及び後輪93から、回生する回生エネルギーの量より、後輪93を切断して前輪91からのみ回生する回生エネルギーの量の方が大きい。回生エネルギーの量が増大することにより、そのエネルギーを加速時等に利用することで、燃費を向上する等も効果も期待できる。
また、トランスファ23は、断続手段6としてフル・タイム式の四輪駆動車で用いられる可変分配式の多板クラッチやビスカス・カップリング式をそのまま用い、後輪断続手段5を追加することで実現することができるため、コストを抑えることができる。更に、前輪91により回生する回生エネルギーが制動に必要な制動力に近づけることが可能なため、機械式ブレーキの分担が少なくなる。結果、機械式ブレーキの摩耗量の低減やランニングコストの低減となる。
そして、後輪断続手段5を追加せず、断続手段6を切断とするだけで、実施形態3の動力伝達装置13と同様の作用効果を有する動力伝達装置とすることもできる。つまり、部品の追加がないため、より低コストで実現することができる。
(その他)
以上、本発明の好適な実施形態及び変形形態について説明したが、本発明は上記実施形態及び変形形態に限定されるものではない。例えば、変形形態1~変形形態5は、トランスファのディファレンシャル装置41及びロック手段42を実施形態2の前輪結合手段43又は実施形態3の断続手段6に置き換えることができる。前輪結合手段4及び断続手段6に置き換えた場合も、動力伝達装置12又は動力伝達装置13と同様の作用効果を有する。
以上、本発明の好適な実施形態及び変形形態について説明したが、本発明は上記実施形態及び変形形態に限定されるものではない。例えば、変形形態1~変形形態5は、トランスファのディファレンシャル装置41及びロック手段42を実施形態2の前輪結合手段43又は実施形態3の断続手段6に置き換えることができる。前輪結合手段4及び断続手段6に置き換えた場合も、動力伝達装置12又は動力伝達装置13と同様の作用効果を有する。
Claims (3)
- 内燃機関及び回転電機から出力される回転動力を前輪と後輪とに分配し、伝達する前後輪駆動力分配手段を有し、
前記前後輪駆動力分配手段は、車両の制動時に、
前記前後輪駆動力分配手段と前記後輪との間を切断する後輪切断状態にし、
前記前後輪駆動力分配手段と前記前輪との間を接続する前輪接続状態にし、
前記前輪からの前記回転動力を前記回転電機で回生する回生状態にすることを特徴とする四輪駆動ハイブリッド車用動力伝達装置。 - 前記前後駆動力分配手段は、前記前輪及び前記後輪の回転差を吸収するディファレンシャル装置と、前記ディファレンシャル装置をロック状態にするロック手段と、前記ディファレンシャル装置と前記後輪との間を断続する後輪断続手段と、を有し、
前記前輪接続状態は前記ロック手段を前記ロック状態にすることであり、
前記後輪切断状態は前記後輪断続手段を切断とすることである請求項1に記載の四輪駆動ハイブリッド車用動力伝達装置。 - 前記前後輪駆動力分配手段は、前記後輪と前記内燃機関及び前記回転電機とを断続可能に結合する後輪断続手段と、前記前輪と前記内燃機関及び前記回転電機とを常時接続するか断続可能に結合する前輪結合手段と、を有し、
前記前輪接続状態は前記前輪結合手段を接続とすることであり、
前記後輪切断状態は前記後輪断続手段を切断とすることである請求項1に記載の四輪駆動ハイブリッド車用動力伝達装置。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US13/579,878 US20130324359A1 (en) | 2010-02-23 | 2011-02-10 | Power transmission apparatus for four-wheel-drive hybrid vehicle |
EP11746990.8A EP2540590A4 (en) | 2010-02-23 | 2011-02-10 | POWER TRANSMISSION DEVICE FOR FOUR-WHEEL DRIVEN HYBRID VEHICLE |
CN2011800103996A CN102770297A (zh) | 2010-02-23 | 2011-02-10 | 四轮驱动混合动力车辆用动力传递装置 |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010-036924 | 2010-02-23 | ||
JP2010036924A JP2011173440A (ja) | 2010-02-23 | 2010-02-23 | 四輪駆動ハイブリッド車用動力伝達装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
WO2011105017A1 true WO2011105017A1 (ja) | 2011-09-01 |
Family
ID=44506452
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PCT/JP2011/000756 WO2011105017A1 (ja) | 2010-02-23 | 2011-02-10 | 四輪駆動ハイブリッド車用動力伝達装置 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20130324359A1 (ja) |
EP (1) | EP2540590A4 (ja) |
JP (1) | JP2011173440A (ja) |
CN (1) | CN102770297A (ja) |
WO (1) | WO2011105017A1 (ja) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6292239B2 (ja) * | 2013-10-10 | 2018-03-14 | 日産自動車株式会社 | 4輪駆動電動車両の制御装置 |
JP2015196413A (ja) * | 2014-03-31 | 2015-11-09 | スズキ株式会社 | ハイブリッド四輪駆動車 |
US11225238B2 (en) * | 2015-05-18 | 2022-01-18 | Ford Global Technologies, Llc | System and method for increasing regenerative braking in a rear-wheel-drive-based platform with four-wheel-drive capability |
CN108349367B (zh) | 2015-10-27 | 2021-04-27 | 密歇根大学董事会 | 具有动态离合器的混合动力全轮驱动系统 |
WO2017132006A1 (en) * | 2016-01-26 | 2017-08-03 | American Axle & Manufacturing, Inc. | Disconnectable axle assembly having a planetary differential |
JP6857543B2 (ja) * | 2017-05-11 | 2021-04-14 | 株式会社Subaru | 動力伝達装置 |
DE102017215477B4 (de) * | 2017-09-04 | 2019-03-21 | Audi Ag | Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs eines Kraftwagens |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS626833A (ja) * | 1985-07-02 | 1987-01-13 | Fuji Heavy Ind Ltd | 4輪駆動車 |
JPS62155136A (ja) * | 1985-12-27 | 1987-07-10 | Daihatsu Motor Co Ltd | 自動車のトランスフア |
JP2005238922A (ja) * | 2004-02-25 | 2005-09-08 | Fuji Heavy Ind Ltd | ハイブリッド車両の制御装置 |
WO2009051143A1 (ja) | 2007-10-18 | 2009-04-23 | Aisin Ai Co., Ltd. | 動力伝達装置 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4206662A (en) * | 1978-05-18 | 1980-06-10 | General Motors Corporation | Locking differential for a four-wheel drive system having a coast-release mechanism |
JPS60143170A (ja) * | 1983-12-29 | 1985-07-29 | Nippon Air Brake Co Ltd | 四輪駆動車両用アンチスキツド装置 |
JP3350314B2 (ja) * | 1995-09-29 | 2002-11-25 | 富士重工業株式会社 | ハイブリッド自動車の駆動装置 |
DE19709457A1 (de) * | 1997-03-07 | 1998-09-10 | Mannesmann Sachs Ag | Antriebsanordnung für ein Kraftfahrzeug |
US7925405B2 (en) * | 2006-08-21 | 2011-04-12 | GM Global Technology Operations LLC | Torque distribution system with electronic power take-off module |
-
2010
- 2010-02-23 JP JP2010036924A patent/JP2011173440A/ja active Pending
-
2011
- 2011-02-10 WO PCT/JP2011/000756 patent/WO2011105017A1/ja active Application Filing
- 2011-02-10 US US13/579,878 patent/US20130324359A1/en not_active Abandoned
- 2011-02-10 CN CN2011800103996A patent/CN102770297A/zh active Pending
- 2011-02-10 EP EP11746990.8A patent/EP2540590A4/en not_active Withdrawn
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS626833A (ja) * | 1985-07-02 | 1987-01-13 | Fuji Heavy Ind Ltd | 4輪駆動車 |
JPS62155136A (ja) * | 1985-12-27 | 1987-07-10 | Daihatsu Motor Co Ltd | 自動車のトランスフア |
JP2005238922A (ja) * | 2004-02-25 | 2005-09-08 | Fuji Heavy Ind Ltd | ハイブリッド車両の制御装置 |
WO2009051143A1 (ja) | 2007-10-18 | 2009-04-23 | Aisin Ai Co., Ltd. | 動力伝達装置 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
See also references of EP2540590A4 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2011173440A (ja) | 2011-09-08 |
EP2540590A1 (en) | 2013-01-02 |
EP2540590A4 (en) | 2013-10-16 |
US20130324359A1 (en) | 2013-12-05 |
CN102770297A (zh) | 2012-11-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN109866613B (zh) | 减速器、电动汽车的驱动系统及其控制方法、电动汽车 | |
WO2011105017A1 (ja) | 四輪駆動ハイブリッド車用動力伝達装置 | |
KR101628130B1 (ko) | 4륜 구동 하이브리드 차량용 동력전달장치 | |
CN104553731B (zh) | 用于混合动力车辆的动力传动系统 | |
JP6666449B2 (ja) | 動力装置 | |
US20080176707A1 (en) | Vehicle Drive Device | |
KR101459474B1 (ko) | 4륜 구동 하이브리드 차량용 변속장치 | |
US7980349B2 (en) | Drive system for vehicle | |
CA2810942C (en) | Integrated electro-mechanical powertrain system for hybrid vehicles | |
JP5921773B2 (ja) | ハイブリッド駆動自動車用駆動装置 | |
CN107599823B (zh) | 差动多模混合动力车辆驱动系统 | |
CN109466307B (zh) | 四轮驱动车用驱动装置 | |
JP5884916B2 (ja) | ハイブリッド車両用駆動装置 | |
CN106427523A (zh) | 电驱动系统 | |
CN111152650A (zh) | 具有扭矩矢量控制的混合动力车桥驱动 | |
CN106627094B (zh) | 混合动力系统 | |
CN107054043B (zh) | 动力传动系统和具有该动力传动系统的车辆及控制该车辆的方法 | |
CN110582422A (zh) | 用于混合动力车辆的、特别地用于临时四轮驱动的机动车辆的传动系 | |
KR100748759B1 (ko) | 하이브리드 차량용 사륜 구동 장치 | |
JP2019513619A (ja) | 車両ドライブラインシステム | |
JP3855905B2 (ja) | ハイブリッド車の駆動装置 | |
CN106394229A (zh) | 双电动机电力辅助全轮驱动 | |
CN105196856B (zh) | 用于混合动力传动系的电动力传递单元 | |
CN103068614A (zh) | 汽车传动系设备 | |
CN112752667A (zh) | 用于混合动力传动系的机动车变速器和混合动力传动系 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
WWE | Wipo information: entry into national phase |
Ref document number: 201180010399.6 Country of ref document: CN |
|
121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 11746990 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
WWE | Wipo information: entry into national phase |
Ref document number: 13579878 Country of ref document: US |
|
WWE | Wipo information: entry into national phase |
Ref document number: 2011746990 Country of ref document: EP |
|
NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |