| 【発明の名称】 |
車両の左右輪間の連結装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】新井 健太郎
【氏名】浜田 哲郎
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| 【要約】 |
【課題】車両の左右の車輪間に設けられる連結装置であって、電動モータと、電動モータから左右の車輪にトルクを伝達して車両の発進をアシストする状態と車両の旋回をアシストする状態とに切換自在な切換機構とを備えるものの動作状態を表示し、商品性を向上させる。
【解決手段】切換機構の切換状態が、電動モータから左右の車輪に同一回転方向にトルクが伝達される切換状態即ち発進アシスト時には、表示手段２４の中央のインジケータ２５ＭのランプＩを電動モータの電流値に応じた数だけ点灯させ、電動モータから左右一方の後輪に他方の後輪に対し増速するトルクが伝達される切換状態即ち旋回アシスト時には、左右のインジケータ２５Ｌ，２５Ｒのうち外輪側となるインジケータのランプＩを電流値に応じた数だけ点灯させて、連結装置の動作状態を表示する。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 車両の左右の車輪間に設けられる連結装置であって、電動モータと、該電動モータから左右の車輪に同一回転方向にトルクを伝達して車両の発進をアシストする状態と、電動モータから左右一方の車輪に他方の車輪に対し増速するトルクを伝達して車両の旋回をアシストする状態とに切換自在な切換機構とを備えるものにおいて、電動モータの電流値と切換機構の切換状態とに基づいて連結装置の動作状態を表示する表示手段を備えることを特徴とする車両の左右輪間の連結装置。
【請求項２】 車両の左右の車輪間に設けられる連結装置であって、左右１対の電動モータを備え、各電動モータから対応する左右各車輪に同一回転方向のトルクを伝達して車両の発進をアシストし、左右一方の電動モータから対応する左右一方の車輪に正転方向のトルクと、他方の電動モータから他方の車輪に逆転方向のトルクとを伝達して車両の旋回をアシストするようにしたものにおいて、電動モータの電流値及び回転方向に基づいて連結装置の動作状態を表示する表示手段を備えることを特徴とする車両の左右輪間の連結装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、車両の左右の車輪、特にエンジンで駆動されない左右の従動輪間に設けられる連結装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の連結装置として、特開平９−７９３４８号公報により、電動モータと、該電動モータから左右の車輪に同一回転方向にトルクを伝達して車両の発進をアシストする状態と、電動モータから左右一方の車輪に他方の車輪に対し増速するトルクを伝達して車両の旋回をアシストする状態とに切換自在な切換機構とを備えるものが知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、発進時や旋回時には、発進アシストや旋回アシストが行われているか否かを運転者に知らせるために連結装置の動作状態を表示するのが望ましい。
【０００４】本発明は、かかる要望に適合した車両の左右輪間の連結装置を提供することを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を達成するため本発明は、車両の左右の車輪間に設けられる連結装置であって、電動モータと、該電動モータから左右の車輪に同一回転方向にトルクを伝達して車両の発進をアシストする状態と、電動モータから左右一方の車輪に他方の車輪に対し増速するトルクを伝達して車両の旋回をアシストする状態とに切換自在な切換機構とを備えるものにおいて、電動モータの電流値と切換機構の切換状態とに基づいて連結装置の動作状態を表示する表示手段を備える。
【０００６】電動モータでは電流値の大きさに比例してトルクが大きくなるため、電流値の大きさが解れば電動モータから車輪に伝達されるトルクの大きさが解る。また切換機構の切換状態から発進アシストと旋回アシストのいずれが行われているかが解る。したがって、電動モータの電流値と切換機構の切換状態とに基づいて連結装置の動作状態を表示すれば、発進アシストや旋回アシストの状態が解るようになり商品性が向上する。更に、表示手段の表示内容から連結装置の故障の有無を容易に判別できる。
【０００７】また、車両の左右の車輪間に設けられる連結装置としては、左右１対の電動モータを備え、各電動モータから対応する左右各車輪に同一回転方向のトルクを伝達して車両の発進をアシストし、左右一方の電動モータから対応する左右一方の車輪に正転方向のトルクと、他方の電動モータから他方の車輪に逆転方向のトルクとを伝達して車両の旋回をアシストするものがある。このものでは、電動モータの回転方向から発進アシストと旋回アシストのいずれが行われているかが解るので、電動モータの電流値及び回転方向に基づいて連結装置の動作状態を表示手段に表示させることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】図１は、エンジン１により変速機２を介して左右の前輪３Ｌ，３Ｒを駆動する前輪駆動車両を示しており、各前輪３Ｌ，３Ｒは両端に等速ジョイント４ａを有する各ドライブシャフト４Ｌ，４Ｒを介して変速機２に連結されている。従動輪たる左右の後輪５Ｌ，５Ｒにはそれぞれ両端に等速ジョイント６ａを有する連結軸６Ｌ，６Ｒが連結され、両連結軸６Ｌ，６Ｒ間に連結装置７が介設されている。
【０００９】連結装置７は、図２に示す如く、差動装置８と電動モータ９とを備えている。差動装置８は、傘歯車から成る左右１対のサイドギア８ｂ，８ｃと両サイドギア８ｂ，８ｃに噛合するピニオン８ｄとを軸支するデフケース８ａにリングギア８ｅを固定して成る傘歯車式差動装置で構成されており、右側のサイドギア８ｃは第１伝動系１０を介して右後輪５Ｒ用の連結軸６Ｒの等速ジョイント６ａに連結され、左側のサイドギア８ｂはセレクタ１１により選択的に確立される第２及び第３の伝動系１２，１３を介して左後輪５Ｌ用の連結軸６Ｌの等速ジョイント６ａに連結されている。また、リングギア８ｅは電動モータ９の出力軸９ａ上のギア９ｂに噛合している。尚、電動モータ９は、遊星歯車式の減速機を内蔵しており、バッテリＢＡＴから電動モータ９に通電される電流量はコントローラ（ＥＣＵ）１４によりドライバ１５を介して制御される。
【００１０】第１と第２の伝動系１０，１２はドライブギア１０ａ，１２ａとドリブンギア１０ｂ，１２ｂとから成るギア列で構成され、両伝動系１０，１２のギア比は同一に設定されている。第３の伝動系１３は、ドライブギア１３ａと中間のアイドルギア１３ｂとドリブンギア１３ｃとから成るギア列で構成され、そのギア比は第１のギア比とは方向が反対で絶対値が等しいギア比に設定されている。
【００１１】セレクタ１１は、サイドギア８ｂのギア軸上に、第２と第３の両伝動系１２，１３のドライブギア１２ａ，１３ａ間に位置させて設けた、軸方向に移動自在な可動ドグ部材１１ａを有するドグクラッチで構成されており、コントローラ１４で制御されるソレノイド１１ｂにより可動ドグ部材１１ａを移動して両伝動系１２，１３のドライブギア１２ａ，１３ａに連結される固定ドグ部材１１ｃのいずれかに選択的に係合させることで、ドライブギア１２ａ，１３ａをサイドギア８ｂに選択的に連結する。
【００１２】この構成によれば、セレクタ１１によりドライブギア１２ａをサイドギア８ｂに連結して第２伝動系１２を確立すると、電動モータ９から差動装置８と第１または第２の伝動系１０，１２を介して左右の後輪５Ｌ，５Ｒに互いに同一回転方向のトルクが伝達される。またセレクタ１１によりドライブギア１３ａをサイドギア８ｂに連結して第３伝動系１３を確立すると、電動モータ９から差動装置８と第１または第３の伝動系１０，１３を介して左右の後輪５Ｌ，５Ｒに互いに反対方向のトルクが伝達されて左右一方の後輪が他方の後輪に対して増速される。かくて、差動装置８と伝動系１０，１２，１３とセレクタ１１とにより、電動モータ９から左右の後輪５Ｌ，５Ｒに同一回転方向のトルクを伝達する状態と、左右一方の後輪に他方の後輪に対して増速するトルクを伝達する状態とに切換自在な切換機構が構成される。
【００１３】尚、第２と第３の両伝動系１２，１３のドライブギア１２ａ，１３ａをサイドギア８ｂに直結し、両伝動系１２，１３のドリブンギア１２ｂ，１３ｂをセレクタを介して等速ジョイント６ａに選択的に連結するようにしてもよい。また、第２伝動系１２と第３伝動系１３とにドグクラッチや電磁クラッチ等から成る各別のクラッチを介設し、両クラッチの一方を係合させることで対応する一方の伝動系が働くようにしてもよいが、連結装置の簡素化を図るには共通１個のドグクッチを用いる図示例のものが好適である。
【００１４】コントローラ１４には、左右の前輪３Ｌ，３Ｒの速度を検出する車輪速センサ１６Ｌ，１６Ｒと、左右の後輪５Ｌ，５Ｒの速度を検出する車輪速センサ１７Ｌ，１７Ｒと、ブレーキスイッチ１８と、アクセルスイッチ１９と、ニュートラルスイッチ２０と、舵角センサ２１等の信号が入力されており、コントローラ１４はこれらの信号から車両の走行状態を判別し、必要に応じて発進アシスト制御や旋回アシスト制御を行う。
【００１５】発進アシスト制御は、雪道などの滑りやすい路上で行われるものであり、具体的には、後輪５Ｌ，５Ｒの速度が所定値以下、前輪３Ｌ，３Ｒの速度と後輪５Ｌ，５Ｒの速度の速度差が所定値以上、ブレーキスイッチ１８がオフ、アクセルスイッチ１９がオン、ニュートラルスイッチ２０がオフ（非ニュートラル状態）という条件が成立しているときに行われる。発進アシスト制御では、可動ドグ部材１１ａを第２伝動系１２のドライブギア１２ａの固定ドグ部材１１ｃ係合させて第２伝動系を確立し、この状態で電動モータ９のギア９ｂを正逆転させる。このようにすると、差動装置８のピニオン８ｄから左右のサイドギア８ｂ，８ｃに回転力が均等に伝達され、第１と第２の伝動系１０，１３を介して左右の後輪５Ｌ，５Ｒが同一方向に回転され、発進アシストが行われる。
【００１６】また、発進後の旋回時に行われる旋回アシスト制御では、可動ドグ部材１１ａを第３伝動系１３のドライブギア１３ａの固定ドグ部材１１ｃに係合して第３伝動系１３を確立し、この状態で電動モータ９を正逆転させる。例えば、右旋回するときは、電動モータ９を正転させて外輪たる左後輪５Ｌを増速させると共に内輪たる右後輪５Ｒを減速させる。この結果、外輪たる左後輪５Ｌに駆動力が付与され、内輪たる右後輪５Ｒに制動力が付与されて右旋回方向へのヨーモメントが発生し、旋回アシストが行われる。また左旋回するときは、電動モータ９を逆転させて内輪たる左後輪５Ｌを減速させて制動力を付与すると共に、外輪たる右後輪５Ｒを増速させて駆動力を付与し、旋回アシストを行う。
【００１７】ところで、本実施形態の連結装置７では、図２に示す如く、ドライバー１５から電動モータ９に供給される電力の電流値を検出する電流検出器２３を設置して、該電流値を示す信号をコントローラ１４に入力させるようにした。またコントローラ１４に、該電流値と切換機構の切換状態とに基づいて連結装置７の動作状態を表示する表示手段２４を接続した。尚、切換機構の切換状態は第２と第３のいずれの伝達系１２，１３が確立されているかで判別できる。
【００１８】表示手段２４は、図３に示す如く、中央と左右両側に電流値の絶対値の大きさをリアルタイムで表示するインジケータ２５Ｍ，２５Ｌ，２５Ｒを都合３つ備える。各インジケータ２５Ｍ，２５Ｌ，２５Ｒは、略「く」の字形のランプＩの積み重ねにより構成され、ランプＩの点灯数の多少で電流値の絶対値の大きさを表示する。
【００１９】このうち、インジケータ２５Ｍは、セレクタ１１により第２伝動系１２が確立されて電動モータ９から左右の後輪５Ｌ，５Ｒに同一回転方向のトルクが伝達されるとき即ち発進アシスト制御時の電動モータ９の電流値の絶対値の大きさを表示する。また、インジケータ２５Ｌ，２５Ｒは、セレクタ１１により第３伝動系１３が確立されて電動モータ９から左右の後輪５Ｌ，５Ｒに互いに反対方向のトルクが伝達され、一方の後輪が他方の後輪に対して増速されるとき即ち旋回アシスト制御時の電動モータ９の電流値の絶対値の大きさを表示するものであり、電動モータ９が正転される右旋回時はインジケータ２５Ｌに表示され、電動モータ９が逆転される左旋回時はインジケータ２５Ｒに表示される。
【００２０】したがって、運転者は、インジケータ２５ＭのランプＩが点灯していることで発進アシスト制御が行われていることを、インジケータ２５ＬのランプＩが点灯していることで右旋回の旋回アシスト制御が行われていることを、インジケータ２５ＲのランプＩが点灯していることで左旋回の旋回アシスト制御が行われていることをそれぞれ認識でき、ランプＩの点灯数から左右の後輪５Ｌ，５Ｒに伝達されるトルクの大きさを認識できる。このように、電動モータ９の電流値と切換機構の切換状態とに基づいて連結装置の動作状態を表示すれば、発進アシストや旋回アシストの状態が解るようになり商品性を向上させることができる。
【００２１】図４は、連結装置の第２実施形態を示すものである。該連結装置７は、左右１対の差動装置８Ｌ，８Ｒと、１対の電動モータ９Ｌ，９Ｒと、ブレーキ手段２６とを備えている点で第１実施形態と構成が相違する。尚、共通する部材には同一の符号を付し、説明を省略する。
【００２２】各差動装置８Ｌ，８Ｒは、サンギア８０ａと、リングギア８０ｂと、該両ギア８０ａ，８０ｂに噛合するプラネタリギア８０ｃを支持するキャリア８０ｄとから成る遊星歯車式差動装置で構成されている。そして、各差動装置８Ｌ，８Ｒのサンギア８０ａに各電動モータ９Ｌ，９Ｒをそれぞれ減速ギア列１０Ｌ，１０Ｒを介して連結すると共に、各差動装置８Ｌ，８Ｒのキャリア８０ｄを各連結軸６Ｌ，６Ｒの等速ジョイント６ａに連結し、更に、両差動装置８Ｌ，８Ｒのリングギア８０ｂ同士を中間軸８０ｅを介して連結している。尚、各差動装置８Ｌ，８Ｒを、傘歯車から成る左右１対のサイドギアと両サイドギアに噛合するピニオンとを軸支したデフケースにリングギアを固定して成る傘歯車式差動装置で構成してもよい。また、各電動モータ９Ｌ，９Ｒの電流量は第１実施形態のものと同様コントローラ１４により各ドライバ１５Ｌ，１５Ｒを介して制御される。
【００２３】ブレーキ手段２６は、両差動装置８Ｌ，８Ｒのリングギア８０ｂの回転を拘束するものであり、中間軸８０ｅに固定の固定ドグ部材２６ａと、連結装置７のケーシングに対し回り止めされた、軸方向に進退自在な可動ドグ部材２６ｂとから成るドグクラッチで構成されており、可動ドグ部材２６ｂをコントローラ１４により制御されるソレノイド２６ｃで進退させて固定ドグ部材２６ａに係脱させると、リングギア８０ｂの回転が拘束され、拘束が解除される。
【００２４】このような構成の連結装置７の発進アシスト制御では、ブレーキ手段２６をＯＮにして両差動装置８Ｌ，８Ｒのリングギア８０ｂを拘束し、この状態で、両電動モータ９Ｌ，９Ｒを同一方向に回転させる。この場合、リングギア８０ｂが反力受けとして機能し、両差動装置８Ｌ，８Ｒのキャリア８０ｄ，８０ｄがそれぞれサンギア８０ａ，８０ａを介して互いに同一方向に回転し、左右の後輪５Ｌ，５Ｒに同一回転方向にトルクが伝達されて発進アシストが行なわれる。
【００２５】発進するとブレーキ手段２６がＯＦＦにされてリングギア８０ｂの拘束が解除され、その後の旋回時に行われる旋回アシスト制御では、両電動モータ９Ｌ，９Ｒを互いに反対方向に回転させる。例えば、右旋回するときは左側の電動モータ９Ｌを正転させると共に右側の電動モータ９Ｒを逆転させる。これによれば、差動装置８Ｌのサンギア８０ａが正転されてそのキャリア８０ｄがリングギア８０ｂに対し正転され、差動装置８Ｒのサンギア８０ａが逆転されてそのキャリア８０ｄがリングギア８０ｂに対し逆転される。この場合、差動装置８Ｌのリングギア８０ｂには逆転方向の反力が作用し、差動装置８Ｒのリングギア８０ｂには正転方向の反力が作用するが、両リングギア８０ｂ，８０ｂは互に連結されているため、両反力は互に打消される。従って、両リングギア８０ｂ，８０ｂの回転速度を基準にして、差動装置８Ｌのキャリア８０ｄ即ち左後輪５Ｌが増速され、差動装置８Ｒのキャリア８０ｄ即ち右後輪５Ｒが減速される。この結果、外輪たる左後輪５Ｌに駆動力が付与され、内輪たる右後輪５Ｒに制動力が付与されて右旋回方向へのヨーモメントが発生し、旋回アシストが行われる。また左旋回するときは、左側の電動モータ９Ｌを逆転させて内輪たる左後輪５Ｌを減速させると共に、右側の電動モータ９Ｒを正転させて外輪たる右後輪５Ｒを増速させる。
【００２６】ところで第２実施形態の連結装置７では、各電動モータ９Ｌ，９Ｒと各ドライバ１５Ｌ，１５Ｒとのそれぞれの間に電流検出器２３Ｌ，２３Ｒを介在させ、各電流検出器２３Ｌ，２３Ｒで検出した電流値をコントローラ１４に入力させるようにした。そしてコントローラ１４に、該電流値と電動モータ９Ｌ，９Ｒの回転方向とに基づいて連結装置７の動作状態を表示する表示手段２４を接続した。該表示手段２４は、前述のものと同様の構成であり、都合３つのインジケータ２５Ｍ，２５Ｌ，２５Ｒを備える。尚、電動モータ９Ｌ，９Ｒの回転方向は例えば電流の向きから検出することができる。
【００２７】インジケータ２５Ｍは、各電動モータ９Ｌ，９Ｒが互いに同一方向に回転されて左右の後輪５Ｌ，５Ｒに同一回転方向のトルクが伝達されるとき即ち発進アシスト制御時の両電動モータ９Ｌ，９Ｒの電流値の絶対値の和の大きさを表示する。また、インジケータ２５Ｌ，２５Ｒは、各電動モータ９Ｌ，９Ｒが互いに反対方向に回転されて左右の後輪５Ｌ，５Ｒに互いに反対方向のトルクが伝達され、一方の後輪が増速され他方の後輪が減速されるとき即ち旋回アシスト制御時の両電動モータ９Ｌ，９Ｒの電流値の絶対値の和の大きさを表示するものであり、該絶対値の大きさは左側の電動モータ９Ｌが正転される右旋回時にはインジケータ２５Ｌに表示され、右側の電動モータ９Ｒが正転される左旋回時にはインジケータ２５Ｒに表示される。
【００２８】したがって、運転者は、第１実施例の場合と同様、いずれのインジケータ２５Ｍ，２５Ｌ，２５ＲのランプＩが点灯しているかにより、発進アシスト制御、右旋回の旋回アシスト制御あるいは左旋回の旋回アシスト制御のうちのいずれの制御が行われているかを認識でき、ランプＩの点灯状態から左右の後輪に伝達されているトルクの大きさとを認識できる。したがって、連結装置７の動作状態を認識することができ商品性が向上する。
【００２９】尚、上記第２実施形態では、連結装置７の動作状態を表示手段２４に表示する際、電動モータ９Ｌ，９Ｒの回転方向が同一か否かによって、発進アシスト状態であるか旋回アシスト状態であるか判別しているが、この連結装置７では、差動装置８Ｌ，８Ｒと中間軸８０ｅと左右の減速ギア列１０Ｌ，１０Ｒとブレーキ手段２６とにより、電動モータ９Ｌ，９Ｒから左右の後輪５Ｌ，５Ｒに同一回転方向のトルクを伝達して発進アシストする状態と、左右一方の後輪に増速トルクを伝達し他方の後輪に制動トルクを伝達して旋回アシストする状態とに切換自在な切換機構が構成されており、該切換機構の切換状態をブレーキ手段２６のＯＮ，ＯＦＦに基づいて判別することもできる。従って、左右の電動モータ９Ｌ，９Ｒのうちの一方、例えば左側の電動モータ９Ｌの電流値を検出し、ブレーキ手段２６をＯＮする発進アシスト時にインジケータ２５ＭのランプＩを電動モータ９Ｌの電流値に応じて点灯し、ブレーキ手段２６をＯＦＦして電動モータ９Ｌを正転させる右旋回アシスト時にインジケータ２５Ｌのランプを電動モータ９Ｌの電流値に応じて点灯し、ブレーキ手段２６をＯＦＦして電動モータ９Ｌを逆転させる左旋回アシスト時にインジケータ２５Ｒのランプを電動モータ９Ｌの電流値に応じて点灯するようにしてもよい。
【００３０】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、連結装置の動作状態を表示して、発進アシストや旋回アシストの状態を解るようにできるため商品性を向上させることができると共に、故障の有無も容易に判別できる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００５３２６
【氏名又は名称】本田技研工業株式会社
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| 【出願日】 |
平成９年（１９９７）９月１８日 |
| 【代理人】 |
【弁理士】
【氏名又は名称】北村 欣一 （外２名）
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| 【公開番号】 |
特開平１１−９８６０３ |
| 【公開日】 |
平成１１年（１９９９）４月９日 |
| 【出願番号】 |
特願平９−２５３０７０ |
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