JP4897702B2 - 全輪駆動のトルク配分（ｖｅｃｔｏｒｉｎｇ）システム - Google Patents

全輪駆動のトルク配分（ｖｅｃｔｏｒｉｎｇ）システム Download PDF

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Description

本発明は、前輪車軸と後輪車軸の間でトルク配分する全輪駆動のシステムに関する。
欧州特許EP-A-O.352.994号公開公報及び米国特許A- 5.358.084号公開公報によれば、前輪車軸と後輪車軸に対してトルクを独立して配分するために、動的なカップリング/クラッチを備えた二つの出力車軸を備えた配分システムが開示されている。当該システムにおける上記の二つのカップリングは動的に作用することから、カップリングへの電力損失があるとトルクの伝達ないし配分が不可能になる。この結果、車両の運転が不可能となるであろう。さらに、上記のように別々のカップリングを二つ設けることは、センターデフに平行となる一つのカップリングを備えた一般的なシステムに比べてよりコスト高を招くことになる。
本発明は、上記のような従来技術の欠点を克服できる駆動トルク配分用の全輪駆動システムを提供することを目的としている。
トルク配分のための全輪駆動システムについて、添付の図面を参照して詳細に記述されることになる。
このトルク配分のための全輪駆動システムは、走行中の状況と条件如何により、前輪車軸と後輪車軸の間でエンジントルクを配分することができる。図1乃至図4から分かるように、このシステムはハウジングH内に取り付けられる2個の平行な円板クラッチDC1、DC2を備える。歯車装置(不図示)からのトルクは、入力車軸IAを介してハウジングHを通り、システムに入力される。配分されたトルクは、前側出力車軸OAFと後側出力車軸OARを介してハウジングH内を通過し、システムから出力される。第1クラッチDC1は、望ましくは円盤形状のスプリングSlにより係合にされ、アクチュエータA1により係合が解除されるように構成されている。第2クラッチDC2はアクチュエータA2により係合される。スプリング式のクラッチDC1は前側出力車軸OAFまたは後側出力車軸OARのどちらか一方と結合するように使用することができる。アクチュエータA1、A2は電磁駆動式または流体作動式のものが使用できる。
図1、図2に図示されるように、第1実施形態によればクラッチDC1、DC2は夫々アクチュエータA1、A2に結合されている。一方のアクチュエータA2はクラッチDC2を係合させるとともに、他方のアクチュエータA1はスプリングS1のスプリング（反発）機能に抗してクラッチDC1を非係合状態にするように配設されている。各アクチュエータは一方向制御バルブDCV1とDCV2とを介して電動ポンプEPから供給される油圧によって駆動される。このシステムは、さらにアキュムレータACC及び予定された最高油圧である、例えば40バーの油圧で開くように予め設定された逃し弁PRVをさらに備える場合がある。
図3及び図4には、アクチュエータA1、A2の2個のピストンP1、P2の間に一系統のみの油圧発生源が提供される別の実施形態が図示されている。この油圧力によってピストンが反対の方向に同じ力で移動付勢されることで、ほとんどゼロの軸方向の反作用力が変速機ハウジング中で発生するであろう。このとき、油圧が電動ポンプEPによって依然として供給されることで、上記の第1実施形態と同様にアキュムレータACC及び逃し弁PRVに油圧が供給されるであろう。この実施形態によれば、1か2つのボールを傾斜面で案内する構成(不図示)を有するクラッチDC1、DC2を使用するメカトロ式の解決策も使用することができよう。
上記のシステムによれば、従来技術のシステムに対して、以下の利点がある。すなわち、一方のアクチュエータ(または、全てのアクチュエータ)が故障した場合であってもスプリング係合式クラッチにより、牽引力が常時出力車軸に確実に伝達できる。同軸上に設けられる二重クラッチ構造により、小型化が図れ、さらに同じ油圧発生源を利用するようにできる。一つのみの油圧発生源(一つのバルブ)だけが使用されるか、あるいはメカトロ式アクチュエータが使用される場合には、構造をシンプルかつ強固に設計でき、前輪車軸と後輪車軸の間のトルクを配分するための機構はより安全なものになるだろう。双方のクラッチが同じ油圧発生源によって動かされる場合には、各クラッチの動作は同時に行われる結果、各クラッチは動力伝達の損失となる非係合状態になることはないだろう。
二つのクラッチに関する機能を、図5、図6で図示しており、各クラッチの最大の伝達可能なトルクが対応するアクチュエータの油圧に対してプロットされている。図5に図示されるように、油圧が増加すると一方のクラッチが部分的に噛み合わせられて破線で示されるようにトルクを伝達し、他方のクラッチは部分的に噛み合わせられて実線で図示されるようにトルクを伝達する。最大油圧の発生時には、最初に完全に噛み合っていなかったクラッチは完全に係合され、最初に噛み合っていたクラッチは完全に噛み合いが解除されるように機能する。
図6を参照すると、入力車軸IAが低いトルクを発生するときには、挙動がわずかに異なっていることがわかる。ゼロ油圧発生時には、二つのクラッチDC1、DC2の内のクラッチDC1のみが係合されてロックされ、他方のクラッチDC2は油圧が増加するにつれて係合するように徐々に滑る。油圧Phiで、二つのクラッチからのトルクが等しくなり、双方のクラッチはロックされるようになる。油圧が上昇されて油圧Ph2の値以上に増加すると、初めにロックされたクラッチDC1は次第に滑るようになる。このとき、トルクは依然としてロックされているもう片方のクラッチDC2によって伝達される。
図5、図6における図表では理想化されているが、実際には伝達可能なトルクは道路条件などの他のパラメータ、クラッチのサイズに依存することになる。また、図表によれば、クラッチへの力を油圧から得ているが機械的なアクチュエータによってクラッチ動作力を確実に得るようにしても良い。
本発明について添付図面を参照して記述される。
は、本発明の第1実施形態である油圧回路の模式図である。 は、図1に図示された実施形態の横断面図である。 は、本発明の第2実施形態である油圧回路の模式図である。 は、図3に図示された実施形態の横断面図である。 は、第2実施形態において、適用された圧力によって、各クラッチが伝達することができるトルク量を示す図表である。 は、第2実施形態において、一部の負荷条件下で、各クラッチで伝達されるトルク量を示す図表である。

Claims (3)

  1. エンジンと駆動軸(IA)を有する車両の全輪駆動システムであって、
    前記全輪駆動システムは、前記駆動軸(IA)と、第1クラッチ(DC1)及び第2クラッチ(DC2)を夫々備えることで、互いに接続される前側プロペラ軸(OAF)及び後側プロペラ軸(OAR)との間に配置され、
    前記駆動軸(IA)からのトルクを前輪及び後輪の少なくともいずれかに伝達するために、前記前側プロペラ軸と前記後側プロペラ軸は、前記前輪と前記後輪に接続されており、
    前記全輪駆動システムは、少なくとも前記第1クラッチ(DC1)及び前記第2クラッチ(DC2)に接続される第1アクチュエータ(A1)及び第2アクチュエータ(A2)を少なくとも備え、
    少なくとも前記第1クラッチ(DC1)は、スプリング(S1)によって係合されており、
    前記第1アクチュエータ(A1)は、前記第1アクチュエータ(A1)が動作されると、少なくとも前記第1アクチュエータ(A1)が前記第1クラッチ(DC1)の係合を解除するように接続されており、
    前記第2アクチュエータ(A2)は、前記第2アクチュエータ(A2)が動作されると、前記第2クラッチ(DC2)が係合するように接続されており、
    前記各アクチュエータは、共通の油圧発生源により駆動されており、該油圧発生源からの油圧により前記駆動軸(IA)から前記前側プロペラ軸及び前記後側プロペラ軸へのトルク配分を制御することを特徴とする全輪駆動システム。
  2. 前記各アクチュエータは、反対方向に作動し同軸上に配置されることで、ゼロの軸方向の反作用力が構造体に伝達されることを特徴とする請求項１に記載の全輪駆動システム。
  3. 前記油圧発生源は、バルブを備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の全輪駆動システム。
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