(57)【要約】【課題】主駆動系にアイドルストップ機構を設けることができ、車両の四輪駆動時における走行安定性を保持することができる駆動システムを提供する。【解決手段】前輪３，３側に設けられエンジン５を駆動源とする主駆動系７と、後輪９，９側に設けられエンジン５に駆動されるジェネレータ１１から供給される電力によって作動するモータ１３を駆動源とする副駆動系１５と、主駆動系７のみを駆動する二輪駆動モードと主駆動系７と副駆動系１５とを駆動する四輪駆動モードとを選択する駆動モード選択スイッチ１７とを備えた駆動システム１において、主駆動系７に、停止状態のエンジン５を再起動させるアイドルストップ機構１９を設け、アイドルストップ機構１９を、駆動モード選択スイッチ１７が二輪駆動モードを選択している場合に作動した。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
前後輪のうち一方の車輪側に設けられエンジンを駆動源とする主駆動系と、前後輪のうち他方の車輪側に設けられ前記エンジンに駆動されるジェネレータから供給される電力によって作動するモータを駆動源とする副駆動系と、前記主駆動系のみを駆動する二輪駆動モードと前記主駆動系と前記副駆動系とを駆動する四輪駆動モードとを選択する駆動モード選択スイッチとを備えた駆動システムであって、
前記主駆動系には、停止状態の前記エンジンを再起動させるアイドルストップ機構が設けられ、前記アイドルストップ機構は、前記駆動モード選択スイッチが前記二輪駆動モードを選択している場合に作動されることを特徴とする駆動システム。
【請求項２】
請求項１記載の駆動システムであって、
前記アイドルストップ機構を作動するか否かを選択可能なアイドルストップ選択スイッチを有することを特徴とする駆動システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に適用される駆動システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、駆動システムとしては、前後輪のうち一方の車輪側に設けられエンジンを駆動源とする主駆動系と、前後輪のうち他方の車輪側に設けられエンジンに駆動されるジェネレータから供給される電力によって作動するモータを駆動源とする副駆動系と、主駆動系のみを駆動する二輪駆動モードと、主駆動系と副駆動系とを駆動する四輪駆動モードとを選択する駆動モード選択スイッチとを備えたものが知られている（例えば、非特許文献１参照）。
【０００３】
この駆動システムでは、駆動モード選択スイッチが四輪駆動モードを選択している場合、バッテリを介さずに、エンジンの駆動によりジェネレータを介してモータに電力が供給されて副駆動系を駆動し、車両が副駆動系のアシストによる四輪駆動状態となる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】山岡丈夫、「新エンジンとアイドリングストップ」、自動車工学、株式会社鉄道日本社、２０１０年１０月１日、第５９巻、第１１号、ｐ．４１−４２
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記非特許文献１のような駆動システムでは、車両の省燃費化を図るために、車両の停車時間などの所定条件により、エンジンを停止状態とさせ、車両の発進時にエンジンを停止状態から再起動させる、いわゆるアイドリングストップを行うアイドルストップ機構が設けられていない。このため、主駆動系にアイドルストップ機構を設けることが考えられる。
【０００６】
しかしながら、上記非特許文献１のような駆動システムでは、主駆動系にアイドルストップ機構を設けると、モータがエンジンの駆動によって電力が供給されるので、車両の四輪駆動時にエンジンの作動後にモータが作動されることになってしまう。
【０００７】
このため、主駆動系にアイドルストップ機構を設けただけでは、車両の四輪駆動における発進時に、副駆動系の駆動が主駆動系の駆動より遅れてしまい、車両の走行安定性を保持することができなかった。
【０００８】
そこで、この発明は、主駆動系にアイドルストップ機構を設けることができ、車両の四輪駆動時における走行安定性を保持することができる駆動システムの提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、前後輪のうち一方の車輪側に設けられエンジンを駆動源とする主駆動系と、前後輪のうち他方の車輪側に設けられ前記エンジンに駆動されるジェネレータから供給される電力によって作動するモータを駆動源とする副駆動系と、前記主駆動系のみを駆動する二輪駆動モードと前記主駆動系と前記副駆動系とを駆動する四輪駆動モードとを選択する駆動モード選択スイッチとを備えた駆動システムであって、前記主駆動系には、停止状態の前記エンジンを再起動させるアイドルストップ機構が設けられ、前記アイドルストップ機構は、前記駆動モード選択スイッチが前記二輪駆動モードを選択している場合に作動されることを特徴とする。
【００１０】
この駆動システムでは、主駆動系にアイドルストップ機構が設けられ、アイドルストップ機構が駆動モード選択スイッチが二輪駆動モードを選択している場合に作動されるので、駆動モード選択スイッチが四輪駆動モードを選択している場合、アイドルストップ機構が作動されることがない。
【００１１】
このため、車両の四輪駆動における発進時には、エンジンが停止されておらず、ジェネレータを介してモータに電力が供給されており、モータの作動がエンジンの作動より遅くなることがなく、主駆動系と副駆動系とを同時に駆動することができる。
【００１２】
従って、このような駆動システムでは、主駆動系にアイドルストップ機構を設けることができ、車両の四輪駆動時における走行安定性を保持することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、主駆動系にアイドルストップ機構を設けることができ、車両の四輪駆動時における走行安定性を保持することができる駆動システムを提供することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施の形態に係る駆動システムを備えた車両の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１を用いて本発明の実施の形態に係る駆動システムについて説明する。
【００１６】
本実施の形態に係る駆動システム１は、前輪３，３側に設けられエンジン５を駆動源とする主駆動系７と、後輪９，９側に設けられエンジン５に駆動されるジェネレータ１１から供給される電力によって作動するモータ１３を駆動源とする副駆動系１５と、主駆動系７のみを駆動する二輪駆動モードと主駆動系７と副駆動系１５とを駆動する四輪駆動モードとを選択する駆動モード選択スイッチ１７とを備えている。
【００１７】
そして、主駆動系７には、停止状態のエンジン５を再起動させるアイドルストップ機構１９が設けられ、アイドルストップ機構１９は、駆動モード選択スイッチ１７が二輪駆動モードを選択している場合に作動される。
【００１８】
また、駆動システム１は、アイドルストップ機構１９を作動するか否かを選択可能なアイドルストップ選択スイッチ２１を有する。
【００１９】
図１に示すように、駆動システム１を備えた車両は、エンジン５を駆動源とし、前輪３，３側を駆動する主駆動系７と、モータ１３を駆動源とし、後輪９，９側を駆動する副駆動系１５とに大別される。なお、図１における太線は、電力の伝達経路を示し、細線は、情報の伝達経路を示している。
【００２０】
主駆動系７は、駆動源としてのエンジン５と、変速機構としてのトランスミッション２３と、前輪側の左右輪の差動を許容するフロントデフ２５と、前車軸２７，２７と、前輪３，３と、ジェネレータ１１などで構成されている。
【００２１】
この主駆動系７では、エンジン５からの駆動力がトランスミッション２３を介してフロントデフ２５に伝達され、フロントデフ２５に連結された前車軸２７，２７から前輪３，３に配分される。
【００２２】
一方、主駆動系７におけるエンジン５の駆動力は、ジェネレータ１１で発電される。このジェネレータ１１で発電された電力は、ヒューズエレメントなどが収容されたジャンクションボックス２９を介して副駆動系１５のモータ１３に供給され、モータ１３が作動される。
【００２３】
副駆動系１５は、駆動源としてのモータ１３と、減速ギヤ組などからなる減速機構３１と、後輪側の左右輪の差動を許容するリヤデフ３３と、後車軸３５，３５と、後輪９，９などで構成されている。
【００２４】
なお、副駆動系１５には、例えば、モータ１３とリヤデフ３３との間の動力伝達を断続するクラッチが減速機構３１に設けられている、或いはモータ１３とリヤデフ３３との間の動力伝達を断続するクラッチとして、リヤデフ３３に後車軸３５，３５のいずれか一方に伝達される動力を断続するアクスルディスコネクトが設けられている、或いはリヤデフ３３がフリーランニングデフとなっているなど、主駆動系７のみで走行した場合に、副駆動系１５における無駄な回転系を削減するためのクラッチが設けられ、車両の燃費向上が図られている。
【００２５】
ここで、駆動システム１では、ドライバーが主駆動系７のみを駆動し車両が前輪駆動の二輪駆動状態となる二輪駆動モードと、主駆動系７と副駆動系１５とを駆動し車両が前後輪駆動の四輪駆動状態となる四輪駆動モードとを選択する駆動モード選択スイッチ１７を運転席などに設けている。
【００２６】
この駆動モード選択スイッチ１７の切換操作は、副駆動系１５に設けられたクラッチなどと連動されており、駆動モード選択スイッチ１７が二輪駆動モードを選択している場合には副駆動系１５のクラッチが接続解除状態とされ、ジェネレータ１１の発電停止、ジャンクションボックス２９の接続解除も行われる。駆動モード選択スイッチ１７が四輪駆動モードを選択している場合には、ジェネレータ１１で発電された電力はジャンクションボックス２９を介してモータ１３に供給され、モータ１３の作動、クラッチの接続が行われる。
【００２７】
なお、駆動モード選択スイッチ１７は、二輪駆動モード又は四輪駆動モードを車両の走行状態に応じて４ＷＤコントローラ３７によって自動切換可能なAUTOモードを備えていてもよい。
【００２８】
この副駆動系１５では、駆動モード選択スイッチ１７が四輪駆動モードに選択されている場合、ジェネレータ１１から供給される電力によってモータ１３が作動され、モータ１３からの駆動力が減速機構３１を介してリヤデフ３３に伝達され、リヤデフ３３に連結された後車軸３５，３５から後輪９，９に配分される。この副駆動系１５の駆動により、車両は前後輪駆動の四輪駆動状態となる。
【００２９】
この駆動システム１における主駆動系７と副駆動系１５との各機構は、その作動が駆動システム１全体を制御するＥＣＵとしての４ＷＤコントローラ３７によって制御されている。
【００３０】
４ＷＤコントローラ３７は、ジェネレータ１１、駆動モード選択スイッチ１７、ジャンクションボックス２９、モータ１３、減速機構３１及びリヤデフ３３などに設けられた各種センサの情報が受信可能となっている。
【００３１】
なお、４ＷＤコントローラ３７は、例えば、車両に搭載されたバッテリなどの比較的容量が大きい車両用電源の状況を検知する電源センサ、前後左右車輪の回転を検知する車輪回転センサ、エンジン５の回転を検出するエンジン回転センサ、加減速フィールセンサ、車速センサ、操舵角センサ、車両の傾斜状況を検知するグラビティセンサ、エンジン５の起動・停止、燃料・エア供給量などを制御するエンジン制御センサ、ブレーキセンサ、スロットル開度センサ、左右輪差回転センサ、前後輪差回転センサ、ヨーモーメントセンサ、油温センサ、外気温センサなどの各種センサ３９の情報が受信可能となっている。
【００３２】
このような各種センサの情報を受信可能である４ＷＤコントローラ３７は、必要なセンサ情報を選択、演算又は記録チャートとの対比が可能であり、駆動システム１における主駆動系７と副駆動系１５との各機構に制御情報を出力して各機構の作動を制御する。
【００３３】
この４ＷＤコントローラ３７は、駆動モード選択スイッチ１７が二輪駆動モードを選択している場合、ジェネレータ１１からモータ１３への電力供給を遮断し、モータ１３を停止状態とさせる。
【００３４】
一方、４ＷＤコントローラ３７は、駆動モード選択スイッチ１７が四輪駆動モードを選択している場合、ジェネレータ１１からモータ１３に電力を供給してモータ１３を作動させて副駆動系１５を駆動させる。
【００３５】
なお、４ＷＤコントローラ３７は、駆動モード選択スイッチ１７が二輪駆動モードを選択している場合、副駆動系１５に設けられたクラッチを接続解除状態とさせる。これにより、車両の走行による後輪９，９の回転が減速機構３１やモータ１３に伝達されることがなく、無駄な回転系を削減でき、車両の燃費向上を図ることができる。
【００３６】
このような駆動システム１における主駆動系７には、車両の停車時において、所定の条件でエンジン５を停止状態とさせ、車両の発進時において、エンジン５を再起動させる、いわゆるアイドリングストップを行うアイドルストップ機構１９が設けられている。
【００３７】
アイドルストップ機構１９は、バッテリ４１と、スタータモータ４３とを備えている。バッテリ４１は、蓄電池などの蓄電部からなる。このバッテリ４１は、スタータモータ４３に接続されており、スタータモータ４３を作動させるためのスタータ電源となっている。
【００３８】
スタータモータ４３は、バッテリ４１からの電力供給によって作動されるモータ機能と、バッテリ４１の残量の低下などの必要に応じてエンジン５の回転によってバッテリ４１に充電させるジェネレータ機能とを有するジェネレータ４７からなる。
【００３９】
このスタータモータ４３は、一般の車両と同様にフライホイールを介してエンジン５のクランク軸４９に接続されており、停止状態のエンジン５を再起動させる場合、クランク軸４９を回転させ、エンジン５を再起動させる。
【００４０】
伝達機構４５は、エンジン５のクランク軸４９と、ジェネレータ１１の回転軸とにそれぞれ設けられたプーリと、これら各プーリを連結するベルトからなる。
【００４１】
この伝達機構４５は、エンジン５の回転をジェネレータ１１に伝達し、駆動モード選択スイッチ１７が四輪駆動モードを選択している場合、４ＷＤコントローラ３７の制御により、ジェネレータ１１で発電された電力がモータ１３に供給される。
【００４２】
一方、伝達機構４５は、ジェネレータ４７とも接続されており、バッテリ４１の残量に応じてバッテリ４１に充電させる。
【００４３】
このようなアイドルストップ機構１９は、その作動がアイドルストップ機構１９を制御するＥＣＵとしてのアイドルストップコントローラ５１によって制御されている。
【００４４】
アイドルストップコントローラ５１は、ＣＡＮによって４ＷＤコントローラ３７に接続されて４ＷＤコントローラ３７との情報交換が可能であり、スタータモータ４３などに設けられた各種センサの情報が受信可能となっている。
【００４５】
このアイドルストップコントローラ５１は、４ＷＤコントローラ３７と同様に、必要なセンサ情報を選択、演算又は記録チャートとの対比が可能であり、アイドルストップ機構１９に制御情報を出力してアイドルストップ機構１９の作動を制御する。
【００４６】
このようなアイドルストップコントローラ５１は、エンジン５を停止させる場合、４ＷＤコントローラ３７と共に、トランスミッション２３のＮレンジやＤレンジなどのシフトレンジ、ブレーキ操作、車両の停車時間、ステアリング操作など、エンジン５を停止可能な所定の条件に基づき、エンジン５を停止させる。
【００４７】
一方、アイドルストップコントローラ５１は、停止状態のエンジン５を再起動させる場合、４ＷＤコントローラ３７と共に、トランスミッション２３のＮレンジやＤレンジなどのシフトレンジ、アクセル操作、ステアリング操作など、車両の発進を要求する所定の条件に基づき、バッテリ４１からスタータモータ４３に電力を供給し、スタータモータ４３を作動させる。このスタータモータ４３の回転は、エンジン５のクランク軸４９に伝達され、エンジン５が再起動される。
【００４８】
このようなアイドルストップコントローラ５１によるアイドルストップ機構１９の制御は、４ＷＤコントローラ３７との情報交換により、駆動モード選択スイッチ１７が二輪駆動モードと四輪駆動モードのうちどちらのモードを選択しているか判断してから行われる。
【００４９】
駆動モード選択スイッチ１７が二輪駆動モードを選択している場合には、アイドルストップコントローラ５１がアイドルストップ機構１９を作動させ、駆動モード選択スイッチ１７が四輪駆動モードを選択している場合には、アイドルストップコントローラ５１がアイドルストップ機構１９を作動させない。
【００５０】
すなわち、アイドルストップ機構１９は、駆動モード選択スイッチ１７が二輪駆動モードを選択している場合にのみ作動されることになる。このため、駆動モード選択スイッチ１７が四輪駆動モードを選択している場合には、アイドルストップ機構１９が作動されず、エンジン５が停止されることがない。
【００５１】
従って、車両の四輪駆動時には、副駆動系１５のモータ１３にジェネレータ１１から常時、電力が供給されており、車両の発進時にモータ１３の作動がエンジン５の作動に遅れることがなく、主駆動系７と副駆動系１５とを同時に駆動することができる。
【００５２】
ここで、駆動システム１では、ドライバーがアイドルストップ機構１９を作動するか否かを選択可能なアイドルストップ選択スイッチ２１を運転席などに設けており、このアイドルストップ選択スイッチ２１に設けられたセンサがアイドルストップコントローラ５１に接続されている。
【００５３】
このため、アイドルストップ選択スイッチ２１がアイドルストップ機構１９の非作動を選択している場合には、駆動モード選択スイッチ１７が二輪駆動モードを選択している場合であっても、アイドルストップコントローラ５１の制御によってアイドルストップ機構１９のエンジン５のアイドリングストップ機能が停止される。このアイドルストップ選択スイッチ２１により、車両が二輪駆動時であっても、エンジン５のアイドリングストップを自由に停止させることができる。
【００５４】
このようなアイドルストップコントローラ５１や４ＷＤコントローラ３７の制御により、基本的に車両の二輪駆動における停車時には、アイドルストップ機構１９の作動によってエンジン５を的確に停止させ、車両の燃費向上を図ることができる。
【００５５】
一方、車両の四輪駆動における発進時には、アイドルストップ機構１９の作動停止によってエンジン５が車両の停車時に停止されることがなく、エンジン５からジェネレータ１１を介してモータ１３に電力が供給されており、モータ１３の作動がエンジン５の作動に遅れることがなく、車両の走行安定性を向上することができる。
【００５６】
このような駆動システム１では、主駆動系７にアイドルストップ機構１９が設けられ、アイドルストップ機構１９が駆動モード選択スイッチ１７が二輪駆動モードを選択している場合に作動されるので、駆動モード選択スイッチ１７が四輪駆動モードを選択している場合、アイドルストップ機構１９が作動されることがない。
【００５７】
このため、車両の四輪駆動における発進時には、エンジン５が停止されておらず、ジェネレータ１１を介してモータ１３に電力が供給されており、モータ１３の作動がエンジン５の作動より遅くなることがなく、主駆動系７と副駆動系１５とを同時に駆動することができる。
【００５８】
従って、このような駆動システム１では、主駆動系７にアイドルストップ機構１９を設けることができ、車両の四輪駆動時における走行安定性を保持することができる。
【００５９】
また、駆動システム１は、アイドルストップ機構１９を作動するか否かを選択可能なアイドルストップ選択スイッチ２１を有するので、車両が二輪駆動状態であっても、アイドルストップ選択スイッチ２１でアイドルストップ機構１９の非作動を選択することにより、エンジン５のアイドリングストップを自由に停止させることができる。
【００６０】
なお、本発明の実施の形態に係る車両駆動システムでは、主駆動系が前輪側を駆動し、副駆動系が後輪側を駆動しているが、これに限らず、主駆動系が後輪側を駆動し、副駆動系が前輪側を駆動してもよい。
【００６１】
また、アイドルストップ機構は、アイドルストップ選択スイッチがアイドルストップ機構の非作動を選択している場合、駆動モード選択スイッチが四輪駆動モードを選択している場合にその作動が停止されるが、これに限らず、４ＷＤコントローラやアイドルストップコントローラに接続された各種センサからの入力情報などによって、アイドルストップ機構を作動させるか否かを４ＷＤコントローラやアイドルストップコントローラが自動で判断してもよい。
【００６２】
さらに、駆動モード選択スイッチが四輪駆動モードを選択している場合であっても、アイドルストップ選択スイッチがアイドルストップ機構の作動を選択している場合には、４ＷＤコントローラが車両の発進時に車両の環境状況などによって主駆動系のみで安定して発進できると判断した場合に、アイドルストップコントローラの制御によってアイドルストップ機構を作動させ、エンジンのアイドリングストップを行うようにしてもよい。
【００６３】
つまり、コントローラの制御以外は、既存の４ＷＤシステムとアイドリングストップシステムが使用可能である。
【符号の説明】
【００６４】
１…駆動システム
３…前輪
５…エンジン
７…主駆動系
９…後輪
１１…ジェネレータ
１３…モータ
１５…副駆動系
１７…駆動モード選択スイッチ
１９…アイドルストップ機構
２１…アイドルストップ選択スイッチ
【図１】
2014163222.tif 000003