JP2000203295A - 車両用発進アシスト装置及び旋回アシスト装置 - Google Patents

車両用発進アシスト装置及び旋回アシスト装置

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JP2000203295A
JP2000203295A JP11009344A JP934499A JP2000203295A JP 2000203295 A JP2000203295 A JP 2000203295A JP 11009344 A JP11009344 A JP 11009344A JP 934499 A JP934499 A JP 934499A JP 2000203295 A JP2000203295 A JP 2000203295A
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JP
Japan
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rotation
driven
gear
electric motor
differential
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JP11009344A
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English (en)
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Jun Aoki
準 青木
Mitsuhiro Iwata
充弘 岩田
Shinri Noguchi
真利 野口
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Honda Motor Co Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
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Publication date
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/7072Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors

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  • Hybrid Electric Vehicles (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Arrangement And Driving Of Transmission Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 発進時に電動モータ7L,7Rにより従動輪
を駆動して発進をアシストし、また、旋回時に電動モー
タ7L,7Rにより左右の従動軸間の差回転を生じさせ
て旋回をアシストする装置において、発進後に従動輪側
からの逆駆動で電動モータが過回転してモータの耐久性
が悪化したり、電動モータのブラシフリクショントルク
により左右の従動輪間の差回転が抑制されて、旋回アシ
ストを実行しない旋回時にアンダステア気味になること
を防止する。 【解決手段】 電動モータ7L,7Rと従動輪との間の
動力伝達経路に、入力側の正転時に出力側の正転方向の
オーバー回転を許容し、入力側の逆転時に出力側の逆転
方向のオーバー回転を許容するツーウェイクラッチ18
L,18Rを介設する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、前輪と後輪との一
方をエンジンで駆動される駆動輪、他方を従動輪とする
車両に搭載する発進アシスト装置及び旋回アシスト装置
に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、従動輪用の電動モータを設け、雪
道等の滑り易い路面での発進時に従動輪を電動モータに
より駆動して発進をアシストするようにした発進アシス
ト装置や、電動モータの駆動力により左右の従動輪間の
差回転を生じさせる差回転発生装置を設け、車両の旋回
時に外輪側の従動輪を増速、内輪側の従動輪を減速させ
て旋回をアシストするようにした旋回アシスト装置が知
られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記電動モータとして
は、セルモータ等として使用される安価なDCブラシモ
ータを用いることが望まれるが、この場合、以下の不具
合を生ずる。
【0004】即ち、発進アシスト装置において、発進後
にモータの駆動を停止しても、従動輪側からの逆駆動に
より電動モータが過回転し、ブラシの耐久性が損われ
る。
【0005】また、旋回アシスト装置においては、旋回
アシストが不要な旋回時に、モータに発生するブラシフ
リクショントルクが左右の従動輪間の差回転抑制力とし
て働き、アンダステア気味になる。
【0006】本発明は、以上の点に鑑み、発進後の従動
輪側からの逆駆動によるモータの耐久性の悪化を防止で
きるようにした発進アシスト装置を提供することを第1
の課題とし、また、ブラシフリクショントルクにより左
右の従動輪間の差回転が抑制されることを防止できるよ
うにした旋回アシスト装置を提供することを第2の課題
としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記第1の課題を解決す
べく、本発明の第1の特徴によれば、前輪と後輪との一
方をエンジンで駆動される駆動輪、他方を従動輪とする
車両に搭載する発進アシスト装置であって、車両の発進
時に従動輪を電動モータにより駆動するようにしたもの
において、出力部材の正転方向へのオーバー回転を許容
し、入力部材の逆転時に出力部材の逆転方向へのオーバ
回転を許容するツーウェイクラッチを介設している。
【0008】また、上記第2の課題を解決すべく、本発
明の第2の特徴によれば、前輪と後輪との一方をエンジ
ンで駆動される駆動輪、他方を従動輪とする車両に搭載
する旋回アシスト装置であって、電動モータと、電動モ
ータの駆動力により左右の従動輪間の差回転を生じさせ
る差回転発生機構とを備えるものにおいて、電動モータ
と差回転発生機構との間の動力伝達経路に、電動モータ
側の入力部材の正転時に差回転発生機構側の出力部材の
正転方向へのオーバー回転を許容し、入力部材の逆転時
に出力部材の逆転方向へのオーバ回転を許容するツーウ
ェイクラッチを介設している。
【0009】上記第1の特徴の発進アシスト装置によれ
ば、前進方向や後進方向への発進をアシストすべく電動
モータを正転方向や逆転方向に駆動したときは、電動モ
ータの駆動力がツーウェイクラッチを介して従動輪に伝
達されるが、電動モータの非駆動時にはツーウェイクラ
ッチの出力部材が正逆両方向に自由に回転できるように
なり、かくて、発進後の従動輪側からの逆駆動による電
動モータの耐久性の悪化が防止される。
【0010】また、上記第2の特徴の旋回アシスト装置
によれば、左方や右方への旋回をアシストすべく電動モ
ータを正転方向や逆転方向に駆動したときは、電動モー
タの駆動力がツーウェイクラッチを介して差回転発生機
構に伝達されて左右の従動輪間の差回転を生ずるが、電
動モータの非駆動時は、上記と同様にツーウェイクラッ
チの出力部材が正逆両方向に自由に回転できるようにな
り、差回転発生機構へのブラシフリクショントルクの伝
達で左右の従動輪間の差回転が抑制されることを防止で
きる。
【0011】
【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、従動輪たる左右の後輪4L,4Rを電
動式駆動装置5によって駆動可能としている。
【0012】電動式駆動装置5は、図2に示す如く、ギ
アケース6に取付けた左右1対の電動モータ7L,7R
と、ギアケース6内の左右1対の差動装置8L,8Rと
を備えている。
【0013】各電動モータ7L,7Rは、ロータ7aと
ステータ7bとブラシ7cとを有するDCブラシモータ
で構成されており、各電動モータ7L,7Rの出力軸7
dに減速ギア列9L,9Rを連結している。
【0014】各差動装置8L,8Rは、サンギア8a
と、リングギア8bと、該両ギア8a,8bに噛合する
プラネタリピニオン8cを担持するキャリア8dとを有
する遊星歯車式差動装置で構成されており、各差動装置
8L,8Rのサンギア8aを前記各減速ギア列9L,9
Rに連結すると共に、各差動装置8L,8Rのキャリア
8dを各後輪4L,4Rの車軸に等速ジョイント10を
介して連結している。また、左右の差動装置8L,8R
のリングギア8b,8b同士を連結し、リングギア8b
の回転をブレーキ手段11で拘束し得るようにしてい
る。
【0015】ブレーキ手段11は、リングギア8bの外
周にスプライン係合させた可動ドグ110と、可動ドグ
110に対し軸方向に対向させてギアケース6内に固定
した固定ドグ111とから成るドグクラッチで構成され
ており、可動ドグ110の一端(左端)のドグ歯110
aを固定ドグ111のドグ歯111aに係合させること
でブレーキ手段11がオンしてリングギア8bの回転が
拘束される。そして、可動ドグ110を固定ドグ111
に向けて軸方向に進退するソレノイド112を設け、ソ
レノイド112によってブレーキ手段11をオンオフ操
作するようにしている。
【0016】ソレノイド112は、そのコイル112a
への通電でばね112bに抗して軸方向一方(左方)に
移動されるロッド112cを備えており、ロッド112
cに可動ドグ110に係合するフォーク112dを取付
けて、可動ドグ110をロッド112cと一体に軸方向
に進退させるようにしている。
【0017】電動モータ7L,7Rとソレノイド112
とは、前輪3L,3Rの回転速度VFを検出する前輪速
度センサ12と、後輪4L,4Rの回転速度VRを検出
する後輪速度センサ13と、ブレーキスイッチ14と、
アクセルスイッチ15と、変速機2がニュートラル状態
か否かを検出するニュートラルスイッチ16とからの信
号を入力するコントローラ17により制御されるように
なっており、コントローラ17で発進アシスト制御と旋
回アシスト制御とを行う。
【0018】発進アシスト制御の詳細は図5に示す通り
であり、ブレーキスイッチ14がオフ(S1)、アクセ
ルスイッチ15がオン(S2)、変速機2が非ニュート
ラル状態(S3)、後輪速度VRが所定の発進判断基準
値VS(例えば10Km/h)未満(S4)という4条
件が成立したときに発進時と判断し、発進時と判断され
たときは、発進アシストフラグFが「1」にセットされ
ているか否かを判別し(S5)、F=0であれば、前輪
速度VFと後輪速度VRとの差△Vが所定の基準値△V
S以上か否かを判別する(S6)。△V≧△VSであれ
ば前輪3L,3Rがスリップしていると判断して、発進
アシストフラグFを1にセットし(S7)、次に、ソレ
ノイド112に通電してブレーキ手段11をオンすると
共に(S8)、電動モータ7L,7Rを正転方向(前進
時)はたは逆転方向(後進時)に駆動する(S9)。こ
れによれば、各電動モータ7L,7Rの出力トルクが各
減速ギア列9L,9Rと各差動装置8L,8Rとを介し
て各後輪4L,4Rに伝達され、後輪4L,4Rが駆動
されて発進がアシストされる。
【0019】発進後VR≧VSになれば、発進アシスト
フラグFを「0」にリセットした後(S10)、ソレノ
イド112への通電を停止してブレーキ手段11をオフ
すると共に(S11)、電動モータ7L,7Rの駆動を
停止する。(S12)。
【0020】旋回アシスト制御は、車両の旋回に際し目
標ヨーレートと実ヨーレートとの偏差が所定値以上にな
った時に、ドグクラッチ11をオフしたまま左右の電動
モータ7L,7Rのうち外輪側の電動モータを正転させ
ると共に内輪側の電動モータを逆転させることで行う。
例えば、右旋回時には、左側の電動モータ7Lを正転さ
せると共に右側の電動モータ7Rを逆転させる。これに
よれば、左側の差動装置8Lのサンギア8aが正転され
てそのキャリア7dがリングギア7bに対し正転される
と共に、右側の差動装置8Rのサンギア8aが逆転され
てそのキャリア8dがリングギア8bに対し逆転され
る。この場合、左側の差動装置8Lのリングギア8bに
は逆転方向の反力が作用し、右側の差動装置8Rのリン
グギア8bには正転方向の反力が作用するが、両リング
ギア8b,8bは互に連結されているため、両反力は打
消される。従って、リングギア8bの回転速度を基準に
して、左側の差動装置8Lのキャリア8d、即ち、左後
輪4Lが増速され、右側の差動装置8Rのキャリア8
d、即ち、右後輪4Rが減速される。かくて、両差動装
置8L,8Rが左右の後輪4L,4R間の差回転を生じ
させる差回転発生機構として機能し、外輪たる左後輪4
Lに駆動力、内輪たる右後輪4R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、旋回がアシスト
される。
【0021】ところで、発進後にブレーキ手段11をオ
フすると、リングギア8bの拘束が解除されて、リング
ギア8bが差動装置8L,8Rのキャリア8dと同方向
に空転し、左右の後輪4L,4R間の差回転を生じない
限り差動装置8L,8Rのサンギア8aは回転せず、電
動モータ7L,7Rの後輪4L,4R側からの逆駆動は
生じない。然し、後輪4L,4R側から逆駆動されてい
る状態でソレノイド112のコイル112aへの通電及
び電動モータ7L,7Rの駆動を停止しても、この状態
ではブレーキ手段11に伝動モータ7L,7Rで発生す
るブラシ7cの摩擦によるブラシフリクショントルク分
のトルクが作用するため、このトルクにより可動ドグ1
10及び固定ドグ111のドク歯110a,111aの
歯側面同士が圧接し、歯側面間の摩擦により可動ドグ1
10がばね112bの付勢力では固定ドグ111から離
脱不能となり、ブレーキ手段11がオンのままになっ
て、電動モータ7L,7Rが後輪4L,4R側からの逆
駆動で過回転し、ブラシ7cの耐久性が悪化することが
ある。また、ブレーキ手段11がオフされても、電動モ
ータ7L,7Rの非駆動時は、ブラシフリクショントル
クにより左右の後輪4L,4R間の差回転が抑制され、
旋回アシスト制御を実行しない旋回時にアンダステア気
味になる。
【0022】そこで、本実施形態では、各電動モータ7
L,7Rと各差動装置8L,8Rとの間の動力伝達経路
となる各ギア列9L,9Rにツーウェイクラッチ18
L,18Rを介設している。これを詳述するに、各ギア
列9L,9Rは、各電動モータ7L,7Rに直結した第
1ギア9aと、第1ギア9aに噛合する第2ギア9b
と、第2ギア9bと同軸上の第3ギア9cと、第3ギア
9cに噛合する第4ギア9dと、第4ギア9dと同軸上
の第5ギア9eと、各差動装置8L,8Rのサンギア8
aに直結した、第5ギア9eに噛合する第6ギア9fと
で構成されており、第2ギア9bと第3ギア9cとの間
に各ツーウェイクラッチ18L,18Rを介設してい
る。
【0023】各ツーウェイクラッチ18L,18Rは、
第2ギア9bに一体の入力部材たるアウタ180と、第
3ギア9cに一体の出力部材たるインナ181と、アウ
タ180インナ181との間に、図3に示す如く、周方
向に間隔を存して配置した複数のスプラグ182と、ア
ウタ180の内周に圧入固定した外側リテーナ183
と、外側リテーナ183の内周に、規制ピン184aで
規制される所定角度だけ外側リテーナ183に対し相対
回転自在に配置した内側リテーナ184と、内側リテー
ナ184に皿ばね185aによって圧接されるスイッチ
ングプレート185とで構成されており、スイッチング
プレート185の外周に、第1ギア9aに噛合するギア
185bを形成している。
【0024】図3において時計方向を正転方向とする
と、外側リテーナ183に対し内側リテーナ184が逆
転方向に回転変位している図3(A)の状態では、アウ
タ180に対するインナ181の正転方向へのオーバー
回転が許容され、外側リテーナ183に対し内側リテー
ナ184が正転方向に回転変位している図3(B)の状
態では、アウタ180に対するインナ181の逆転方向
へのオーバー回転が許容される。
【0025】前記ギア185bの歯数は第2ギア9bの
歯数よりも所定数(例えば1歯)多くなっており、電動
モータ7L,7Rにより第1ギア9aを介して図4に実
線で示す第2ギア9bを正転方向に回転させると、図4
に点線で示すギア185bが正転しつつ第2ギア9bに
対し逆転方向に相対回転し、第2ギア9bに一体のアウ
タ180に固定される外側リテーナ183に対し、ギア
185bに一体のスイッチングプレート185に摩擦係
合する内側リテーナ184が逆転方向に回転変位して図
3(A)の状態に切換わり、インナ181の正転方向へ
のオーバー回転が許容される。また、電動モータ7L,
7Rにより第1ギア9aを介して第2ギア9bを逆転方
向に回転させたときは、第2ギア9bに対しギア185
bが正転方向に相対回転して図3(B)の状態に切換わ
り、インナ181の逆転方向へのオーバー回転が許容さ
れる。また、電動モータ7L,7Rの駆動停止時に、図
3(A)の状態でインナ181が逆転方向に回転する
と、一時的にアウタ180も逆転方向に回転するが、こ
の回転に伴う第2ギア9bを介しての第1ギア9aの回
転によりギア185bが第2ギア9bに対し正転方向に
相対回転して図3(B)の状態に切換わり、以後インナ
181は逆転方向に自由回転する。電動モータ7L,7
Rの駆動停止時に、図3(B)の状態でインナ181が
正転方向に回転したときも、アウタ180の一時的な正
転方向の回転で第2ギア9bと第1ギア9aとを介して
ギア185bが第2ギア9bに対し逆転方向に相対回転
して図3(A)の状態に切換わり、以後インナ181は
正転方向に自由回転する。
【0026】このように、電動モータ7L,7Rの駆動
停止時はインナ181が正逆両方向に自由に回転できる
ようになり、電動モータ7L,7Rのブラシフリクショ
ントルクはインナ181に伝達されなくなる。かくて、
ブラシフリクショントルクによりブレーキ手段11がオ
ンロックされたり、左右の後輪4L,4R間の差回転が
抑制されたりすることを防止できる。
【0027】以上、左右1対の電動モータ7L,7Rを
用いて発進アシストと旋回アシストとを行う第1実施形
態について説明したが、図6に示す第2実施形態の如
く、1個の電動モータ7を用いて発進アシストと旋回ア
シストとを行うことも可能である。第2実施形態では、
左右の後輪4L,4R間の差回転を発生させる差回転発
生機構を1対の傘歯車式差動装置80L,80Rで構成
している。
【0028】各差動装置80L,80Rは、デフケース
80aに傘歯車から成る1対のサイドギア80b,80
cと両サイドギア80b,80cに噛合するピニオン8
0dとを軸支して成るもので、両差動装置80L,80
Rの軸方向内側の第1サイドギア80b,80b同士を
連結している。そして、両差動装置80L,80Rの一
方、例えば、右側の差動装置80Rのデフケース80a
に電動モータ7をギア列9を介して連結し、該差動装置
80Rの軸方向外側の第2サイドギア80cを等速ジョ
イント10を介して右後輪4Rの車軸に連結している。
左側の差動装置80Lのデフケース80aは回り止めさ
れており、該差動装置80Lの軸方向内側の第1サイド
ギア80bと外側の第2サイドギア80cとに左後輪4
Lの車軸に連結される等速ジョイント10を切換手段1
9を介して選択的に連結するようにしている。切換手段
19は、左後輪4L用の等速ジョイント10に軸方向に
摺動自在に回り止め係合させた可動ドグ19aと、左側
の差動装置80Lの第1サイドギア80bと第2サイド
ギア80cとに夫々取付けた固定ドグ19b,19cと
を有するドグクラッチで構成されており、図外のコント
ローラで制御されるソレノイド19dにより可動ドグ1
9aを進退させて、両固定ドグ19b,19cに選択的
に係合させるようにしている。
【0029】左後輪4L用の等速ジョイント10を左側
の差動装置80Lの第1サイドギア80bに連結する
と、左後輪4Lが右側の差動装置80Rの第1サイドギ
ア80bに直結された状態になり、電動モータ7により
右側の差動装置80Rのデフケース80aを正転または
逆転すると、左右の後輪4L,4Rが共に正転または逆
転されて、前進または後進の発進アシストが行われる。
【0030】左後輪4L用の等速ジョイント10を左側
の差動装置80Lの第2サイドギア80cに連結する
と、第1サイドギア80bが左後輪4Lと等速度で反対
方向に回転し、左右の後輪4L,4Rが等速度で回転し
ている限り、右側の差動装置80Rのデフケース80a
は回転しない。そして、電動モータ7により右側の差動
装置80Rのデフケース80aを正転すると、該差動装
置80Rの第2サイドギア80cが第1サイドギア80
bに対し増速回転されて、右後輪4Rが左後輪4Lより
も増速され、また、右側の差動装置80Rのデフケース
80aを逆転すると、該差動装置80Rの第2サイドギ
ア80cに対し第1サイドギア80bが増速回転され
て、左後輪4Lが右後輪4Rよりも増速され、旋回アシ
ストが行われる。
【0031】そして、第2実施形態においても、ギア列
9に第1実施形態と同様のツーウェイクラッチ18を介
設し、電動モータ7の非駆動時にブラシフリクショント
ルクが差動装置80R側に伝達されることを防止してい
る。
【0032】以上、発進アシストと旋回アシストとを行
い得られる電気式駆動装置5について説明したが、図2
の第1実施形態において、ブレーキ手段11を省略して
リングギア8bを回り止めし、或いは、図6の第2実施
形態において、左側の差動装置80Lを省略して、右側
の差動装置80Rの第1サイドギア80bに左後輪4L
用の等速ジョイント10を常時連結し、発進アシストの
みを行うようにした装置であっても、上記実施形態と同
様にツーウェイクラッチ18L,18R,18を設ける
ことで、後輪側からの逆駆動による電動モータ7L,7
R,7の耐久性の悪化を防止できる。また、第1実施形
態において、ブレーキ手段11を省略してリングギア8
bを常時フリーとし、或いは、第2実施形態において、
切換手段19を省略して、左側の差動装置80Lの第2
サイドギア80cに左後輪4L用の等速ジョイント10
を常時連結し、旋回アシストのみを行うようにした装置
であっても、上記実施形態と同様にツーウェイクラッチ
18L,18R,18を設けることで、電動モータ7
L,7R,7のブラシフリクショントルクによる左右の
後輪間の差回転の抑制を防止できる。また、上記実施形
態では、前輪駆動車両に本発明を適用したが、後輪駆動
車両にも同様に本発明を適用できる。
【0033】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、発進後の従動輪側からの逆駆動による電動モ
ータの耐久性の悪化を防止でき、また、電動モータのブ
ラシフリクショントルクにより左右の従動輪間の差回転
が抑制されることも防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明装置の使用例を示す図
【図2】 本発明装置の第1実施形態の断面図
【図3】 (A)正転時におけるツーウェイクラッチの
状態を示す図、(B)逆転時におけるツーウェイクラッ
チの状態を示す図
【図4】 ツーウェイクラッチのスイッチングプレート
用ギアの噛合状態を示す図
【図5】 発進アシストの制御プログラムを示すフロー
【図6】 本発明装置の第2実施形態を示すスケルトン
【符号の説明】
1 エンジン 3L,3R 前輪(駆動
輪) 4L,4R 後輪(従動輪) 5 電気式駆動装置(発進及び旋回アシスト装置) 7L,7R,7 電動モータ 8L,8R,80L,80R 差動装置(差回転発生機
構) 9L,9R,9 ギア列(動力伝達経路) 18 ツーウェイクラッチ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 野口 真利 埼玉県和光市中央1丁目4番1号 株式会 社本田技術研究所内 Fターム(参考) 3D043 AA05 AA07 AB01 AB17 EA00 EA02 EA05 EA11 EA42 EB03 EB07 EB12 EE02 EE03 EE07 EE09 EF02 EF09 EF12 EF13 EF26 5H115 PG04 PU02 PU25 QE01 QE16 RB08 RB14 SE03 TB02

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 前輪と後輪との一方をエンジンで駆動さ
    れる駆動輪、他方を従動輪とする車両に搭載する発進ア
    シスト装置であって、 車両の発進時に従動輪を電動モータにより駆動するよう
    にしたものにおいて、 電動モータと従動輪との間の動力伝達経路に、電動モー
    タ側の入力部材の正転時に従動輪側の出力部材の正転方
    向へのオーバー回転を許容し、入力部材の逆転時に出力
    部材の逆転方向へのオーバ回転を許容するツーウェイク
    ラッチを介設する、 ことを特徴とする車両用発進アシスト装置。
  2. 【請求項2】 前輪と後輪との一方をエンジンで駆動さ
    れる駆動輪、他方を従動輪とする車両に搭載する旋回ア
    シスト装置であって、 電動モータと、電動モータの駆動力により左右の従動輪
    間の差回転を生じさせる差回転発生機構とを備えるもの
    において、 電動モータと差回転発生機構との間の動力伝達経路に、
    電動モータ側の入力部材の正転時に差回転発生機構側の
    出力部材の正転方向へのオーバー回転を許容し、入力部
    材の逆転時に出力部材の逆転方向へのオーバ回転を許容
    するツーウェイクラッチを介設する、 ことを特徴とする車両用旋回アシスト装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2007034794A1 (ja) * 2005-09-20 2007-03-29 Gkn Driveline Torque Technology K.K. 減速駆動装置
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