DE112014004316T5

DE112014004316T5 - Steuersystem für ein Allradfahrzeug

Info

Publication number: DE112014004316T5
Application number: DE112014004316.8T
Authority: DE
Inventors: Satoshi Shimizu; Ryota Horie; Shintarou Mukougawe; Yoshiro Obayashi; Norihiro Mizoguchi; Kunihiro Iwatsuki
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2013-09-19
Filing date: 2014-09-12
Publication date: 2016-07-07
Anticipated expiration: 2034-09-13
Also published as: DE112014004316T8; US9914456B2; WO2015040463A1; JP6197524B2; US20160229405A1; JP2015058847A; CN105555577B; DE112014004316B4; CN105555577A

Abstract

Ein Drehzustand der einzelnen Drehelemente eines Allradfahrzeugs und ein Betätigungszustand der einzelnen Eingriffselemente eines Entkopplungsmechanismus, der einem Betätigungszustand des Entkopplungsmechanismus entspricht, werden auf einem oder nahe an einem Fahrzeugmodellbild einer Fahrzeuganzeige angezeigt. Somit ist es möglich, einen Fahrer jederzeit über den Betätigungszustand des Entkopplungsmechanismus zu informieren. Somit ist der Fahrer in der Lage, den Betätigungszustand des Entkopplungsmechanismus jederzeit zu erkennen, so dass der Fahrer in der Lage ist, ein Fahren auf Basis des Betätigungszustands des Entkopplungsmechanismus auszuführen.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Vierrad- bzw. Allradfahrzeug, das einen Entkopplungsmechanismus aufweist, der selektiv betätigt wird, um ein vorgegebenes Drehelement von der Leistungsübertragung zu entkoppeln. Genauer betrifft die Erfindung eine Vorrichtung, die einen Betätigungszustand des Entkopplungsmechanismus angibt.
2. Beschreibung der verwandten Technik
Bereits bekannt ist ein Verfahren zum Anzeigen der Verteilung einer Antriebskraft, die auf vordere und hintere Antriebsräder eines Allradfahrzeugs übertragen wird (Drehmomentverteilung), auf einem Fahrzeugmodellbild einer Bordanzeige, die an einem Fahrersitz im Fahrzeug vorgesehen ist. Dies ist eine Drehmomentverteilungs-Anzeigevorrichtung für ein Allradfahrzeug, die in der veröffentlichten japanischen Patentanmeldung Nr. 61-244627 ( JP 61-244627 A ) beschrieben ist. In der in JP 61-244627 A beschriebenen Drehmomentverteilungs-Anzeigevorrichtung wird die Verteilung einer Antriebskraft während des Fahrens jederzeit angezeigt, so dass sie von einem Fahrer visuell wahrgenommen werden kann. Zum Beispiel wird die Antriebskraftverteilung jederzeit dadurch angezeigt, dass die Farben von vorderen und hinteren Antriebsrädern zum Teil geändert werden, oder durch die Bereitstellung von Skalen in der Nähe des Fahrzeugmodellbilds und die Verwendung der Skalen in Kombination mit Indikatoren, die jeweils die Menge des verteilten Drehmoments angeben.
KURZFASSUNG DER ERFINDUNG
Vorgeschlagen wird ein Allradfahrzeug, das Hilfsantriebsräder und einen Entkopplungsmechanismus aufweist, wie in der veröffentlichten japanischen Patentanmeldung Nr. 2010-100280 ( JP 2010-100280 A ) beschrieben. Während das Fahrzeug in einem Allradantriebsmodus fährt, wird Leistung von einer Verbrennungskraftmaschine auf die Hilfsantriebsräder übertragen. Der Entkopplungsmechanismus ist in einem Kraftübertragungsweg zwischen der Verbrennungskraftmaschine und den Hilfsantriebsrädern vorgesehen und hält die Drehung an indem er ein vorgegebenes Drehelement, das im Allradantriebsmodus Leistung auf die Hilfsantriebsräder überträgt, von der Leistungsübertragung entkoppelt. In dem Allradfahrzeug, das den Entkopplungsmechanismus aufweist, wird ein Mitdrehen des vorgegebenen Drehelements verhindert, wenn der Entkopplungsmechanismus betätigt wird. Somit ist ein durch das Drehelement hervorgerufener Schmieröl-Bewegungswiderstand oder dergleichen verringert, wodurch der Kraftstoffverbrauch gesenkt wird. Wenn das Fahrzeug von einem Zweiradantriebsmodus in den Allradantriebsmodus geschaltet wird, während das Fahrzeug in einem Zustand, wo die Drehung des Drehelements durch den Entkopplungsmechanismus angehalten worden ist (im Folgenden als entkoppelter Modus bezeichnet), im Zweiradantriebsmodus fährt, besteht jedoch die Gefahr, dass das Umschalten des Antriebsmodus dauert. Es besteht eine hohe Wahrscheinlichkeit dafür, dass es länger dauert, um das Fahrzeug aus dem entkoppelten Modus in den Allradantriebsmodus zu schalten, als es dauert, um das Fahrzeug aus einem Bereitschafts-Zweiradantriebsmodus (weiter unten beschrieben) in den Allradantriebsmodus zu schalten, während das Fahrzeug in einem Bereitschafts-Zweiradantriebsmodus fahrt. Wenn der Antriebsmodus beispielsweise automatisch zwischen dem Zweiradantriebsmodus im entkoppelten Modus und dem Allradantriebsmodus umgeschaltet wird, ist es daher wünschenswert, den Fahrer jederzeit über den Betätigungszustand des Entkopplungsmechanismus zu informieren. Jedoch wurde eine Anzeigevorrichtung, die in der Lage ist, den Fahrer jederzeit über den Betätigungszustand des Entkopplungsmechanismus in Kenntnis zu setzten, bis heute nicht veröffentlicht.
Die Erfindung gibt eine Steuervorrichtung für ein Allradfahrzeug an. Das Allradfahrzeug beinhaltet Hilfsantriebsräder, auf die von einer Verbrennungskraftmaschine Leistung übertragen wird, während das Fahrzeug in einem Allradantriebsmodus fährt; und einen Entkopplungsmechanismus, der in einem Leistungsübertragungsweg zwischen der Verbrennungskraftmaschine und den Hilfsantriebsrädern vorgesehen ist und im Allradantriebsmodus die Übertragung von Leistung von der Verbrennungskraftmaschine und den Hilfsantriebsrädern auf ein vorgegebenes Drehelement unterbricht. Die elektronische Steuereinheit ist in der Lage, einen Fahrer jederzeit über einen Betätigungszustand des Entkopplungsmechanismus zu informieren.
Ein erster Aspekt der Erfindung sieht eine Steuervorrichtung für ein Allradfahrzeug vor. Das Allradfahrzeug weist auf: eine Verbrennungskraftmaschine; Antriebsräder, auf die keine Leistung von der Verbrennungskraftmaschine übertragen wird, während das Fahrzeug in einem Zweiradantriebsmodus fährt, und auf die Leistung übertragen wird, während das Fahrzeug in einem Allradantriebsmodus fährt; ein Drehelement, das so gestaltet ist, dass es im Allradantriebsmodus Leistung von der Verbrennungskraftmaschine auf die Antriebsräder überträgt; einen Entkopplungsmechanismus, der in einem Leistungsübertragungsweg zwischen der Verbrennungskraftmaschine und den Antriebsrädern vorgesehen ist, wobei der Entkopplungsmechanismus dafür ausgelegt ist, im Zweiradantriebsmodus eine Übertragung von Leistung von der Verbrennungskraftmaschine und den Antriebsrädern auf das Drehelement zu unterbrechen. Die Steuervorrichtung weist eine elektronische Steuereinheit auf. Die elektronische Steuereinheit ist dafür ausgelegt, einen Betätigungszustand des Entkopplungsmechanismus auf Basis eines Fahrzeugantriebsmodus umzuschalten. Die elektronische Steuereinheit ist dafür ausgelegt, den Betätigungszustand des Entkopplungsmechanismus an einer der folgenden Anzeigepositionen anzuzeigen: (i) an einer Anzeigeposition an einem Fahrzeugmodellbild einer Bordanzeige und (ii) einer Anzeigeposition in der Nähe des Fahrzeugmodellbilds der Bordanzeige.
Gemäß dem oben genannten Aspekt wird der Betätigungszustand des Entkopplungsmechanismus an einer der Anzeigepositionen angezeigt. Somit ist es möglich, einen Fahrer über den Betätigungszustand des Entkopplungsmechanismus zu informieren. Somit ist es dem Fahrer möglich, den Betätigungszustand des Entkopplungsmechanismus zu erkennen, so dass der Fahrer in der Lage ist, ein Fahren auf Basis des Betätigungszustands des Entkopplungsmechanismus auszuführen.
Im oben genannten Aspekt kann die elektronische Steuereinheit dafür ausgelegt sein, den Betätigungszustand des Entkopplungsmechanismus durch Text oder eine Markierung anzuzeigen. Gemäß dem oben genannten Aspekt wird der Betätigungszustand des Entkopplungsmechanismus ferner deutlich durch Text oder eine Markierung an der Bordanzeige angezeigt.
Im oben genannten Aspekt kann das Fahrzeugmodellbild ein Bild beinhalten, welches das Drehelement zeigt. Die elektronische Steuereinheit kann dafür ausgelegt sein, in einem entkoppelten Modus, wo die Übertragung von Leistung von der Verbrennungskraftmaschine und den Antriebsrädern auf das Drehelement unterbrochen ist, das Drehelement in einem der folgenden Anzeigemodi anzuzeigen: (a) das Bild, welches das Drehelement zeigt, wird nicht angezeigt, (b) das Bild, welches das Drehelement zeigt, wird in einer helleren Farbe angezeigt als Bilder, die andere Drehelemente zeigen, und (c) das Bild, welches das Drehelement im entkoppelten Modus zeigt, wird mit einer Farbe angezeigt, die anders ist als die des Bildes, welches das Drehelement in einem Modus zeigt, der nicht der entkoppelte Modus ist. Gemäß dem obigen Aspekt wird das Drehelement, das im entkoppelten Modus von der Leistungsübertragung entkoppelt ist, deutlich angezeigt.
Im oben genannten Aspekt kann das Fahrzeugmodellbild ein Bild beinhalten, das ein Eingriffselement des entkoppelten Modus zeigt. Die elektronische Steuereinheit kann dafür ausgelegt sein, einen eingerückten oder einen ausgerückten Zustand des Eingriffselements anzuzeigen. Gemäß dem obigen Aspekt wird der eingerückte oder der ausgerückte Zustand des Eingriffselements deutlich angezeigt.
Im oben genannten Aspekt kann die elektronische Steuereinheit dafür ausgelegt sein, einen entkoppelten Modus, in dem die Übertragung von Leistung von der Verbrennungskraftmaschine und den Antriebsrädern auf das Drehelement unterbrochen ist, einen nicht entkoppelten Modus und einen Übergangsmodus während der Zeit des Umschaltens vom entkoppelten Modus oder vom nicht entkoppelten Modus auf den jeweils anderen vom entkoppelten Modus und vom nicht entkoppelten Modus anzuzeigen. Gemäß dem obigen Aspekt wird der Drehzustand des Drehelements im Übergangsmodus während des Umschaltens vom entkoppelten Modus oder vom nicht entkoppelten Modus in den anderen vom nicht entkoppelten Modus und vom entkoppelten Modus deutlich angezeigt.
Im oben genannten Aspekt kann die elektronische Steuereinheit dafür ausgelegt sein, einen Drehzustand des Drehelements durch einen Text oder eine Markierung anzuzeigen. Die elektronische Steuereinheit kann dafür ausgelegt sein, in einem entkoppelten Modus, wo die Übertragung von Leistung von der Verbrennungskraftmaschine und den Antriebsrädern auf das Drehelement unterbrochen ist, einen Zustand, in dem die Übertragung von Leistung von der Verbrennungskraftmaschine und den Antriebsrädern auf das Drehelement unterbrochen ist, durch den Text oder die Markierung anzuzeigen. Gemäß dem oben genannten Aspekt wird das Drehelement, das in einem Zustand ist, wo die Übertragung von Leistung unterbrochen ist, deutlich durch den Text oder die Markierung angezeigt.
Im oben genannten Aspekt kann die elektronische Steuereinheit dafür ausgelegt sein, einen Drehzustand des Drehelements durch die Größe eines Pfeils anzuzeigen, der an einer Position des Drehelements oder einer Position in der Nähe des Drehelements angeordnet ist. Die elektronische Steuereinheit kann dafür ausgelegt sein, in einem entkoppelten Modus, wo die Übertragung von Leistung von der Verbrennungskraftmaschine und den Antriebsrädern auf das Drehelement unterbrochen ist, den Pfeil, der dem Drehelement entspricht, dessen Drehung angehalten ist, mit einer Länge von fast null anzuzeigen. Gemäß dem oben genannten Aspekt wird der Drehzustand des Drehelements von dem Pfeil deutlich angezeigt, und durch den Pfeil, der eine Länge von fast null hat, wird auch das Drehelement, das in einem Zustand ist, wo es sich nicht dreht, deutlich angezeigt.
In dem oben genannten Aspekt kann die elektronische Steuereinheit dafür ausgelegt sein, in einem entkoppelten Modus, wo die Übertragung von Leistung von der Verbrennungskraftmaschine und den Antriebsrädern auf das Drehelement unterbrochen ist, eine Anzeige des Drehelements, zu dem die Übertragung von Leistung von der Verbrennungskraftmaschine und den Antriebsrädern unterbrochen ist, von einer durchgezogenen Linie in eine gestrichelte Linie zu ändern. Gemäß dem oben genannten Aspekt werden das Drehelement, das in einem Zustand ist, wo es sich dreht, und das Drehelement, das in einem Zustand ist, wo die Übertragung von Leistung unterbrochen ist, deutlich angezeigt und voneinander unterschieden. Die elektronische Steuereinheit kann dafür ausgelegt sein, eine Anzeige des Drehelements, zu dem die Übertragung von Leistung von der Verbrennungskraftmaschine und den Antriebsrädern unterbrochen wird, in einen der folgenden Modi zu ändern, wenn die elektronische Steuereinheit in einen entkoppelten Modus schaltet, wo die Übertragung von Leistung von der Verbrennungskraftmaschine und den Antriebsrädern auf das Drehelement unterbrochen ist: (1) die Anzeige des Drehelements wird von einem Zustand, in dem sowohl eine Umrandung des Drehelements als auch eine von der Umrandung umgebene Fläche leuchten, in einen Zustand geändert, in dem nur die Umrandung des Drehelements leuchtet, oder (2) die Anzeige des Drehelements wird von einem Zustand, in dem sowohl die Umrandung des Drehelements als auch die Fläche des Drehelements leuchten, in einen Zustand geändert, in dem nur die Umrandung des Drehelements in Form einer gestrichelten Linie leuchtet.
Im oben genannten Aspekt kann die elektronische Steuereinheit dafür ausgelegt sein, eine Antriebskraft jedes einzelnen Rads an einer der Anzeigepositionen anzuzeigen. Die elektronische Steuereinheit kann dafür ausgelegt sein, in einem entkoppelten Modus, wo die Übertragung von Leistung von der Verbrennungskraftmaschine und den Antriebsrädern auf das Drehelement unterbrochen ist, die Antriebskraft der einzelnen Antriebsräder als null oder als fast null anzuzeigen. Gemäß dem oben genannten Aspekt wird nicht nur der Betätigungszustand des Entkopplungsmechanismus, sondern auch die Antriebskraft jedes einzelnen Rades deutlich angezeigt, so dass es dem Fahrer möglich ist, auch die Antriebskraft jedes einzelnen Rads zu erkennen.
Im oben genannten Aspekt kann eine Rechts/Links-Antriebskraftverteilungssteuereinrichtung in Verbindung mit einem Paar Vorderräder und/oder einem Paar Hinterräder vorgesehen sein. Die elektronische Steuereinheit kann dafür ausgelegt sein, die Antriebskraft von jedem der rechten und linken Räder und den Betätigungszustand des Entkopplungsmechanismus gemeinsam anzuzeigen Gemäß dem oben genannten Aspekt wird die Antriebskraftverteilung zwischen den rechten und linken Rädern, die von der Rechts/Links-Antriebskraftverteilungssteuereinrichtung verteilt wird, deutlich angezeigt, so dass es dem Fahrer möglich ist, nicht nur den Betätigungszustand des Entkopplungsmechanismus, sondern auch die Antriebskraft jedes einzelnen Rades genau zu erkennen.
Im oben genannten Aspekt kann die elektronische Steuereinheit dafür ausgelegt sein, eine Anomalie eines Systems des Allradfahrzeugs anzuzeigen, wenn die elektronische Steuereinheit die Anomalie erfasst. Wenn eine Anomalie des Systems des Allradfahrzeugs erfasst wird, ist es gemäß dem oben genannten Aspekt möglich, den Fahrer schnell über die Anomalie zu informieren.
Im oben genannten Aspekt kann die elektronische Steuereinheit dafür ausgelegt sein, von einem Bildschirm zum Anzeigen des Betätigungszustands des Entkopplungsmechanismus auf einen Bildschirm zum Anzeigen einer Anomalie des Systems des Allradfahrzeug umzuschalten, wenn die elektronische Steuereinheit die Anomalie erfasst. Gemäß dem oben genannten Aspekt ist es möglich, den Fahrer schnell über die Erfassung der Anomalie zu informieren. Im oben genannten Aspekt kann die elektronische Steuereinheit dafür ausgelegt sein, das Fahrzeugmodellbild blinken zu lassen, wenn die elektronische Steuereinheit die Anomalie erfasst. Im oben genannten Aspekt kann die elektronische Steuereinheit dafür ausgelegt sein, die Tatsache, dass die Anomalie des Systems des Allradfahrzeugs erfasst wird, am Fahrzeugmodellbild anzuzeigen, wenn die elektronische Steuereinheit die Anomalie erfasst.
Im oben genannten Aspekt kann die elektronische Steuereinheit dafür ausgelegt sein, einen Kraftstoffverbrauchseffekt auf Basis einer Betätigung des Entkopplungsmechanismus oder einen Kraftstoffverbrauchseffekt auf Basis dessen, dass in einem anderen Modus als dem Allradantriebsmodus gefahren wird, anzuzeigen. Gemäß dem oben genannten Aspekt wird es dem Fahrer ermöglicht, einen Kraftstoffverbrauchseffekt auf Basis einer Betätigung des Entkopplungsmechanismus oder einen Kraftstoffverbrauchseffekt, der durch einen Zweiradantrieb einschließlich der Betätigung des Entkopplungsmechanismus erreicht wird, zu erkennen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Merkmale, Vorteile und die technische und industrielle Bedeutung von als Beispiele dienenden Ausführungsformen der Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben, in denen gleiche Bezugszahlen gleiche Elemente bezeichnen und in denen:
1 eine Skizze ist, die schematisch die Gestaltung eines Allradfahrzeugs darstellt, auf das die Erfindung mit Vorteil angewendet werden kann;
2 ist ein Funktionsblockschema, das Steuerfunktionen einer elektronischen Steuereinheit darstellt, die einen Antriebszustand des in 1 gezeigten Allradfahrzeug steuert;
3A bis 3C jeweils ein Modus eines in 2 gezeigten Fahrzeugmodellbilds sind;
4A und 4B jeweils ein anderer Modus des in 2 gezeigten Fahrzeugmodellbilds sind;
5A bis 5C jeweils ein noch anderer Modus des in 2 gezeigten Fahrzeugmodellbilds sind;
6 ein noch anderer Modus des in 2 gezeigten Fahrzeugmodellbilds ist;
7 ein noch anderer Modus des in 2 gezeigten Fahrzeugmodellbilds ist;
8A und 8B jeweils ein noch anderer Modus des in 2 gezeigten Fahrzeugmodellbilds sind;
9 ein noch anderer Modus des in 2 gezeigten Fahrzeugmodellbilds ist;
10A bis 10C jeweils ein noch anderer Modus des in 2 gezeigten Fahrzeugmodellbilds sind;
11A und 11B jeweils ein noch anderer Modus des in 2 gezeigten Fahrzeugmodellbilds sind;
12 ein noch anderer Modus des in 2 gezeigten Fahrzeugmodellbilds ist;
13 ein Beispiel für eine Anzeige ist, die über eine Anomalie an dem in 2 gezeigten Fahrzeugmodellbild in formiert;
14A und 14B Beispiele für eine Anzeige eines Kraftstoffverbrauchseffekts auf dem in 2 gezeigten Fahrzeugmodellbild sind;
15 ein Ablaufschema ist, das einen relevanten Abschnitt von Steueroperationen der in 2 gezeigten elektronischen Steuereinheit, genauer Steueroperationen zum Anzeigen eines Betriebszustands des Allradfahrzeugs auf dem Fahrzeugmodellbild darstellt;
16 eine Skizze ist, die schematisch den Aufbau eines Allradfahrzeugs gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung darstellt;
17A bis 17C jeweils ein Modus eines Fahrzeugmodellbilds ist, das dem in 16 gezeigten Allradfahrzeug entspricht;
18 ein anderer Modus des Fahrzeugmodellbilds ist, das dem in 16 gezeigten Allradfahrzeug entspricht;
19 ein Modus eines Fahrzeugmodellbilds für ein Allradfahrzeug ist, in dem jeweils Rechts/Links-Antriebskraftverteilungssteuereinrichtungen in Verbindung mit einem Paar Vorderräder und einem Paar Hinterräder vorgesehen sind;
20 eine Skizze eines Allradfahrzeugs gemäß einer noch anderen Ausführungsform der Erfindung ist;
21 ein anderer Modus einer Anzeige eines Kraftstoffverbrauchseffekts auf dem in 2 gezeigten Fahrzeugmodellbild ist.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
Im Folgenden werden Ausführungsformen der Erfindung ausführlich unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben. In den folgenden Ausführungsformen sind die Zeichnungen nach Bedarf vereinfacht oder modifiziert, und der Maßstab, die Form und dergleichen jedes Abschnitts sind nicht immer exakt gezeichnet.
1 ist eine Skizze, die schematisch die Gestaltung eines Allradfahrzeugs 8 darstellt, auf das die Erfindung mit Vorteil angewendet werden kann; Wie in 1 gezeigt ist, weist das Allradfahrzeug 8 ein Allradantriebssystem auf, das auf einem FF-System basiert. Das Allradfahrzeug 8 weist eine Verbrennungskraftmaschine 10 als Antriebsquelle auf und weist einen ersten Leistungsübertragungsweg und einen zweiten Leistungsübertragungsweg auf. Der erste Leistungsübertragungsweg überträgt Leistung der Verbrennungskraftmaschine 10 auf Vorderräder 12R, 12L (die, wenn sie nicht ausdrücklich unterschieden werden, als Vorderräder 12 bezeichnet werden). Der zweite Leistungsübertragungsweg überträgt Leistung der Verbrennungskraftmaschine 10 auf Hinterräder 14R, 14L (die, wenn sie nicht ausdrücklich unterschieden werden, als Hinterräder 14 bezeichnet werden). Das Allradfahrzeug 8 weist ein automatisches Getriebe 16, ein vorderes Differential 17, ein Verteilergetriebe 18, eine Antriebswelle 20, eine Kopplungseinrichtung 22, ein hinteres Differential 24 und dergleichen auf. Obwohl dies in 1 nicht gezeigt ist, ist ein Drehmomentwandler, bei dem es sich um eine Fluidübertragungsvorrichtung handelt, zwischen der Verbrennungskraftmaschine 10 und dem automatischen Getriebe 16 vorgesehen.
Das automatische Getriebe 16 besteht beispielsweise aus einem automatischen Stufengetriebe. Das automatische Stufengetriebe weist eine Mehrzahl von Planetengetriebeeinheiten und Reibschlussvorrichtungen (eine Kupplung und eine Bremse) auf. Das automatische Getriebe 16 ist gemäß einer bekannten Technik gestaltet, daher wird auf eine Beschreibung des spezifischen Aufbaus und Betriebs verzichtet.
Das vordere Differential 17 (vorderes Differentialgetriebe) weist ein Gehäuse 17c und einen aus Kegelrädern gebildeten Differentialmechanismus 17d auf. Das vordere Differential 17 überträgt Leistung und ermöglicht dabei eine geeignete differentielle Drehung der rechten und der linken Radachsen 26R, 26L der Vorderräder 14. Ein Hohlrad 17r ist im Gehäuse 17c des vorderen Differentials 17 ausgebildet. Das Hohlrad 17r ist in Eingriff mit einem Abtriebsrad 16a, das ein Abtriebsdrehelement des automatischen Getriebes 16 ist. Somit wird Leistung, die vom automatischen Getriebe 16 ausgegeben wird, an das Hohlrad 17r angelegt. Eine Innenverzahnung 28 ist am Gehäuse 17c des vorderen Differentials 17 ausgebildet. Die Innenverzahnung 28 ist an einer Außenverzahnung 30 eines ersten rotierenden Elements 32 (weiter unten beschrieben) befestigt. Das vordere Differential 17 ist gemäß einer bekannten Technik gestaltet, daher wird auf eine Beschreibung des spezifischen Aufbaus und Betriebs verzichtet.
Das Verteilergetriebe 18 ist in Fahrzeugbreitenrichtung neben dem vorderen Differential 17 vorgesehen. Das Verteilergetriebe 18 weist das erste Drehelement 32, ein zweites Drehelement 34 und eine erste Kupplung 36 auf. Die Außenverzahnung 30 ist am ersten Drehelement 32 ausgebildet. Ein Hohlrad 34r zum Übertragen von Leistung auf die Hinterräder 14 ist im zweiten Drehelement 34 ausgebildet. Die erste Kupplung 36 besteht aus einer Klauenkupplung, die selektiv das erste Drehelement 32 mit dem zweiten Drehelement 34 verkoppelt oder das erste Drehelement 32 vom zweiten Drehelement 34 entkoppelt.
Das erste Drehelement 32 weist eine zylindrische Form auf. Die Radachse 26R erstreckt sich durch die radial innere Seite des ersten Drehelements 32. Die Außenverzahnung 30 ist in der axialen Richtung auf einer Seite des ersten Drehelements 32 ausgebildet. Die Außenverzahnung 30 ist in die am Gehäuse 17c ausgebildete Innenverzahnung 28 eingepasst. Somit dreht sich das erste Drehelement 32 als Einheit mit dem Gehäuse 17c des vorderen Differentials 17. Eine Kupplungsverzahnung 38, die Bestandteil der ersten Kupplung 36 ist, ist in der axialen Richtung auf der anderen Seite des ersten Drehelements 32 ausgebildet.
Das zweite Drehelement 34 weist eine zylindrische Form auf. Die Radachse 26R und das erste Drehelement 32 erstrecken sich durch die radial innere Seite des zweiten Drehelements 34. Das Hohlrad 34r, das mit einem Abtriebsritzel 40 in Eingriff ist, ist in der axialen Richtung auf einer Weite des zweiten Drehelements 34 ausgebildet. Eine Kupplungsverzahnung 42, die Bestandteil der ersten Kupplung 36 ist, ist in der axialen Richtung auf der anderen Seite des zweiten Drehelements 34 ausgebildet. Das Abtriebsritzel 40 ist mit der Antriebswelle 20 verkoppelt und ist ferner über die Antriebswelle 20 mit einem Drehelement 22a der Kupplung 22 verkoppelt.
Die erste Kupplung 36 ist eine Klauenkupplung zum Verkoppeln des ersten Drehelements 32 mit dem zweiten Drehelement 34 oder zum Entkoppeln des ersten Drehelements 32 vom zweiten Drehelement 34. Die erste Kupplung 36 ist eine Klauenkupplung (Trennvorrichtung) und weist die Kupplungsverzahnung 38, die Kupplungsverzahnung 42, eine Hülse 44 und eine Schaltklaue 46 auf. Die Kupplungsverzahnung 38 ist am ersten Drehelement 32 ausgebildet. Die Kupplungsverzahnung 42 ist am zweiten Drehelement 34 ausgebildet. Eine Innenverzahnung 45 ist in der Hülse 44 ausgebildet. Die Innenverzahnung 45 ist in der Lage, in die Kupplungsverzahnung 38 und die Kupplungsverzahnung 42 einzugreifen. Die Schaltklaue 46 verstellt die Hülse 44 in der axialen Richtung. Die Schaltklaue 46 wird durch einen elektrisch steuerbaren ersten Stellantrieb 47 verstellt. Die erste Kupplung 36 kann ferner einen Synchronisationsmechanismus aufweisen.
1 zeigt einen Zustand, wo die erste Kupplung 36 ausgerückt ist. Dabei ist das erste Drehelement 32 vom zweiten Drehelement 34 entkoppelt, so dass keine Leistung von der Verbrennungskraftmaschine auf die Hinterräder 14 übertragen wird. Wenn dagegen die Hülse 44 verlagert wird und die Kupplungsverzahnung 38 und die Kupplungsverzahnung 42 dann beide mit der Innenverzahnung 45 der Hülse 44 in Eingriff sind, wird die erste Kupplung 36 eingerückt und das erste Drehelement 32 wird mit dem zweiten Drehelement 34 verkoppelt. Wenn sich das erste Drehelement 32 dreht, werden somit das erste Drehelement 34, das Abtriebsritzel 40, die Antriebswelle 20 und das Drehelement 22a der Kopplungseinrichtung 22 mitgedreht. Die erste Kupplung 36 ist ein Beispiel für ein Eingriffselement eines Entkopplungsmechanismus gemäß der Erfindung.
Die Kopplungseinrichtung 22 ist zwischen der Antriebswelle 20 und dem hinteren Differential 24 vorgesehen. Die Kopplungseinrichtung 22 überträgt ein Drehmoment zwischen dem Drehelement 22a und dem anderen Drehelement 22b. Die Kopplungseinrichtung 22 ist eine elektronisch gesteuerte Kopplungseinrichtung, die beispielsweise aus einer Nasslamellenkupplung besteht. Durch Steuern des Drehmoments, das von der Kopplungseinrichtung 22 übertragen wird, ist es möglich, die Verteilung des Drehmoments zwischen den Vorder- und Hinterrädern innerhalb des Bereichs von 100:0 bis 50:50 stufenlos zu steuern. Genauer wird die Kopplungseinrichtung 22, wenn Strom zu einer (nicht gezeigten) elektromagnetischen Spule geliefert wird, die das von der Kopplungseinrichtung 22 übertragene Drehmoment steuert, mit einer Einrückkraft eingerückt, die direkt proportional ist zum Stromwert. Wenn kein Strom zur elektromagnetischen Spule geliefert wird, wird die Einrückkraft der Kopplungseinrichtung 22 null, das heißt das übertragene Drehmoment wird null, so dass die Drehmomentverteilung zwischen den Vorder- und Hinterrädern auf 100:0 eingestellt wird. Wenn der Stromwert der elektromagnetischen Spule steigt und die Kopplungseinrichtung 22 vollständig eingerückt wird, wird die Verteilung des Drehmoments zwischen den Vorder- und Hinterrädern auf 50:50 eingestellt. Wenn der Wert des Stroms, der zur elektromagnetischen Spule geliefert wird, steigt, wird auf diese Weise die Verteilung des Drehmoments, das auf das Hinterrad übertragen wird, größer. Durch Steuern des Stromwerts ist es möglich, die Drehmomentverteilung zwischen den Vorder- und Hinterrädern stufenlos zu ändern. Die Kopplungseinrichtung 22 ist auch gemäß einer bekannten Technik gestaltet, daher wird auf eine Beschreibung des spezifischen Aufbaus und Betriebs verzichtet.
Das Drehelement 22b der Kopplungseinrichtung 22 ist mit einem Antriebsritzel 48 verkoppelt. Das Antriebsritzel 48 ist mit einem Hohlrad 50r in Eingriff, das in einem (weiter unten beschriebenen) dritten Drehelement 50 ausgebildet ist.
Das dritte Drehelement 50 ist in einer zylindrischen Form ausgebildet. Der Differentialmechanismus, der das (weiter unten beschriebene) hintere Differential 24 bildet, ist radial einwärts vom dritten Drehelement 50 untergebracht. Das Hohlrad 50r, das mit dem Antriebsritzel 48 in Eingriff ist, ist im dritten Drehelement 50 ausgebildet. Eine Kupplungsverzahnung 58, die Bestandteil einer (weiter unten beschriebenen) zweiten Kupplung 54 ist, ist in der axialen Richtung an einem Ende des dritten Drehelements 50 ausgebildet.
Das hintere Differential 24 weist ein Gehäuse 24c und einen aus Kegelrädern gebildeten Differentialmechanismus 24d auf. Eine Kupplungsverzahnung 62, die Bestandteil der (weiter unten beschriebenen) zweiten Kupplung 54 ist, ist in der axialen Richtung auf einer Seite des Gehäuses 24c des hinteren Differentials 24 ausgebildet. Der spezifische Aufbau und Betrieb des hinteren Differentials 24 sind gemäß einer bekannten Technik gestaltet, so dass auf ihre Beschreibung verzichtet wird.
Die zweite Kupplung 54 ist eine Klauenkupplung (Trennvorrichtung) zum Verkoppeln des dritten Drehelements 50 mit den Hinterrädern 14 (dem hinteren Differential 24) oder zum Entkoppeln des dritten Drehelements 50 von den Hinterrädern 14 (dem hinteren Differential 24). Die zweite Kupplung 54 weist die Kupplungsverzahnung 58, die Kupplungsverzahnung 62, eine zylindrische Hülse 60 und eine Schaltklaue 64 auf.
Die Schaltklaue 64 verstellt die Hülse 60 in der axialen Richtung. Die Schaltklaue 64 wird durch einen zweiten Stellantrieb 65 verstellt. Die Innenverzahnung 63, die in der Lage ist, mit der Kupplungsverzahnung 58 und der Kupplungsverzahnung 62 in Eingriff zu sein, ist am Innenrand der Hülse 60 ausgebildet. Ein Eingriffszustand zwischen der Kupplungsverzahnung 58, 62 und der Innenverzahnung 63 der Hülse 60 wird durch Steuern der Position der Hülse 60 durch den zweiten Stellantrieb 65 geändert. Die zweite Kupplung 54 kann ferner einen Synchronisationsmechanismus aufweisen.
1 zeigt einen Zustand, wo die zweite Kupplung 54 ausgerückt ist. Dabei ist das dritte Drehelement 50 vom hinteren Differential 24 entkoppelt. Wenn dagegen die Kupplungsverzahnung 58 und die Kupplungsverzahnung 62 beide mit der Innenverzahnung 63 der Hülse 60 in Eingriff sind, ist das dritte Drehelement 50 mit dem hinteren Differential 24 verkoppelt. Die zweite Kupplung 54 ist ein Beispiel für ein Eingriffselement des Entkopplungsmechanismus gemäß der Erfindung.
In dem so gestalteten Allradfahrzeug 8 wird beispielsweise dann, wenn die erste Kupplung 36 und die zweite Kupplung 54 eingerückt sind und das von der Kopplungseinrichtung 22 übertragene Drehmoment auf einen Wert gesteuert wird, der größer ist als null, eine Antriebskraft auf Basis des von der Kopplungseinrichtung 22 übertragenden Drehmoments auch auf die Hinterräder 14 übertragen. Somit wird Leistung sowohl auf die Vorderräder 12 als auch die Hinterräder 14 übertragen, und ein Allrad- bzw. Vierradantriebsmodus (4WD-Modus) wird eingerichtet. In diesem 4WD-Modus wird durch Steuern des Drehmoments, das von der Kopplungseinrichtung 22 übertragen wird, die Verteilung des Drehmoments zwischen den Vorder- und Hinterrädern nach Bedarf angepasst.
Wenn die erste Kupplung 36 und die zweite Kupplung 54 ausgerückt werden, wird das erste Drehelement 32 vom zweiten Drehelement 34 entkoppelt, so dass keine Leistung auf die Hinterräder 14 übertragen wird. Das heißt, es wird ein Zweiradantriebsmodus (2WD-Modus) eingerichtet, in dem nur die Vorderräder 12 angetrieben werden. Da das dritte Drehelement 50 vom hinteren Differential 24 entkoppelt ist, sind die Drehelemente, aus denen der Leistungsübertragungsweg besteht (das zweite Drehelement 34, das Abtriebsritzel 40, die Antriebswelle 20, die Kopplungseinrichtung 22, das Antriebsritzel 48 und das dritte Drehelement 50), vom zweiten Drehelement 34 zum dritten Drehelement 50 von der Verbrennungskraftmaschine 10 und den Hinterrädern 14 von der Leistungsübertragung entkoppelt (isoliert), während das Fahrzeug fährt. Somit hört die Drehung dieser Drehelemente auf, und eine gemeinsame Drehung der einzelnen Drehelemente wird verhindert, während das Fahrzeug fährt. Auf diese Weise wird eine gemeinsame Drehung der einzelnen Drehelemente während des Vorwärtsfahrens verringert, daher ist der Laufwiderstand verringert. Jedes der Drehelemente (das zweite Drehelement 34, das Abtriebsritzel 40, die Antriebswelle 20, die Kopplungseinrichtung 22, das Antriebsritzel 48 und das dritte Drehelement 50), aus denen der Leistungsübertragungsweg vom zweiten Drehelement 34 zum dritten Drehelement 50 besteht, ist ein Beispiel für ein vorgegebenes Drehelement zum Übertragen von Leistung auf Hilfsantriebsräder in einem Allradantriebsmodus gemäß der Erfindung. Die erste Kupplung 36 und die zweite Kupplung 54 sind ein Beispiel für den Entkopplungsmechanismus, der die Übertragung von Leistung von den Hilfsantriebsrädern auf das vorgegebene Drehelement, das im Allradantriebsmodus verwendet wird, um Leistung von den Hilfsantriebsrädern zu übertragen, in einem Zweiradantriebsmodus unterbricht. Der Antriebsmodus, in dem die erste Kupplung 36 und die zweite Kupplung 54 ausgerückt sind und die Übertragung von Leistung auf die einzelnen Drehelemente unterbrochen ist (das heißt der 2WD-Modus, wo eine gemeinsame Drehung verhindert ist), ist ein Beispiel für einen entkoppelten Modus, wo die Übertragung von Leistung von der Verbrennungskraftmaschine und den Hilfsantriebsrädern auf das Drehelement gemäß der Erfindung unterbrochen ist. Im Folgenden wird der Zweiradantriebsmodus als 2WD_d-Modus bezeichnet. In diesem Zweiradantriebsmodus sind die erste Kupplung 36 und die zweite Kupplung 54, die dem Entkopplungsmechanismus gemäß der Erfindung entsprechen, ausgerückt (auf den entkoppelten Modus gemäß der Erfindung eingestellt), und das Fahrzeug fährt in einem Zustand, wo eine gemeinsame Drehung der einzelnen Drehelemente verhindert ist.
Wenn die erste Kupplung 36 und die zweite Kupplung 54 eingerückt sind und die Kopplungseinrichtung 22 ausgerückt ist, ist die Antriebswelle 20 vom Antriebsritzel 48 entkoppelt, so dass keine Leistung auf die Hinterräder 14 übertragen wird. Das heißt, es wird der 2WD-Modus eingerichtet, in dem nur die Vorderräder 12 angetrieben werden. Jedoch sind die erste Kupplung 36 und die zweite Kupplung 54 eingerückt, so dass sich alle Drehelemente einschließlich der Antriebswelle 20 miteinander drehen. Auf diese Weise verschlechtern sich die Kraftstoffverbrauchswerte durch das Maß, in dem sich die Antriebswelle 20 und dergleichen mitdreht, obwohl das Fahrzeug im Zweiradantriebsmodus fährt. Während des Umschaltens vom 2WD-Modus in den 4WD-Modus muss jedoch nur die Kopplungseinrichtung 22 eingerückt werden. Während des Umschaltens vom 2WD-Modus in den 4WD-Modus ist es somit möglich, den Antriebsmodus schnell umzuschalten.
Hierbei sind die Eingriffselemente des Entkopplungsmechanismus geeigneterweise jeweils auf der Vorderradseite und der Hinterradseite im Allradfahrzeug vorgesehen, die Übertragung von Leistung für jedes der Drehelemente, das zwischen diesen Eingriffselementen angeordnet ist, wird durch Ausrücken beider Eingriffselemente unterbrochen, mit dem Ergebnis, dass die Drehung dieser Drehelemente angehalten wird. Das heißt, jedes der Drehelemente, das zwischen diesen Eingriffselementen angeordnet ist, ist ein Beispiel für das vorgegebene Drehelement, das durch den Entkopplungsmechanismus von der Leistungsübertragung entkoppelt ist.
Geeigneterweise ist der entkoppelten Modus ein Beispiel für einen Zustand, wo die Übertragung von Leistung auf das vorgegebene Drehelement, das zwischen den Eingriffselementen angeordnet ist, durch Ausrücken der Eingriffselemente des Entkopplungsmechanismus unterbrochen wird.
Das Allradfahrzeug 8 schaltet durch Steuern des Einrückungs-/Ausrückungszustands sowohl der ersten Kupplung 36 als auch der zweiten Kupplung 54 und des Drehmoments, das von der Kopplungseinrichtung 22 übertragen wird, auf Basis des Antriebsmodus des Fahrzeugs nach Bedarf zwischen dem 2WD-Modus und dem 4WD-Modus um.
2 ist ein Funktionsblockschema, das Steuerfunktionen (eine Steuerkonfiguration) einer elektronischen Steuereinheit 80 (einer 4WD-ECU 81, einer Anzeigesystemsteuerungs-ECU 92 und dergleichen) darstellt, die einen Antriebszustand des Allradfahrzeugs 8 steuert. Die elektronische Steuereinheit 80 weist einen sogenannten Mikrorechner auf, der beispielsweise eine CPU, einen RAM, einen ROM, Eingabe/Ausgabe-Schnittstellen und dergleichen beinhaltet. Die CPU steuert den Antriebszustand des Allradfahrzeugs 8 auf Basis des Antriebsmodus des Fahrzeugs durch Ausführen einer Signalverarbeitung gemäß einem Programm, das vorab im ROM gespeichert worden ist, während sie die Zwischenspeicherfunktion des RAM nutzt. Informationen, die von verschiedenen Sensoren erfasst werden, werden in die elektronische Steuereinheit 80 eingegeben. Zum Beispiel werden Informationen wie die Drehzahl der einzelnen Räder Nr, eine Fahrzeugbeschleunigung G, eine Gierrate Y (Gierwinkel) ein Lenkwinkel θ und ein Modusumschaltsignal von einem 4WD-Modusschalter, in die elektronische Steuereinheit 80 eingegeben. Die Drehzahl der einzelnen Räder Nr wird von einem Raddrehzahlsensor erfasst, der die Drehzahl eines entsprechenden Rades erfasst. Die Fahrzeugbeschleunigung G wird von einem Beschleunigungssensor erfasst. Die Gierrate (Y (Gierwinkel) wird von einem Gierratensensor erfasst. Der Lenkwinkel θ wird von einem Lenksensor erfasst. Der 4WD-Modusschalter ist an einem Fahrersitz vorgesehen. Eine erforderliche Antriebskraft Tr (Antriebsleistungsforderung), eine erforderliche Bremskraft Br (Bremsforderung) oder dergleichen werden beispielsweise von einer Verbrennungskraftmaschinen-ECU (E/G-ECU), welche die Verbrennungskraftmaschine 10 steuert (nicht gezeigt), an die elektronische Steuereinheit 80 geliefert. Auch wenn dies in der Zeichnung nicht gezeigt ist, werden eine Fahrzeuggeschwindigkeit V, die von einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor erfasst wird, ein Beschleunigerbetätigungsweg Acc, der von einem Beschleunigerbetätigungswegsensor erfasst wird, ein Drosselöffnungsgrad θth, der von einem Drosselöffnungsgradsensor erfasst wird, eine Maschinendrehzahl Ne, die von einem Maschinendrehzahlsensor erfasst wird, eine Straßenneigungsinformation, die von einem Navigationssystem erfasst wird, und dergleichen ebenfalls in die elektronische Steuereinheit 80 eingegeben.
Eine Sensorsignalverarbeitungseinheit 82 verarbeitet Spannungssignale, die von den verschiedenen Sensoren ausgegeben werden, als Informationen auf Basis der verschiedenen Sensoren und gibt die Informationen an eine Fahrzeugantriebsmodusbestimmungseinheit 84 aus. Die Fahrzeugantriebsmodusbestimmungseinheit 84 bestimmt einen optimalen Fahrzustand des Allradfahrzeugs 8 auf Basis verschiedener Informationen, wie des aktuellen Fahrzustands, die von der Sensorsignalverarbeitungseinheit 82 verarbeitet werden. Die verschiedenen Informationen, die von der Sensorsignalverarbeitungseinheit 82 verarbeitet werden, sind insbesondere Informationen wie die Drehzahl der einzelnen Räder Nr, die Fahrzeugbeschleunigung G, die Gierrate Y, der Lenkwinkel θ, die erforderliche Antriebskraft Tr und die erforderliche Bremskraft Br.
Wenn die Fahrzeugantriebsmodusbestimmungseinheit 84 bestimmt, dass das Fahrzeug in einem stetigen Reisezustand ist, wo eine Änderung der Antriebskraft des Fahrzeugs, beispielsweise auf Basis des Beschleunigerbetätigungswegs Acc, der erforderliche Antriebskraft Tr, der Fahrzeuggeschwindigkeit V und der dergleichen, klein ist, bestimmt die Fahrzeugantriebsmodusbestimmungseinheit 84, dass der Antriebsmodus des Fahrzeugs auf den 2WD_d-Modus einzustellen ist, in dem das Fahrzeug im Zweiradantriebsmodus in einem Zustand fährt, wo die erste Kupplung 36 und die zweite Kupplung 54 ausgerückt sind. Wenn die Fahrzeugantriebsmodusbestimmungseinheit 84 bestimmt, dass eine Änderung der Antriebskraft größer ist als im stetigen Reisezustand, bestimmt die Fahrzeugantriebsmodusbestimmungseinheit 84, dass der Antriebsmodus auf den 4WD-Modus einzustellen ist. Wenn die Fahrzeugantriebsmodusbestimmungseinheit 84 beispielsweise auf Basis des Lenkwinkels θ und der Gierrate Y bestimmt, dass das Fahrzeug seine Richtung nicht ändert, bestimmt die Fahrzeugantriebsmodusbestimmungseinheit 84, dass der Antriebsmodus auf den 2WD_d-Modus einzustellen ist. Wenn die Fahrzeugantriebsmodusbestimmungseinheit 84 auf Basis von Informationen vom Navigationssystem bestimmt, dass eine Straßenoberfläche eine Straße mit geringem μ ist, beispielsweise eine schneeglatte Straße, bestimmt die Fahrzeugantriebsmodusbestimmungseinheit 84, dass der Antriebsmodus auf den 4WD-Modus einzustellen ist. Wenn die Fahrzeugantriebsmodusbestimmungseinheit 84 auf Basis der Drehzahl der einzelnen Räder Nr bestimmt, dass ein Drehzahlunterschied zwischen den Vorder- und den Hinterrädern einen vorgegebenen Wert überschreitet, bestimmt die Fahrzeugantriebsmodusbestimmungseinheit 84, dass der Antriebsmodus auf den 4WD-Modus einzustellen ist.
Eine 4WD-Antriebskraftberechnungseinheit 86 berechnet eine optimale Antriebskraftverteilung zwischen den Vorder- und Hinterrädern auf Basis von Eingangssignalen von den verschiedenen Sensoren. Die 4WD-Antriebskraftberechnungseinheit 86 berechnet ein Maschinendrehmoment Te aus Signalen wie dem Drosselöffnungsgrad θth und der Maschinendrehzahl Ne und berechnet die Antriebskraftverteilung zwischen den Vorder- und Hinterrädern des Fahrzeugs, so dass die maximale Beschleunigungsleistung gewährleistet ist. Wenn die 4WD-Antriebskraftberechnungseinheit 86 auf Basis beispielsweise des Drosselöffnungsgrads θth, der Fahrzeuggeschwindigkeit V, der Drehzahl der einzelnen Räder Nr und dergleichen bestimmt, dass die Betriebsbedingung des Fahrers und eine Änderung der Antriebskraft des Fahrzeugs stabil sind, verringert die 4WD-Antriebskraftberechnungseinheit 86 die Antriebskraftverteilung auf die Hinterräder 14. Somit werden die Kraftstoffverbrauchswerte dadurch verbessert, dass das Fahrzeug in eine Lage gebracht wird, die einem Vorderradantriebsmodus nahe kommt, Die 4WD-Antriebskraftberechnungseinheit 86 verringert die Antriebskraftverteilung auf die Hinterräder 14, um ein Engekurven-Bremsphänomen zu verhindern, beispielsweise beim langsamen Kurvenfahren. Wenn die Fahrzeugantriebsmodusbestimmungseinheit 84 bestimmt, dass der Antriebsmodus des Fahrzeugs in den 2WD_d-Modus einzustellen ist, wird die Verteilung von Antriebskraft auf die Hinterräder 14 null.
Eine Stellantriebausgabebefehlseinheit 88 gibt Befehlssignale an den ersten Stellantrieb 47 (Fr-Stellantrieb), den zweiten Stellantrieb 65 (Rr-Stellantrieb) und die elektromagnetische Spule aus, so dass der Antriebszustand, der von der Fahrzeugantriebsmodusbestimmungseinheit 84 und der 4WD-Antriebskraftberechnungseinheit 86 berechnet worden ist, eingerichtet wird. Der erste Stellantrieb 47 bewirkt eine Änderung zwischen dem eingerückten Zustand und dem ausgerückten Zustand der ersten Kupplung 36. Der zweite Stellantrieb 65 (Rr-Stellantrieb) bewirkt eine Änderung zwischen dem eingerückten Zustand und dem ausgerückten Zustand der ersten Kupplung 54. Die elektromagnetische Spule steuert das Drehmoment, das von der Kopplungseinrichtung 22 übertragen wird. Wenn beispielsweise die Fahrzeugantriebsmodusbestimmungseinheit 84 bestimmt, dass der Antriebsmotor auf den 2WD_d-Modus einzustellen ist, rückt die Stellantriebausgabebefehlseinheit 88 die erste Kupplung 36 und die zweite Kupplung 54 aus und gibt einen Befehl zum Einstellen des von der Kopplungseinrichtung 22 ausgegebenen Drehmoments auf null an den ersten Stellantrieb 47, den zweiten Stellantrieb 65 und die elektromagnetische Spule aus. Wenn das Fahrzeug mit der Antriebskraftverteilung, die von der 4WD-Antriebskraftberechnungseinheit 86 berechnet worden ist, im 4WD-Modus fährt, rückt die Stellantriebausgabebefehlseinheit 88 die erste Kupplung 36 und die zweite Kupplung 54 ein und gibt einen Befehl zum Steuern des von der Kopplungseinrichtung 22 übertragenen Drehmoments an den ersten Stellantrieb 47, den zweiten Stellantrieb 65 und die elektromagnetische Spule auf solche Weise aus, so dass die Antriebskraftverteilung zwischen den Vorder- und Hinterrädern des Fahrzeugs der berechnete Wert wird.
Eine Fehlerdiagnosesteuereinheit 90 erfasst eine Anomalie eines Systems zum Umschalten des Antriebszustands des Allradfahrzeugs 8. Die Fehlerdiagnosesteuereinheit 90 führt einen Selbsttest an einem Kommunikationszustand der elektronischen Steuereinheit 80 oder dergleichen durch, beispielsweise wenn der Strom eingeschaltet wird. Außerdem bestimmt die Fehlerdiagnosesteuereinheit 90, ob der erste Stellantrieb 47, der zweite Stellantrieb 65 und die elektromagnetische Spule jeweils normal arbeiten, indem sie Strom zum ersten Stellantrieb 47, zum zweiten Stellantrieb 65 und zur elektromotorischen Spule schickt. Wenn eine Anomalie erfasst worden ist, sendet die Fehlerdiagnosesteuereinheit 90 Informationen über die Anomalie an die Anzeigesystemsteuerungs-ECU 92.
Die Anzeigesystemsteuerungs-ECU 92 beinhaltet funktional eine Anzeigesteuereinheit 94, die eine Anzeigeeinrichtung steuert, die den Antriebszustand des Allradfahrzeugs 8 (den Betätigungszustand des Entkopplungsmechanismus gemäß der Erfindung) angibt und die an einer Bordanzeige 95 vorgesehen ist. Die Anzeigesteuereinheit 94 zeigt die Betätigungszustände der ersten Kupplung 36 und der zweiten Kupplung 54 auf Basis der Informationen von der Fahrzeugantriebsmodusbestimmungseinheit 84, der 4WD-Antriebskraftberechnungseinheit 86 und der Fehlerdiagnosesteuereinheit 90 unter Verwendung eines Fahrzeugmodellbilds 96 an, das auf der Bordanzeige 95 bereitgestellt wird. Die erste Kupplung 36 und die zweite Kupplung 54 sind ein Beispiel des Entkopplungsmechanismus gemäß der Erfindung. In dem in 2 gezeigten Fahrzeugmodellbild 96 sind die Drehelemente, aus denen der Leistungsübertragungsweg zwischen der Verbrennungskraftmaschine 10 und sowohl den Vorderrädern 12 als auch den Hinterrädern 14 besteht, als Mehrzahl von Segmenten gezeigt. In der vorliegenden Ausführungsform ist im 2WD_d-Modus, in dem das Fahrzeug in einem Zustand fährt, wo die erste Kupplung 36 und die zweite Kupplung 54 ausgerückt sind, die Drehung der einzelnen Drehelemente, aus denen der Leistungsübertragungsweg besteht, einschließlich der Antriebswelle 20, zwischen dem zweiten Drehelement 34 und dem dritten Drehelement 50 angehalten. Somit ist das Fahrzeugmodellbild 96 so gestaltet, dass es dem Fahrer gestattet, jederzeit den Drehzustand der einzelnen Drehelemente zu erkennen. Der Drehzustand der einzelnen Drehelemente ist, anders ausgedrückt, der Betätigungszustand sowohl der ersten Kupplung 36 als auch der zweiten Kupplung 54, die ein Beispiel für den Entkopplungsmechanismus gemäß der Erfindung sind. Im Folgenden wird ein Anzeigemodus beschrieben, in dem der Drehzustand der einzelnen Drehelemente von der Anzeigesteuereinheit 94 angezeigt wird. Das heißt, es wird ein Anzeigemodus beschrieben, in dem der Drehzustand der einzelnen Drehelemente (das heißt der Betätigungszustand des Entkopplungsmechanismus) auf dem Fahrzeugmodellbild 96 der Bordanzeige 95 angezeigt wird.
3A bis 3C zeigen jeweils einen Modus des Fahrzeugmodellbilds 96. Zum Beispiel besteht das Fahrzeugmodellbild 96, wie in 3A gezeigt ist, aus einer Mehrzahl von Segmenten, welche die Drehelemente darstellen, und zeigt den Betätigungszustand des Entkopplungsmechanismus durch den leuchtenden/nicht leuchtenden Zustand dieser Segmente an. In 3A bis 3C stellen die Segmente 100 schematisch die Vorderräder 12 dar, stellen die Segmente 102 schematisch die Hinterräder 14 dar, stellen die Segmente 104 schematisch die Radachsen 26 der Vorderräder 12 dar, stellen die Segmente 106 schematisch eine Kupplungswelle dar, welche die Vorderräder mit den Hinterrädern verbindet, und stellt das Segment 108 schematisch Leistungsübertragungselemente um die Hinterradachsen dar. Die Leistungsübertragungselemente um die Hinterradachsen drehen sich im 4WD-Modus, und die Drehung jedes dieser Leistungsübertragungselemente wird dadurch angehalten, dass es von der Leistungsübertragung entkoppelt wird, wenn das Fahrzeug im entkoppelten Modus fährt. Schwarz gefüllte Abschnitte in der in 3B gezeigten Bordanzeige 95 sind auf der Bordanzeige 95 in einem Zustand, in dem sie leuchten. Dies gibt an, dass die Drehelemente, die den leuchtenden Segmenten entsprechen, in einem Zustand sind, wo sie sich drehen. Weiße Abschnitte in der in 3B gezeigten Bordanzeige 95 sind in einem Zustand, in dem sie nicht leuchten. Dies gibt an, dass die Drehelemente, die den nicht-leuchtenden Segmenten entsprechen, in einem Zustand sind, wo sie sich nicht drehen. 3B zeigt einen Zustand, wo das Fahrzeug im 2WD_d-Modus fährt. Die rechten und linken Vorderräder 100, die Radachsen 104 und die Hinterräder 102 sind in einem Zustand, in dem sie leuchten. Auf diese Weise zeigt ein Zustand, wo die Vorderräder 100 und die Radachsen 104 in einem Zustand sind, in dem sie leuchten, dass der Leistungsübertragungsweg von der Verbrennungskraftmaschine 10 zu den Vorderrädern 12 in einem Leistungsübertragungszustand oder in einem Zustand der Drehung ist. Andererseits sind das Leistungsübertragungselement 108 an den Radachsen des rechten und des linken Hinterrads 102 und die Kupplungswelle 106 (siehe 3A) in einem Zustand, in dem sie nicht leuchten, daher werden das Leistungsübertragungselement 108 und die Kupplungswelle 106 nicht angezeigt. Dies gibt einen Zustand an, wo die Drehung der einzelnen Drehelemente, aus denen der Leistungsübertragungsweg zwischen der ersten Kupplung 36 und der zweiten Kupplung 54 besteht, durch Ausrücken der ersten Kupplung 36 und der zweiten Kupplung 54 angehalten ist. Das heißt, dies gibt einen Zustand an, wo die Drehung der einzelnen Drehelemente, aus denen der Leistungsübertragungsweg zwischen der ersten Kupplung 36 und der zweiten Kupplung 54 besteht, durch Entkoppeln der Drehelemente von der Vorderradseite und der Hinterradseite angehalten ist. Die Drehelemente, aus denen der Leistungsübertragungsweg zwischen der ersten Kupplung 36 und der zweiten Kupplung 54 besteht, beinhalten beispielsweise das zweite Drehelement 34, das Abtriebsritzel 40, die Antriebswelle 20, das Antriebsritzel 48 und das dritte Drehelement 50. Dadurch, dass die Drehelemente, deren Drehung durch Entkoppeln von der Leistungsübertragung angehalten ist, nicht leuchten gelassen (nicht angezeigt) werden, ist es dem Fahrer problemlos möglich, die Drehelemente, die in einem Zustand sind, wo sie sich drehen, und die Drehelemente, deren Drehung angehalten ist, zu erkennen. Damit der Fahrer problemlos erkennen kann, dass das Fahrzeug im 2WD_d-Modus fährt, wird außerdem der Text „FF-Modus (entkoppelter Zweiradantriebsmodus)” zwischen den Vorderrädern 100 und den Hinterrädern 102 angezeigt. Ein Zustand, wo die Drehung von jedem der oben beschriebenen Elemente durch Entkoppeln der einzelnen Drehelemente von der Verbrennungskraftmaschine 10 und den Hinterrädern 14 als Folge des Ausrückens der ersten Kupplung 36 und der zweiten Kupplung 54 angehalten ist, ist ein Beispiel für einen entkoppelten Modus gemäß der Erfindung.
3C zeigt einen Zustand, wo der Antriebsmodus durch Einrücken der ersten Kupplung 36 und der zweiten Kupplung 54 in den 4WD-Modus geschaltet wird (das 4WD-System in Betrieb ist). In 3C sind alle Drehelemente, das heißt das rechte und das linke Vorderrad 100, die Radachsen 104, das rechte und das linke Hinterrad 102, das Leistungsübertragungselement 108 an den Radachsen des rechten und des linken Hinterrads 102 und die Kupplungswelle 106, welche die Vorder- und Hinterradseiten verbindet, in einem Zustand, in dem sie leuchten. Dies gibt an, dass die Drehelemente, aus denen der Leistungsübertragungsweg zwischen der Verbrennungskraftmaschine 10 und den Vorderrädern 12 besteht, in einem Leistungsübertragungszustand oder in einem Zustand sind, wo sie sich drehen. Dies gibt auch an, dass die Drehelemente, aus denen der Leistungsübertragungsweg zwischen der Verbrennungskraftmaschine 10 (oder dem Verteilergetriebe 18) und den Hinterrädern 14 besteht, in einem Zustand sind, wo Leistung übertragen wird, oder in einem Zustand sind, wo sie sich drehen. Auf diese Weise kann der Fahrer dadurch, dass die Radachsen 104, die Kupplungswelle 106 und das Leistungsübertragungselement 108 leuchten gelassen werden, problemlos erkennen, dass das Allradfahrzeug 8 im 4WD-Modus ist. Wenn außerdem der Text „4WD-Modus”, der angibt, dass das Fahrzeug im 4WD-Modus ist, in der Mitte des Fahrzeugmodellbilds 96 angezeigt wird, wird es noch deutlicher, dass das Fahrzeug im 4WD-Modus ist.
4A und 4B zeigen jeweils einen anderen Modus des Fahrzeugmodellbilds 96. Auch in der folgenden Beschreibung sind die Radachsen 104 ein Beispiel für die Drehelemente, aus denen der Leistungsübertragungsweg von der Verbrennungskraftmaschine 10 zu den Vorderrädern 12 besteht. Die Kupplungswelle 106 und das Leistungsübertragungselement 108 sind ein Beispiel für die Drehelemente, aus denen der Leistungsübertragungsweg vom Verteilergetriebe 18 zu den Hinterrädern 14 besteht. 4A zeigt einen Zustand, wo das Fahrzeug im 2WD_d-Modus fährt, und ist 3B gleich, abgesehen davon, dass der Text („FF-Modus”) nicht angezeigt wird. 4B zeigt einen Anzeigezustand, wo das Fahrzeug im 4WD-Modus fährt, und ist 3C gleich, abgesehen davon, dass der Text nicht angezeigt wird.
5A bis 5C zeigen jeweils einen noch anderen Modus des Fahrzeugmodellbilds 96. In dem in 5A bis 5C gezeigten Fahrzeugmodellbild sind die Betätigungszustände der ersten Kupplung 36 und der zweiten Kupplung 54 noch deutlicher angezeigt. In 5A entspricht das Kreissegment 110, das zwischen den Achsen 104 der rechten und linken Vorderräder 100 angezeigt wird, der ersten Kupplung 36, und das Kreissegment 114, das zwischen den Radachsen 112 des rechten und des linken Hinterrads 102 angezeigt wird, entspricht der zweiten Kupplung 54. Im Folgenden wird der Kreis (110), welcher der ersten Kupplung 36 entspricht, als erste Kupplung 110 bezeichnet, und der Kreis (114), welcher der zweiten Kupplung 54 entspricht, wird als zweite Kupplung 114 bezeichnet. Die Segmente 112 zwischen dem rechten Hinterrad 102 und der zweiten Kupplung 114 bzw. zwischen dem linken Hinterrad 102 und der zweiten Kupplung 114 stellen die Radachsen 56R, 56L der Hinterräder 14 dar. Hierbei sind die erste Kupplung 36 und die zweite Kupplung 54 ausgerückt (im entkoppelten Modus), die Segmente, welche die erste Kupplung 110 bzw. die zweite Kupplung 114 darstellen, werden von nicht aufgefüllten Formen angezeigt (oder sind in einem Zustand, in dem sie nicht leuchten). Leistung wird auf die Vorderräder 12 übertragen, aber die Übertragung von Leistung auf die Hinterräder 14 ist unterbrochen, daher wird das Segment, das die Kupplungswelle 106 darstellt, von einer nicht ausgefüllten Form angezeigt. Die Radachsen 56R, 56L der Hinterräder 14 drehen sich zusammen mit den Hinterrädern 14, daher sind die Segmente, welche die Radachsen 112 darstellen, in einem Zustand, in dem sie leuchten. 5B zeigt einen Anzeigezustand, wo das Fahrzeug in einem Zustand, wo die Kupplungen eingerückt sind, im 4WD-Modus fährt. Das Verteilergetriebe 18 überträgt außerdem Leistung auf die Hinterräder 14, und alle Segmente sind in einem Zustand, in dem sie leuchten. 5C zeigt einen sogenannten Bereitschaftsmodus, wo nur die erste Kupplung 36 eingerückt ist und sich die Drehelemente drehen, oder einen Übergangsmodus vom entkoppelten Modus auf den 4WD-Modus oder vom 4WD-Modus auf den entkoppelten Modus. Während des Umschaltens vom entkoppelten Modus auf den 4WD-Modus oder vom 4WD-Modus auf den entkoppelten Modus werden die Eingriffselemente (die erste Kupplung 36 und die zweite Kupplung 54) jeweils eingerückt oder ausgerückt. Während des Umschaltens vom 4WD-Modus auf den entkoppelten Modus dauert es wegen der Trägheit der einzelnen Drehelemente eine Weile, bis die Drehelemente anhalten. Während das Fahrzeug vom entkoppelten Modus in den 4WD-Modus schaltet oder vom 4WD-Modus in den entkoppelten Modus schaltet, wird der in 5C dargestellte Übergangsmodus angezeigt. Der Übergangsmodus kann für eine vorgegebene Zeit angezeigt werden oder kann beendet werden, wenn erfasst worden ist, dass die Drehelemente jeweils angehalten haben oder sich drehen. In der in 3A bis 3C gezeigten Ausführungsform kann eine in 10C gezeigte (weiter unten beschriebene) Anzeige als Übergangsmodus verwendet werden. Auf diese Weise wird der Einrückungs- oder Ausrückungszustand der ersten Kupplung 36 und der zweiten Kupplung 54 durch einen Zustand des Leuchtens oder eine ungefüllte Form (oder einen Zustand des Nicht-Leuchtens) der entsprechenden ersten Kupplung 110 bzw. zweiten Kupplung 114 deutlich angezeigt.
6 zeigt einen noch anderen Modus des Fahrzeugmodellbilds 96. In 6 werden von den Drehelementen, aus denen der Leistungsübertragungsweg besteht, das Drehelement, dessen Drehung im 2WD_d-Modus durch Unterbrechen der Leistungsübertragung angehalten ist, und das Drehelement, das in einem Zustand ist, wo es sich dreht, voneinander verschieden angezeigt. 6 zeigt eine Anzeige, während das Fahrzeug im 2WD_d-Modus fährt. In 6 sind die Vorderräder 100, die Hinterräder 102 und die Achsen 104 in einem Zustand, in dem sie leuchten. Die Kupplungswelle 106 und das Leistungsübertragungselement 108 für das rechte und das linke Hinterrad 102 werden von einer hellen Farbe angezeigt (Die Kupplungswelle 106 und das Leistungsübertragungselement 108 für das rechte und das linke Hinterrad 102 werden von einer helleren Farbe angezeigt als Bilder, welche die Vorderräder 100, die Hinterräder 102 und die Achsen 104 zeigen). Alternativ dazu werden die Kupplungswelle 106 und das Leistungsübertragungselement 108 für das rechte und das linke Hinterrad 102 jeweils von verschiedenen Farben angezeigt (in 6 sind sie umständehalber gestrichelt angezeigt). Das heißt, die Drehelemente, die sich im 2WD_d-Modus drehen, sind in einem Zustand, in dem sie leuchten, und die Drehelemente, deren Drehung durch Unterbrechung der Leistungsübertragung angehalten ist, werden von einer helleren Farbe oder einer anderen Farbe angezeigt. Auf diese Weise werden die Drehelemente, die im 2WD_d-Modus in einen Zustand gebracht sind, wo sie sich nicht drehen, von einer hellen Farbe oder einer anderen Farbe angezeigt. Somit ist der Fahrer problemlos in der Lage, die Drehelemente, die in einem Zustand sind, wo sie sich drehen, und die Drehelemente, deren Drehung angehalten ist, zu unterscheiden.
7 zeigt einen noch anderen Modus des Fahrzeugmodellbilds 96. In dem in 7 gezeigten Fahrzeugmodellbild 96 werden die Pfeile (Markierungen) auf der Kupplungswelle 106 und auf dem Leistungsübertragungselement 108 in der Umgebung der Hinterradachsen angezeigt. Hierbei zeigt 7 ein Beispiel für das Fahrzeugmodellbild 96, während das Fahrzeug im 4WD-Modus fährt. Dabei wird der Pfeil, der von der Vorderradseite zur Hinterradseite ausgerichtet ist, auf der Kupplungswelle 106 angezeigt. Dieser Pfeil gibt eine Richtung an, in der die Drehung übertragen wird. Das heißt, er gibt an, dass sich die Kupplungswelle 106 dreht. Die Pfeile, die auf das rechte und das linke Hinterrad 102 gerichtet sind, werden im Leistungsübertragungsweg zum rechten und zum linken Hinterrad angezeigt. Das heißt, es wird dadurch angegeben, dass Leistung auf das rechte und das linke Hinterrad 14 übertragen wird, und dass sich das Leistungsübertragungselement 108 um die hinteren Radachsen dreht. Auch wenn dies in der Zeichnung nicht gezeigt ist, werden die Pfeile im Entkopplungsantriebsmodus in einen Zustand gebracht, in dem sie nicht leuchten. Hierbei kann die Drehzahl von jedem dieser Drehelemente durch die Breite des Pfeils oder die Länge des Pfeils ausgedrückt werden. Zum Beispiel wird proportional zur Drehzahl der einzelnen Drehelemente die Breite eines entsprechenden einen von den Pfeilen vergrößert, wie in 8A gezeigt ist. Alternativ dazu wird proportional zur Drehzahl der einzelnen Drehelemente die Länge der einzelnen Pfeile geändert, wie in 8B gezeigt ist. Obwohl dies in der Zeichnung nicht gezeigt ist, kann auf Basis der Drehzahl eines entsprechenden einen von den Drehelementen jeder der Pfeile in Bezug auf Helligkeit, Dunkelheit oder Farbe geändert werden. Im 2WD_d-Modus wird keine Drehung vom Verteilergetriebe 18 übertragen, daher ist die Länge jedes Pfeils im Wesentlichen null, oder es wird kein Pfeil angezeigt. In 7 8A und 8B ist der Zustand, wo eine Drehung auf der Seite der Vorderräder 12 stattfindet, weggelassen. In 7 8A und 8B kann der Zustand, wo eine Drehung stattfindet, auch auf der Seite der Vorderräder 12 anhand eines Pfeils angezeigt werden, und es kann sein, dass der Pfeil nicht am Drehelement, sondern in der Nähe des Drehelements angezeigt wird.
9 zeigt einen noch anderen Modus des Fahrzeugmodellbilds 96. In dem in 9 gezeigten Fahrzeugmodellbild 96 wird von dem Pfeil, der um ein entsprechendes Drehelement herum gezeigt ist, der Drehzustand der einzelnen Drehelemente, aus denen der Leistungsübertragungsweg besteht, angezeigt. Das Vorhandensein des Pfeils, der in 9 gezeigt ist, gibt an, dass sich das Drehelement, das dem Pfeil entspricht, gerade dreht. Genauer werden Segmente von Pfeilabschnitten zu 3A hinzugefügt, und die Segmente der Pfeilabschnitte werden während einer Drehung in einen Zustand gebracht, in dem sie leuchten. Auch bei den in 9 dargestellten Pfeilen kann die Breite oder die Länge jedes Pfeils nach Bedarf auf Basis der Drehzahl des entsprechenden Drehelements geändert werden. Im 2WD_d-Modus drehen sich die Kupplungswelle 106 und das Leistungsübertragungselement 108 in der Umgebung der Hinterradachsen nicht, und auf der Kupplungswelle 106 oder dem Leistungsübertragungselement 108 wird kein Pfeil angezeigt.
10A bis 10C zeigen jeweils einen noch anderen Modus des Fahrzeugmodellbilds 96. In dem in 10A gezeigten Fahrzeugmodellbild 96 wird in einem Zustand, wo sich das Drehelement nicht dreht, nur der Rahmen des Drehelements in einem leuchtenden Zustand angezeigt (10A). Alternativ dazu wird in dem in 10B gezeigten Fahrzeugmodellbild 96 in einem Zustand, wo sich das Drehelement nicht dreht, das Drehelements in einem leuchtenden Zustand in Form einer gestrichelten Linie angezeigt (10B). Alternativ dazu wird in dem in 10C gezeigten Fahrzeugmodellbild 96 in einem Zustand, wo sich das Drehelement nicht dreht, nur der Umriss des Drehelements in einem leuchtenden Zustand in Form einer gestrichelten Linie angezeigt (10C). Auf diese Weise bringt die Anzeigesteuereinheit 94 das Drehelement, das in einem Zustand ist, wo es sich dreht, in einen Zustand, in dem es leuchtet (sowohl die Umrandung des Drehelements als auch die Fläche, die von der Umrandung des Drehelements umgeben ist, werden in einem Zustand des Leuchtens angezeigt). Die Anzeigesteuereinheit 94 zeigt das Drehelement, das in einem Zustand ist, wo es sich nicht dreht, in einem Zustand wo nur die Umrandung des Drehelements in einem Zustand ist, wo sie leuchtet. Alternativ dazu zeigt die Anzeigesteuereinheit 94 das Drehelement, das in einem Zustand ist, wo es sich nicht dreht, durch die gestrichelte Linie an. Alternativ dazu zeigt die Anzeigesteuereinheit 94 das Drehelement, das in einem Zustand ist, wo es sich nicht dreht, in einem Zustand an, wo nur die Umrandung des Drehelements in Form einer gestrichelten Linie in einem Zustand ist, in dem sie leuchtet. Somit wird der Drehzustand der einzelnen Drehelemente deutlich angezeigt.
11A und 11B zeigen jeweils einen noch anderen Modus des Fahrzeugmodellbilds 96. In 11A und 11B kann zusätzlich zum Drehzustand der einzelnen Drehelemente, der in 3A bis 10C dargestellt ist, die Antriebskraft (das Verteilungsverhältnis) jedes Rades angezeigt werden. Wie in 11A und 11B dargestellt ist, wird die Antriebskraft jedes Rades neben dem entsprechenden Rad durch Segmente dargestellt. 11A zeigt das Fahrzeugmodellbild 96 im 2WD_d-Modus. Im 2WD_d-Modus wird Antriebskraft nur auf die Vorderräder 12 übertragen, so dass die Antriebskraftsegmente, die jeweils neben dem rechten und dem linken Vorderrad 100 angeordnet sind, in einen Zustand gebracht, in dem sie leuchten. Weil dagegen die Antriebskraft jedes Hinterrads 14 null ist, werden die entsprechenden Antriebskraftsegmente nicht in einen Zustand gebracht, in dem sie leuchten. 11B zeigt das Fahrzeugmodellbild 96, während das Fahrzeug im 4WD-Modus fährt. Im 4WD-Modus wird Leistung auch auf die Hinterräder 14 übertragen, so dass die Antriebskraftsegmente, die jeweils neben dem rechten und dem linken Hinterrad 102 angeordnet sind, auch in einen Zustand gebracht werden, in dem sie leuchten. Wenn die Antriebskraftverteilung zwischen den Vorder- und Hinterrädern gleich ist (50:50), wird eine gleiche Anzahl der Antriebskraftsegmente jedes Rads angezeigt, wie in 11B gezeigt ist.
12 zeigt einen noch anderen Modus des Fahrzeugmodellbilds 96. 12 zeigt eine Anzeige in dem Fall, wo von der oben beschriebenen Fehlerdiagnosesteuereinheit 90 in dem System zum Umschalten des Antriebszustands, einschließlich der ersten Kupplung 36 und der zweiten Kupplung 54 eine Anomalie erfasst hat. Wie in 12 dargestellt ist, wird beispielsweise der Text (zum Beispiel „4WD-System-Anomalie”), der über die Tatsache informiert, dass eine Anomalie erfasst worden ist, auf dem Fahrzeugmodellbild 96 angezeigt. Alternativ dazu wird das gesamte Fahrzeugmodellbild 96 blinken gelassen. Als noch weiterer Modus ist die Bordanzeige 95 so ausgelegt, dass sie in der Lage ist, eine Mehrzahl von Anzeigebildschirmen einschließlich des Fahrzeugmodellbilds 96 anzuzeigen. Wenn eine Anomalie in dem System erfasst worden ist, schaltet die Anzeigesteuereinheit 94 in diesem Fall bevorzugt vom Fahrzeugmodellbild 96 auf eine Textanzeige um, die über die Anomalie informiert, wie in 13 dargestellt ist, und lässt dadurch, dass sie eine Änderung auf das Fahrzeugmodellbild 96 nicht zulässt, nicht zu, dass das Fahrzeugmodellbild 96 (der Bildschirm, der den Betriebszustand des Entkopplungsmechanismus gemäß der Erfindung anzeigt) angezeigt wird.
Die Bordanzeige 95 so ausgelegt, dass sie in der Lage ist, auf eine Mehrzahl von Anzeigebildschirmen einschließlich des Fahrzeugmodellbilds 96 zu wechseln. Die Bordanzeige 95 ist auch so gestaltet, dass sie in der Lage ist, auf einen Anzeigebildschirm zu wechseln, der einen Kraftstoffverbrauchseffekt durch geeignetes Umschalten vom 4WD-Modus auf den 2WD_d-Modus angibt. Wenn die Bordanzeige 95 vom Fahrer in den Anzeigebildschirm geändert wird, der den Kraftstoffverbrauchseffekt angibt, wechselt die Anzeigesteuereinheit 94 beispielsweise die Bordanzeige 95 in den in 14A gezeigten Anzeigebildschirm. Auf dem in 14A gezeigten Anzeigebildschirm werden eine im 4WD-Modus zurückgelegte Strecke innerhalb der zurückgelegten Gesamtstrecke und eine Verbesserungsspanne für den Kraftstoffverbrauch (Kraftstoffverbrauchseffekt) im Vergleich zu dem Fall, wo das Fahrzeug ständig im 4WD-Modus fährt, angezeigt. Anstelle der zurückgelegten Strecke kann eine Fahrzeit verwendet werden. Diese Informationen können auf demselben Bildschirm wie das Fahrzeugmodellbild angezeigt werden. Alternativ dazu kann, wie im Fall des in 14B gezeigten Anzeigebildschirms, ein Graph angezeigt werden, wo die Abszisse die zurückgelegte Strecke darstellt und die Ordinate eine 4WD-Ausgangsleistungsmenge (= ein Hinterradantriebsdrehmoment) darstellt. Wie im Fall des in 14B gezeigten Anzeigebildschirms können zusammen mit der Anzeige, die es dem Fahrer ermöglicht, die 4WD-Ausgangsleistungsmenge während des Fahrens jederzeit zu überprüfen, der prozentuale Anteil des 4WD-Modus (4WD-Modusverhältnis) während des Fahrens und eine Verbesserungsspanne für den Kraftstoffverbrauch (Kraftstoffverbrauchseffekt) angezeigt werden.
15 ist ein Ablaufschema, das einen relevanten Abschnitt von Steueroperationen der elektronischen Steuereinheit 80 gemäß der Erfindung, genauer Steueroperationen zum Anzeigen eines Betriebszustands des Allradfahrzeugs 8 auf dem Fahrzeugmodellbild 96 darstellt.
Zuerst wird in Schritt S1, welcher der Sensorsignalverarbeitungseinheit 82 und der Fahrzeugantriebsmodusbestimmungseinheit 84 entspricht, ein optimaler Antriebszustand des Allradfahrzeugs 8, das heißt es werden die Betätigungszustände der ersten Kupplung 36, der zweiten Kupplung 54 und der Kopplungseinrichtung 22 auf Basis der Informationen bestimmt, die von den verschiedenen Sensoren erfasst werden. Anschließend wird in S2, welcher der Fehlerdiagnosesteuereinheit 90 entspricht, bestimmt, ob das System des Allradfahrzeugs 8 normal arbeitet. Wenn in S2 eine negative Bestimmung getroffen wird, wird die Bordanzeige 95 in S7, welcher der Anzeigesteuereinheit 94 entspricht, in den Anzeigebildschirm geändert, der über eine Anomalie informiert, wie in 12 oder 13 dargestellt ist.
Wenn dagegen in S2 eine positive Bestimmung getroffen wird, wird in S3, welcher der Fahrzeugantriebsmodusbestimmungseinheit 84 entspricht, bestimmt, ob der in S1 bestimmte Antriebszustand des Allradfahrzeugs 8 der 4WD-Modus ist (ob das System arbeitet). Wenn in S3 eine positive Bestimmung getroffen wird, wird die Bordanzeige 95 in S6, welcher der Anzeigesteuereinheit 94 entspricht, in einen Anzeigebildschirm geändert, wie er beispielsweise in 3C, 4B, 5A, 7, 8A, 8B, 9 oder 11B gezeigt ist. Der Drehzustand der einzelnen Drehelemente und die Antriebskraftverteilung im 4WD-Modus werden auf dem Fahrzeugmodellbild 96 oder in der Nähe des Fahrzeugmodellbilds 96 angezeigt. Wenn in S3 eine negative Bestimmung getroffen wird, wird die Antriebskraft, die auf die Hinterräder 14 übertragen wird, in S4, welcher der Anzeigesteuereinheit 94 entspricht, null, daher wird die Menge der Antriebskraft an den Hinterrädern 14 als null angezeigt, wie beispielsweise in 11A dargestellt ist. Anschließend werden in S5, welcher der Anzeigesteuereinheit 94 entspricht, die Drehelemente, die Leistung auf die Hinterräder 14 übertragen, einschließlich der Antriebswelle 20, auf unterschiedliche Weise in einem blinkenden Zustand, durch eine helle Farbe, durch eine andere Farbe oder darunter angezeigt, wie in 3A, 4A, 6, 10A oder 10C gezeigt ist.
Wie oben beschrieben, ist gemäß der vorliegenden Ausführungsform der Drehzustand der einzelnen Drehelemente des Allradfahrzeugs 8 oder der Betätigungszustand der einzelnen Eingriffselemente des Entkopplungsmechanismus so gestaltet, dass er an einer von den folgenden Anzeigepositionen angezeigt wird: (i) einer Anzeigeposition auf dem Fahrzeugmodellbild der Bordanzeige oder (ii) einer Anzeigeposition in der Nähe des Fahrzeugmodellbilds der Bordanzeige. Somit ist es möglich, den Fahrer jederzeit über den Betätigungszustand des Entkopplungsmechanismus zu informieren. Somit ist es dem Fahrer möglich, das Fahrzeug auf Basis des Betätigungszustands des Entkopplungsmechanismus zu fahren.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird der Drehzustand der einzelnen Drehelemente durch Text oder einen Pfeil (eine Markierung oder darunter) auf dem Fahrzeugmodellbild 96 noch deutlicher angezeigt.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann die elektronische Steuereinheit dafür ausgelegt sein, in einem entkoppelten Modus, wo die Übertragung von Leistung von der Verbrennungskraftmaschine und den Antriebsrädern auf das Drehelement unterbrochen ist, jedes Drehelement in einem der folgenden Anzeigemodi anzugeben: (a) ein Bild, welches das Drehelement zeigt, wird nicht angezeigt, (b) ein Bild, welches das Drehelement zeigt, wird in einer helleren Farbe angezeigt als Bilder, die andere Drehelemente zeigen, und (c) ein Bild, welches das Drehelement im entkoppelten Modus zeigt, wird mit einer Farbe angezeigt, die anders ist als die eines Bildes, welches das Drehelement in einem Modus zeigt, der nicht der entkoppelten Modus ist. Somit werden die Drehelemente, deren Drehung durch Unterbrechen der Leistungsübertragung angehalten ist, klar ersichtlich.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann das Fahrzeugmodellbild 96 Bilder beinhalten, welche die Eingriffselemente des Entkopplungsmechanismus zeigen, und die Einrückungs- und Ausrückungszustände der Eingriffselemente anzeigen. Somit ist der Einrückungs- oder Ausrückungszustand jedes Eingriffselements klar ersichtlich.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird der Drehzustand der einzelnen Drehelemente im Übergangsmodus, in dem der Antriebsmodus vom entkoppelten Modus in einen nicht entkoppelten Modus oder vom nicht entkoppelten Modus in den entkoppelten Modus geschaltet wird, deutlich angezeigt.
Gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt die elektronische Steuereinheit unter Verwendung von Text oder einer Markierung auf einem entsprechenden Drehelement, dessen Drehung durch Unterbrechen der Leistungsübertragung angehalten ist, während des Fahrens an, dass das Drehelement in einem Zustand ist, wo es sich nicht dreht. Somit wird das Drehelement, dessen Drehung durch Unterbrechen der Leistungsübertragung angehalten ist, klar ersichtlich.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist der Drehzustand der einzelnen Drehelemente durch Anzeigen eines Pfeils an einer Position auf dem entsprechenden Drehelement oder einer Position in der Nähe des entsprechenden Drehelements, der den Drehzustand der einzelnen Drehelemente angibt, klar ersichtlich. Dadurch, dass die Länge des Pfeils auf fast null eingestellt wird oder der Pfeil für das nicht-drehende Drehelement gar nicht angezeigt wird, ist das nicht-drehende Drehelement klar ersichtlich.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist die elektronische Steuereinheit dafür ausgelegt, dann, wenn die elektronische Steuereinheit in den Entkopplungsmodus schaltet, wo die Übertragung von Leistung von der Verbrennungskraftmaschine und den Antriebsrädern auf die Drehelemente unterbrochen ist, eine Anzeige der einzelnen Drehelemente, für welche die Leistungsübertragung von der Verbrennungskraftmaschine und den Antriebsrädern unterbrochen ist, in einen der folgenden Modi zu ändern: (1) die Anzeige der einzelnen Drehelemente wird von einem Zustand, in dem sowohl die Umrandung des Drehelements als auch die von der Umrandung umgebene Fläche leuchten, in einen Zustand geändert, in dem nur die Umrandung des Drehelements leuchtet, (2) die Anzeige der einzelnen Drehelemente wird von einem Zustand, in dem sowohl die Umrandung des Drehelements als auch die von der Umrandung umgebene Fläche des Drehelements leuchten, in einen Zustand geändert, in dem nur die Umrandung des Drehelements in Form einer gestrichelten Linie leuchtet, und (3) die Anzeige des Drehelements, für das die Übertragung von Leistung von der Verbrennungskraftmaschine und den Antriebsrädern unterbrochen ist, wird von einer durchgezogenen Linie in eine gestrichelte Linie geändert, wo die Übertragung von Leistung von der Verbrennungskraftmaschine und den Antriebsrädern unterbrochen ist. Somit werden das Drehelement, das in einem Zustand ist, wo es sich dreht und das Drehelement, dessen Drehung angehalten ist, klar unterschiedlich angezeigt.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird auch die Antriebskraft jedes Rads angezeigt. Somit ist es jederzeit möglich, den Drehzustand der einzelnen Drehelemente und die Antriebskraft der einzelnen Drehelemente zu erkennen.
Wenn eine Anomalie des Systems des Allradfahrzeugs 8 erfasst worden ist, wird gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Anomalie angezeigt. Somit ist es möglich, den Fahrer schnell über das Auftreten der Anomalie zu informieren. Wenn eine Anomalie erfasst worden ist, wird der Bildschirm zum Anzeigen des Drehzustands der einzelnen Drehelemente (das Fahrzeugmodellbild 96) nicht dargestellt oder in den Bildschirm zum Anzeigen der Anomalie geändert, so dass es möglich ist, den Fahrer schnell über die Erfassung der Anomalie zu informieren.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird der Kraftstoffverbrauchseffekt im 2WD_d-Modus angezeigt, so dass der Fahrer in der Lage ist, den Kraftstoffverbrauchseffekt im 2WD_d-Modus jederzeit zu erkennen.
Nun werden andere Ausführungsformen der Erfindung beschrieben. In der vorliegenden Beschreibung bezeichnen gleiche Bezugszahlen Abschnitte, die der oben beschriebenen Ausführungsform gleich sind und auf ihre Beschreibung wird verzichtet.
16 ist eine Skizze, die schematisch den Aufbau eines Allradfahrzeugs 120 gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung darstellt. Die Vorderradseite des Allradfahrzeugs 120 ist der des in 1 gezeigten Allradfahrzeugs 8 gleich, daher zeigt 16 nur die Hinterradseite, die sich von der des oben beschriebenen Allradfahrzeugs 8 unterscheidet. Wie in 16 dargestellt ist, sind eine zweite Kupplung 122 und eine Rechts/Links-Antriebskraftverteilungssteuereinrichtung 124 zwischen dem Antriebsritzel 48 und den Hinterrädern 14 vorgesehen. Die Rechts/Links-Antriebskraftverteilungssteuereinrichtung 124 ändert die Antriebskraftverteilung zwischen dem rechten und dem linken Vorderrad 14.
Die zweite Kupplung 122 ist zwischen dem Antriebsritzel 48 und der Rechts/Links-Antriebskraftverteilungssteuereinrichtung 124 vorgesehen und verbindet oder unterbricht den Leistungsübertragungsweg zwischen ihnen. Die zweite Kupplung 122 weist eine Kupplungsverzahnung 128, eine Kupplungsverzahnung 132, eine zylindrische Hülse 136 und eine Schaltklaue 138 auf. Die Kupplungsverzahnung 128 ist an einem Leistungsübertragungselement 126 ausgebildet, an dem ein Hohlrad ausgebildet ist, das mit dem Antriebsritzel 48 in Eingriff ist. Die Kupplungsverzahnung 132 ist am Außenrand eines in der Rechts/Links-Antriebskraftverteilungssteuereinrichtung 124 vorgesehenen Eingangszahnrads 130 ausgebildet. Die Innenverzahnung 134, die in der Lage ist, mit den Kupplungsverzahnungen 128, 132 in Eingriff zu sein, ist am Innenrand der zylindrischen Hülse 136 ausgebildet. Die Schaltklaue 138 verstellt die Hülse 136 in der Drehachsenrichtung. Die Schaltklaue 138 wird durch einen (nicht gezeigten) Stellantrieb verstellt.
Wenn die Innenverzahnung 134 der Hülse 136 mit der Kupplungsverzahnung 128 und der Kupplungsverzahnung 132 in Eingriff ist, ist das Leistungsübertragungselement 126 mit dem Eingangszahnrad 130 verkoppelt und Leistung wird vom Antriebsritzel 48 auf die Rechts/Links-Antriebskraftverteilungssteuereinrichtung 124 übertragen. Dagegen ist in einem Zustand, wo die Innenverzahnung 134 der Hülse 136 nicht mit der Kupplungsverzahnung 128 oder der Kupplungsverzahnung 132 in Eingriff ist, ist das Leistungsübertragungselement 126 vom Eingangszahnrad 130 entkoppelt, und der Leistungsübertragungsweg zwischen dem Antriebsritzel 48 und der Rechts/Links-Antriebskraftverteilungssteuereinrichtung 124 ist unterbrochen.
Die Rechts/Links-Antriebskraftverteilungssteuereinrichtung 124 weist eine erste Kupplung 140 und eine zweite Kupplung 142 auf. Die erste Kupplung 140 ist auf der Seite des Hinterrads 14L vorgesehen. Die zweite Kupplung 142 ist auf der Seite des Hinterrads 14R vorgesehen. Die erste Kupplung 140 ist zwischen dem Eingangszahnrad 130 und dem Hinterrad 14L vorgesehen und ist aus einer elektronisch gesteuerten Kopplungseinrichtung gebildet, die beispielsweise von einer Nasslamellenkupplung gebildet wird. Die Antriebskraft, die auf das Hinterrad 14L übertragen wird, wird durch Steuern des von der ersten Kupplung 140 übertragenen Drehmoments gesteuert. Genauer wird die Antriebskraft, die auf das Hinterrad 14L übertragen wird, größer, wenn das von der ersten Kupplung 140 übertragene Drehmoment größer wird. Die zweite Kupplung 142 ist zwischen dem Eingangszahnrad 130 und dem Hinterrad 14R vorgesehen und ist aus einer elektronisch gesteuerten Kopplungseinrichtung gebildet, die beispielsweise von einer Nasslamellenkupplung gebildet wird. Die Antriebskraft, die auf das Hinterrad 14R übertragen wird, wird durch Steuern des von der zweiten Kupplung 142 übertragenen Drehmoments gesteuert. Genauer wird die Antriebskraft, die auf das Hinterrad 14R übertragen wird, größer, wenn das von der zweiten Kupplung 142 übertragene Drehmoment größer wird. Durch Steuern des Drehmoments, das von der ersten Kupplung 140 übertragen wird, und das Drehmoment, das von der zweiten Kupplung 142 übertragen wird, ist es möglich, die Drehmomentverteilung zwischen dem rechten und dem linken Hinterrad 14 stufenlos zwischen 0:100 bis und 100:0 zu steuern.
In dem Allradfahrzeug 120, das die solchermaßen gestaltete Rechts/Links-Antriebskraftverteilungssteuereinrichtung 124 aufweist, die in der Lage ist, die Antriebskraftverteilung zwischen dem rechten und dem linken Hinterrad 14 zu ändern, wird der Zustand der Antriebskraftverteilung zwischen dem rechten und dem linken Hinterrad 14 angezeigt. 17A zeigt ein ein Fahrzeugmodellbild, in dem ein Segment 190, das der ersten Kupplung 140 entspricht, und ein Segment 192, das der zweiten Kupplung 142 entspricht, zu 5A bis 5C hinzugefügt sind. 17B zeigt ein Beispiel für eine Anzeige des entkoppelten Antriebsmodus. 17C zeigt ein Beispiel für eine Anzeige des 4WD-Modus. 18 entspricht 11B, und in diesem Fall werden Segmente, die neben den Hinterrädern 102 angeordnet sind, auf Basis der Antriebskraftverteilung zwischen dem rechten und dem linken Hinterrad auf unterschiedlichen Höhen angezeigt.
Hierbei kann die Rechts/Links-Antriebskraftverteilungssteuereinrichtung 124 auch auf der Vorderradseite vorgesehen sein oder kann auch sowohl auf der Vorderradseite als auch auf der Hinterradseite vorgesehen sein. So ist es beispielsweise möglich, die Rechts/Links-Verteilung der Antriebskraft sowohl auf der Vorderradseite als auch der Hinterradseite zu ändern. Wie in 19 dargestellt ist, werden in einem solchen Fall rechte und linke Segmente, welche die Antriebskraftverteilung angeben, auf unterschiedlichen Höhen sowohl auf der Vorderradseite als auch der Hinterradseite angezeigt.
Wie oben erörtert, werden gemäß der vorliegenden Ausführungsform zusätzlich zu vorteilhaften Wirkungen, die denen der oben beschriebenen Ausführungsform ähnlich sind, die Antriebskraftverteilung zwischen dem rechten und dem linken Hinterrad 14 und der Drehzustand der einzelnen Drehelemente in dem Fahrzeug, das die Rechts/Links-Verteilung der Antriebskraft 124 aufweist, zusammen angezeigt. Daher ist der Fahrer in der Lage, nicht nur den Betätigungszustand des Entkopplungsmechanismus, sondern auch die Antriebskraft jedes einzelnen Rades genau zu erkennen.
20 ist eine Skizze eines Allradfahrzeugs 160 gemäß einer noch anderen Ausführungsform der Erfindung. Die Vorderradseite des Allradfahrzeugs 160 ist der des oben beschriebenen Allradfahrzeugs 8 gleich, daher zeigt 20 nur die Hinterradseite, die sich von der des oben beschriebenen Allradfahrzeugs 8 unterscheidet. Wie in 20 gezeigt ist, sind eine zweite Kupplung 162, eine Kupplung 164 und ein hinteres Differential 168 zwischen dem Antriebsritzel 48 und den Hinterrädern 14 vorgesehen.
Die zweite Kupplung 162 ist zwischen einem Leistungsübertragungselement 172 und einem Hohlradelement 170 vorgesehen, in dem ein Hohlrad ausgebildet ist, das mit dem Antriebsritzel 48 in Eingriff ist, und verbindet oder unterbricht den dazwischen verlaufenden Leistungsübertragungsweg. Eine Außenverzahnung, die mit dem Antriebsritzel 48 in Eingriff ist, ist am Hohlradelement 170 ausgebildet, und eine Kupplungsverzahnung 174, die Bestandteil der zweiten Kupplung 162 ist, ist ebenfalls am Hohlradelement 170 ausgebildet. Eine Kupplungsverzahnung 176, die Bestandteil der zweiten Kupplung 162 ist, ist in der axialen Richtung an einem Ende des Leistungsübertragungselements 172 ausgebildet.
Die zweite Kupplung 162 ist eine Klauenkupplung und weist die Kupplungsverzahnung 174, die Kupplungsverzahnung 176, eine Hülse 178 und eine Schaltklaue 180 auf. Die Kupplungsverzahnung 174 ist am Hohlradelement 170 ausgebildet. Die Kupplungsverzahnung 176 ist am Leistungsübertragungselemente 172 ausgebildet. Die Innenverzahnung, die in der Lage ist, mit der Kupplungsverzahnung 174 und der Kupplungsverzahnung 176 in Eingriff zu sein, ist an der Hülse 178 ausgebildet. Die Schaltklaue 180 verstellt die Hülse 178 in der axialen Richtung. Die Schaltklaue 180 wird durch einen (nicht gezeigten) Stellantrieb verstellt. Ein Synchronisierungsmechanismus kann in der zweiten Kupplung 162 vorgesehen sein.
In der zweiten Kupplung 162 ist das Hohlradelement 170 mit dem Leistungsübertragungselemente 172 verbunden, wenn die Innenverzahnung der Hülse 178 mit der Kupplungsverfahren 174 und gleichzeitig mit der Kupplungsverzahnung 176 in Eingriff ist. Wenn die Innenverzahnung der Hülse 178 dagegen nicht mit mindestens einer von der Kupplungsverzahnung 174 und der Kupplungsverzahnung 176 in Eingriff ist, ist das Hohlradelement 170 vom Leistungsübertragungselement 172 entkoppelt.
Die Kopplungseinrichtung 164 ist zwischen dem Leistungsübertragungselement 172 und dem hinteren Differential 168 vorgesehen. Die Kopplungseinrichtung 164 ist eine elektronisch gesteuerte Kopplungseinrichtung, die beispielsweise aus einer Nasslamellenkupplung besteht, und ist in der Lage, das von der Kopplungseinrichtung 164 übertragene Drehmoment zu steuern. Auf diese Weise ist in der vorliegenden Ausführungsform die Kopplungseinrichtung nicht an der Antriebswelle 20, sondern in der Nähe der Radachsen der Antriebsräder 14 vorgesehen.
Das hintere Differential 168 weist ein Gehäuse 168c und einen Differentialmechanismus 168d auf. Das Gehäuse 168c erstreckt sich in der axialen Richtung zur Kopplungseinrichtung 164. Wenn die Kopplungseinrichtung 164 verkoppelt ist, ist das Gehäuse 168c mit dem Leistungsübertragungselement 172 verkoppelt. Der Differentialmechanismus 168d wird von Kegelrädern gebildet. Der spezifische Aufbau und Betrieb des Differentialmechanismus 168d sind bekannt, so dass auf ihre Beschreibung verzichtet wird.
Durch Ändern der Betriebszustände der ersten Kupplung 36, der zweiten Kupplung 162 und der Kopplungseinrichtung 164 ist das solchermaßen gestaltete Allradfahrzeug 160 in der Lage, im 2WD_d-Modus, in dem die Drehung der Antriebswelle 20 angehalten ist, oder im 4WD-Modus zu fahren. Somit ist das solchermaßen gestaltete Allradfahrzeug 160 auch in der Lage, den Drehzustand der einzelnen Drehelemente und die Antriebskraftverteilung auf Basis der oben beschriebenen Anzeigesteuereinheit 94 anzuzeigen.
Vorstehend wurden die Ausführungsformen der Erfindung ausführlich unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben. Die Erfindung ist auch auf andere Ausführungsformen beschränkt.
Zum Beispiel sind die Modi des Fahrzeugmodellbilds 96, die in den obigen Ausführungsformen beschrieben werden, nur als Erläuterung gedacht, und die Modi können nach Bedarf kombiniert werden. Zum Beispiel können die Modi nach Bedarf auf die folgende Weise kombiniert werden. Das Drehelement, das in einem Zustand ist, wo es sich dreht, wird von einem Pfeil angezeigt, und das Drehelement, das in einem Zustand ist, wo es sich nicht dreht, wird nicht angezeigt, in einer hellen Farbe angezeigt, in einer anderen Farbe angezeigt, durch eine ungefüllte Form angezeigt, mit einer gestrichelten Linie angezeigt oder dergleichen.
Zum Beispiel wird in dem in den obigen Ausführungsformen beschriebenen Fahrzeugmodellbild 96 der Betätigungszustand jedes einzelnen Eingriffselements des Entkopplungsmechanismus durch den Zustand des Leuchtens oder den Zustand des Nicht-Leuchtens des entsprechenden Kreissegments angezeigt. Es kann durch ein Modellbild ersetzt werden, in dem ein Kupplungsmechanismus ein- oder ausgerückt ist.
Die Allradfahrzeuge 8, 120, 160 gemäß den oben beschriebenen Ausführungsformen dienen nur der Erläuterung, und die Erfindung ist nicht auf diese Allradfahrzeuge 8, 120, 160 beschränkt. Das heißt, die Erfindung kann nach Bedarf auf ein Allradfahrzeug angewendet werden, solange das Allradfahrzeug in der Lage ist, in einem Zustand zu fahren, wo die Drehelemente einschließlich einer Antriebswelle im 2WD-Modus entkoppelt sind.
In den oben beschriebenen Ausführungsformen weist jedes von den Allradfahrzeugen 8, 120, 160 einen solchen Aufbau auf, dass Leistung ständig auf die Vorderradseite übertragen wird. Die Erfindung ist nicht unbedingt auf ein Fahrzeug mit einem solchen Aufbau beschränkt, dass Leistung konstant auf die Vorderradseite übertragen wird, sondern die Erfindung ist auch auf ein Fahrzeug anwendbar, das so aufgebaut ist, dass Leistung ständig auf die Hinterradseite übertragen wird.
Wenn eine Anomalie im System erfasst worden ist, wird in den oben beschriebenen Ausführungsformen eine Anzeige, die über die Anomalie informiert, ausgeführt, wie beispielsweise in 12 oder 13 gezeigt ist. Außerdem kann der Fahrer durch Ausgabe eines Warntons oder weniger über die Anomalie informiert werden.
In den oben beschriebenen Ausführungsformen sind die erste Kupplung 36 und die zweite Kupplung 54 Klauenkupplungen. Die Kupplungen sind nicht auf diesen Typ beschränkt, und geeignete Kupplungen, beispielsweise hydraulische Reibkupplungen und elektronisch gesteuerte Kupplungen, sind anwendbar, solange die Kupplungen so gestaltet sind, dass sie den Leistungsübertragungsweg zwischen Drehelementen verbindet und unterbricht.
In den oben beschriebenen Ausführungsformen ist die Rechts/Links-Verteilung der Antriebskraft 124 auf der Hinterradseite im Allradfahrzeug 120 vorgesehen. Die Rechts/Links-Antriebskraftverteilungssteuereinrichtung 124 kann auf der Vorderradseite vorgesehen sein oder kann sowohl auf der Vorderradseite als auch auf der Hinterradseite vorgesehen sein.
Wenn die zweite Kupplung 162 oder die Kopplungseinrichtung 164 ausgerückt wird, werden im Allradfahrzeug 160 gemäß der oben beschriebenen Ausführungsform die Drehelemente einschließlich der Antriebswelle 20 von der Hinterradseite entkoppelt.
Durch die Verwendung der Kopplungseinrichtung 164 als Trennvorrichtung kann somit die zweite Kupplung 162 weggelassen werden.
In den oben beschriebenen Ausführungsformen ist das automatische Getriebe 16 ein automatisches Stufengetriebe, das aus einer Mehrzahl von Planetengetriebeeinheiten und Reibeingriffsvorrichtungen besteht. Das automatische Getriebe 16 ist nicht unbedingt auf diese Gestaltung beschränkt. Zum Beispiel kann das automatische Getriebe 16 nach Bedarf in ein Getriebe geändert werden, das aus einer Mehrzahl von ineinander greifenden Zahnrädern besteht. Das automatische Getriebe 16 ist nicht unbedingt auf ein Stufengetriebe beschränkt und kann auch ein stufenlos variables automatisches Getriebe sein.
In den oben beschriebenen Ausführungsformen sind die 4WD-ECU 81 und die Anzeigesystemsteuerungs-ECU separat als elektronische Steuereinheit 80 vorgesehen. Die Funktion der 4WD-ECU und die Funktion der Anzeigesystemsteuerungs-ECU können von ein und derselben ECU verarbeitet werden.
In den oben beschriebenen Ausführungsformen wird der Pfeil, der den Drehzustand der einzelnen Drehelemente angibt, auf dem entsprechenden Drehelement angezeigt. Die Erfindung ist nicht auf diese Gestaltung beschränkt. Der Pfeil, der den Drehzustand der einzelnen Drehelemente angibt, kann in der Nähe des entsprechenden Drehelements angezeigt werden.
In den oben beschriebenen Ausführungsformen wird „FF-Modus”, „4WD-Modus” oder darunter als ein Beispiel für das Anzeigen des Drehzustands der einzelnen Drehelemente durch Text verwendet. Die Erfindung ist nicht auf diese Gestaltung beschränkt. Es kann auch ein anderer Text, beispielsweise „Entkopplung wird ausgeführt” verwendet werden.
In den oben beschriebenen Ausführungsformen wird die Drehzahl der einzelnen Drehelemente durch die Länge oder Breite des entsprechenden Pfeils ausgedrückt. Die Antriebskraft der einzelnen Räder kann von einem Pfeil angezeigt werden. Auch in diesem Fall kann die Antriebskraft dadurch angezeigt werden, dass mit zunehmender Antriebskraft die Länge des Pfeils vergrößert wird oder die Breite des Pfeils vergrößert wird.
In den oben beschriebenen Ausführungsformen wird die Antriebskraft jedes einzelnen Rades durch Segmente in der Nähe des entsprechenden Rads ausgedrückt. Die Anzeige der Antriebskraft ist nicht auf diese Gestaltung beschränkt und kann nach Bedarf geändert werden, beispielsweise unter Verwendung eines Indikators, der in jedem Rad vorgesehen ist
In den oben beschriebenen Ausführungsformen werden in 14A die zurückgelegte Gesamtstrecke und die im 4WD-Modus zurückgelegte Strecke innerhalb der zurückgelegten Gesamtstrecke angezeigt. Wie in 21 dargestellt ist, kann zum Beispiel eine zurückgelegte Strecke in eine Fahrzeit (Betriebsdauer) geändert werden, und die Fahrzeit (Betriebsdauer) kann angezeigt werden.
Wenn die erste Kupplung 36 und die zweite Kupplung 54, die dem Entkopplungsmechanismus entsprechen, ausgerückt werden, wird in den oben beschriebenen Ausführungsformen die Drehung der vorgegebenen Drehelemente angehalten. Die Erfindung ist nicht auf eine Ausführungsform beschränkt, in der die Drehung des Drehelements anhält, wenn die Leistungsübertragung unterbrochen wird. Wenn beispielsweise ein Schleppmoment zwischen Eingriffselementen auftritt, obwohl eine Kraftübertragung unterbrochen ist, kann sich das vorgegebene Drehelement wegen des Schleppmoments drehen. Das heißt, auch im entkoppelten Modus ist die Erfindung nicht auf die Gestaltung beschränkt, wo die Drehung des Drehelements anhält.
Die oben beschriebenen Ausführungsformen dienen nur der Erläuterung. Die Erfindung kann auf Basis des Wissens eines Fachmanns in einem Modus implementiert werden, der verschiedene Modifikationen und Verbesserungen beinhaltet.

Claims

Steuervorrichtung für ein Allradfahrzeug, wobei das Allradfahrzeug aufweist: eine Verbrennungskraftmaschine, Antriebsräder, auf die keine Leistung von der Verbrennungskraftmaschine übertragen wird, während das Fahrzeug in einem Zweiradantriebsmodus fährt, und auf die Leistung von der Verbrennungskraftmaschine übertragen wird, während das Fahrzeug in einem Allradantriebsmodus fährt, ein Drehelement, das so gestaltet ist, dass es im Allradantriebsmodus Leistung von der Verbrennungskraftmaschine auf die Antriebsräder überträgt, und einen Entkopplungsmechanismus, der in einem Leistungsübertragungsweg zwischen der Verbrennungskraftmaschine und den Antriebsrädern vorgesehen ist, wobei der Entkopplungsmechanismus dafür ausgelegt ist, im Zweiradantriebsmodus eine Übertragung von Leistung von der Verbrennungskraftmaschine und den Antriebsrädern auf das Drehelement zu unterbrechen, und wobei die Steuervorrichtung, aufweist: eine elektronische Steuereinheit, die dafür ausgelegt ist, einen Betätigungszustand des Entkopplungsmechanismus auf Basis eines Fahrzeugantriebsmodus umzuschalten, und den Betätigungszustand des Entkopplungsmechanismus an einer der folgenden Anzeigepositionen anzuzeigen: (i) einer Anzeigeposition auf einem Fahrzeugmodellbild einer Bordanzeige, und (ii) einer Anzeigeposition in der Nähe des Fahrzeugmodellbilds der Bordanzeige.
Steuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei die elektronische Steuereinheit dafür ausgelegt ist, den Betätigungszustand des Entkopplungsmechanismus durch Text oder eine Markierung anzuzeigen.
Steuervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Fahrzeugmodellbild ein Bild beinhaltet, welches das Drehelement zeigt; und die elektronische Steuereinheit dafür ausgelegt ist, in einem entkoppelten Modus, wo die Übertragung von Leistung von der Verbrennungskraftmaschine und den Antriebsrädern auf das Drehelement unterbrochen ist, das Drehelement in einem der folgenden Anzeigemodi anzuzeigen: (a) das Bild, welches das Drehelement zeigt, wird nicht angezeigt, (b) das Bild, welches das Drehelement zeigt, wird in einer Farbe angezeigt, die heller ist als bei den Bildern, die andere Drehelemente anzeigen, und (c) das Bild, welches das Drehelement im entkoppelten Modus zeigt, wird in einer Farbe angezeigt, die anders ist als bei dem Bild, welches das Drehelement in einem Zustand anzeigt, der nicht der entkoppelte Modus ist.
Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Fahrzeugmodellbild ein Bild beinhaltet, das ein Eingriffselement des Entkopplungsmechanismus zeigt, und die elektronische Steuereinheit dafür ausgelegt ist, einen eingerückten oder einen ausgerückten Zustand des Eingriffselements anzuzeigen.
Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die elektronische Steuereinheit dafür ausgelegt ist, einen entkoppelten Modus, in dem die Übertragung von Leistung von der Verbrennungskraftmaschine und den Antriebsrädern auf das Drehelement unterbrochen ist, einen nicht entkoppelten Modus und einen Übergangsmodus während der Zeit des Umschaltens vom entkoppelten Modus oder vom nicht entkoppelten Modus auf den jeweils anderen vom entkoppelten Modus und vom nicht entkoppelten Modus anzuzeigen.
Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die elektronische Steuereinheit dafür ausgelegt ist, einen Drehzustand des Drehelements durch Text oder eine Markierung anzuzeigen, und die elektronische Steuereinheit dafür ausgelegt ist, in einem entkoppelten Modus, wo die Übertragung von Leistung von der Verbrennungskraftmaschine und den Antriebsrädern auf das Drehelement unterbrochen ist, einen Zustand, in dem die Übertragung von Leistung von der Verbrennungskraftmaschine und den Antriebsrädern auf das Drehelement unterbrochen ist, durch den Text oder die Markierung anzuzeigen.
Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, wobei die elektronische Steuereinheit dafür ausgelegt ist, einen Drehzustand des Drehelements durch die Größe eines Pfeils anzuzeigen, der an einer Position des Drehelements oder einer Position in der Nähe des Drehelements angeordnet ist, und die elektronische Steuereinheit dafür ausgelegt ist, in einem entkoppelten Modus, wo die Übertragung von Leistung von der Verbrennungskraftmaschine und den Antriebsrädern auf das Drehelement unterbrochen ist, den Pfeil, der dem Drehelement entspricht, dessen Drehung angehalten ist, mit einer Länge von fast null anzuzeigen.
Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die elektronische Steuereinheit dafür ausgelegt ist, in einem entkoppelten Modus, wo die Übertragung von Leistung von der Verbrennungskraftmaschine und den Antriebsrädern auf das Drehelement unterbrochen ist, eine Anzeige des Drehelements, zu dem die Übertragung von Leistung von der Verbrennungskraftmaschine und den Antriebsrädern unterbrochen ist, von einer durchgezogenen Linie in eine gestrichelte Linie zu ändern.
Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die elektronische Steuereinheit dafür ausgelegt ist, eine Anzeige des Drehelements, zu dem die Übertragung von Leistung von der Verbrennungskraftmaschine und den Antriebsrädern unterbrochen ist, in einen der folgenden Modi zu ändern, wenn die elektronische Steuereinheit in einen entkoppelten Modus schaltet, wo die Übertragung von Leistung von der Verbrennungskraftmaschine und den Antriebsrädern auf das Drehelement unterbrochen ist: (1) die Anzeige des Drehelements wird von einem Zustand, in dem sowohl eine Umrandung des Drehelements als auch eine von der Umrandung umgebene Fläche des Drehelements leuchten, in einen Zustand geändert, in dem nur die Umrandung des Drehelements leuchtet, und (2) die Anzeige des Drehelements wird von einem Zustand, in dem sowohl die Umrandung des Drehelements als auch die von der Umrandung umgebene Fläche des Drehelements leuchten, in einen Zustand geändert, in dem nur die Umrandung des Drehelements in Form einer gestrichelten Linie leuchtet.
Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die elektronische Steuereinheit dafür ausgelegt ist, eine Antriebskraft der einzelnen Räder an einer der Anzeigepositionen anzuzeigen, und die elektronische Steuereinheit dafür ausgelegt ist, in einem entkoppelten Modus, wo die Übertragung von Leistung von der Verbrennungskraftmaschine und den Antriebsrädern auf das Drehelement unterbrochen ist, die Antriebskraft der einzelnen Antriebsräder als null oder als fast null anzuzeigen.
Steuervorrichtung nach Anspruch 10, ferner aufweisend: eine Rechts/Links-Antriebskraftverteilungssteuereinrichtung, die in Verbindung mit einem Paar Vorderräder und/oder einem Paar Hinterräder vorgesehen ist, wobei die elektronische Steuereinheit dafür ausgelegt ist, die Antriebskraft von jedem der rechten und linken Räder und den Betätigungszustand des Entkopplungsmechanismus gemeinsam anzuzeigen
Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die elektronische Steuereinheit dafür ausgelegt ist, eine Anomalie eines Systems des Allradfahrzeugs anzuzeigen, wenn die elektronische Steuereinheit die Anomalie erfasst.
Steuervorrichtung nach Anspruch 12, wobei die elektronische Steuereinheit dafür ausgelegt ist, von einem Bildschirm zum Anzeigen des Betätigungszustands des Entkopplungsmechanismus auf einen Bildschirm zum Anzeigen der Anomalie des Systems des Allradfahrzeugs umzuschalten, wenn die elektronische Steuereinheit die Anomalie erfasst.
Steuervorrichtung nach Anspruch 12, wobei die elektronische Steuereinheit dafür ausgelegt ist, das Fahrzeugmodellbild blinken zu lassen, wenn die elektronische Steuereinheit die Anomalie erfasst.
Steuervorrichtung nach Anspruch 12, wobei die elektronische Steuereinheit dafür ausgelegt ist, eine Tatsache, dass die Anomalie erfasst worden ist, auf dem Fahrzeugmodellbild anzuzeigen, wenn die elektronische Steuereinheit die Anomalie erfasst.
Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, wobei die elektronische Steuereinheit dafür ausgelegt ist, einen Kraftstoffverbrauchseffekt auf Basis einer Betätigung des Entkopplungsmechanismus oder einen Kraftstoffverbrauchseffekt auf Basis dessen, dass in einem anderen Modus als dem Allradantriebsmodus gefahren wird, anzuzeigen.