JP6507726B2 - 動力伝達装置 - Google Patents

Description

本発明は、動力伝達装置に関する。

たとえば特許文献１に記載されるように、従来、前輪をエンジンで駆動するとともに、後輪をモータで駆動する車両が存在する。車両の制御装置は、車両の走行状態などに応じてモータを制御することにより、その時々で必要とされるモータのトルクを後輪へ付与する。また、車両の減速時などの状況下において、モータは発電機として機能する。このモータにおける発電時の回転抵抗が制動力として利用される。また、当該発電される回生エネルギとしての電力は車両の蓄電池に供給されてその充電に利用される。

特開２０１４−６９６５７号公報

ところが、特許文献１に記載の車両も含め、走行用の動力源の一であるモータを利用して回生発電を行う車両においては、つぎのようなことが懸念される。たとえば車両の減速時、モータは後輪に連動して回転するため、モータによる発電量を制御することが難しい。蓄電池の容量には限度があるため、すぐに満充電の状態に至ることがある。そしてこの後も、モータにより発電される電力が蓄電池に供給される場合、蓄電池は過充電の状態となってその劣化が助長されるおそれがある。

本発明の目的は、より適切な回生発電を行うことができる動力伝達装置を提供することにある。

上記目的を達成し得る動力伝達装置は、動力が常に伝達される左右の主駆動輪と、走行状態に応じて動力が伝達される左右の副駆動輪とを有する四輪駆動車両の前記副駆動輪に動力を伝達するものである。

そして、当該動力伝達装置は、車載の蓄電池から供給される電力を消費して回転することにより前記副駆動輪に伝達される動力を発生する一方、給電が停止された状態で前記副駆動輪に連動して回転することにより前記蓄電池に回生される電力を発電するモータと、電子制御を通じて前記モータと前記副駆動輪との間の動力伝達率を０％〜１００％の間で連続的に変更するカップリングと、前記モータおよび前記カップリングをそれぞれ制御する制御装置と、を備えている。

前記制御装置は、車両の走行中、前記蓄電池の残量が予め定められるしきい値以下に低下したとき、前記モータへの給電を停止したうえで前記動力伝達率を０％よりも大きな値に設定することにより前記モータによる発電を開始する一方、前記蓄電池の残量が予め定められるしきい値を超えて回復したとき、前記動力伝達率を０％に設定することにより前記モータによる発電を終了する。

この構成によれば、車両の走行中、蓄電池の残量が予め定められるしきい値以下に低下したときにはモータによる発電が開始される。モータへの給電が停止されているとき、副駆動輪の回転力はカップリングの動力伝達率に応じてモータに伝達される。モータは、当該伝達される回転力に応じて回転することにより発電する。一方、前記蓄電池の残量が予め定められるしきい値を超えて回復したときにはモータによる発電が終了される。このように、蓄電池の残量に応じて、より適切な回生発電が行われることにより、モータによる余剰電力の発電、ひいては蓄電池の過剰充電が抑制される。

上記の動力伝達装置において、前記モータによる発電が開始される際に設定される前記動力伝達率は、車両の走行状態に応じて異なる値に設定されることが好ましい。
ここで、カップリングを介してモータに伝達される回転力が大きいときほど、モータの発電量は増加する。このとき、発電量のみならずモータによる回生制動力も増加する。このため、車両の走行状態によっては、モータによる回生制動力に起因して、運転者にわずかながらにも衝撃を感じさせるおそれがある。この点、上記構成のように、モータによる回生発電を開始する際に設定されるカップリングの動力伝達率の値を、車両の走行状態に応じて異ならせることにより、車両の走行状態に応じた、より適切な回生発電が行われる。また、車両の走行状態に応じた、より適切な回生制動力を発生させることが可能となるため、車両の乗り心地も確保される。

上記の動力伝達装置において、前記制御装置は、前記モータによる発電を開始する場合に前記動力伝達率を設定するとき、当該設定前の動力伝達率から当該設定後の動力伝達率まで徐々に変化させることが好ましい。

このようにすれば、カップリングの動力伝達率の急変に伴う衝撃を低減することができる。変更前のカップリングの動力伝達率と目標とする動力伝達率との差が大きいときほど有効である。

上記の動力伝達装置において、前記制御装置は、前記蓄電池の残量が予め定められるしきい値以下に低下した場合であれ、四輪駆動が必要とされる走行状態が検出されるときには、前記モータの制御を通じて前記左右の副駆動輪を駆動させることが好ましい。

このように、四輪駆動による走行を蓄電池の充電に優先させることにより、車両の走行安定性を継続的に確保することができる。
上記の動力伝達装置において、前記制御装置は、前後の車輪速差および左右の車輪速差の少なくとも一に基づき、四輪駆動が必要とされる走行状態を検出するようにしてもよい。

前後の車輪速差に基づき前輪または後輪のスリップを検出することが可能である。また、左右の車輪速差に基づき車両のカーブ走行を検出することが可能である。走行安定性を確保する観点から、スリップが発生するとき、あるいはカーブ路を走行するときには、四輪駆動による走行が好ましい。

上記の動力伝達装置において、前記モータの動力を前記左右の副駆動輪に分配する差動機構を有していてもよい。この場合、前記カップリングは、前記モータと前記差動機構との間に設けられることが好ましい。前記カップリングは一つだけ設ければよい。

上記の動力伝達装置において、前記モータは第１および第２のモータを含んでいてもよい。この場合、これら第１および第２のモータは前記左右の副駆動輪にそれぞれ前記カップリングを介して連結されることが好ましい。

この構成によれば、左右の副駆動輪が２つのモータによってそれぞれ独立して駆動される。この場合、２つのモータと左右の副駆動輪との間にそれぞれカップリングを設けることにより、２つのモータと左右の副駆動輪との間の動力伝達率をそれぞれ自在に変更することが可能となる。

上記の動力伝達装置において、前記車両の走行状態は、一定速度で走行する第１の走行状態、下り坂を慣性走行する第２の走行状態、およびブレーキによって減速する第３の走行状態の少なくとも一を含んでいてもよい。この場合、前記制御装置は、車速に基づき前記第１の走行状態を、車速およびアクセルの操作状態に基づき前記第２の走行状態を、車速およびブレーキの操作状態に基づき前記第３の走行状態をそれぞれ判定するようにしてもよい。

第１〜第３の走行状態の少なくとも一に応じて、カップリングの動力伝達率が変更されることにより、第１〜第３の走行状態における車両の乗り心地を確保することが可能である。これは、車両の走行状態に応じて、好ましい回生制動力の大きさが異なるからである。たとえば、車両が定常走行しているときには、カップリングの動力伝達率の変化に伴う衝撃をなるべく抑えたいので、カップリングの動力伝達率を抑えることが好ましい。これに対して、ブレーキ操作によって車両が減速するときには、減速したいという運転者の意思が明らかであるため、カップリングの動力伝達率、ひいては回生制動力を大きくしてもよい。

本発明の動力伝達装置によれば、より適切な回生発電を行うことができる。

第１の実施の形態における動力伝達装置が搭載された車両の概略構成を示すブロック図。 第１の実施の形態におけるカップリングの制御手順を示すフローチャート。 第２の実施の形態におけるカップリングの制御手順を示すフローチャート。 第３の実施の形態における動力伝達装置の一例を示すブロック図。

＜第１の実施の形態＞
以下、動力伝達装置を四輪駆動の車両に具体化した第１の実施の形態を説明する。
図１に示すように、車両１１は、走行用の主駆動源である内燃機関（エンジン）１２を備えている。内燃機関１２の駆動力は、トランスミッション１３、フロントディファレンシャルギヤ１４および左右のフロントドライブシャフト１５，１５を介して、左右の前輪１６，１６にそれぞれ伝達される。車両１１が走行（前進、後進）するとき、内燃機関１２により発生する駆動力は、常に左右の前輪１６，１６に伝達される。

また、車両１１は、蓄電池（ＢＡＴ）２１および動力伝達装置２２を備えている。動力伝達装置２２は、走行用の副駆動源であるモータ２３、電子制御カップリング２４、リヤディファレンシャルギヤ２５およびＥＣＵ（電子制御装置）２６を有している。

モータ２３の駆動力（トルク）は、その出力軸２３ｓ、電子制御カップリング２４、リヤディファレンシャルギヤ２５および左右のリヤドライブシャフト２７，２７を介して、左右の後輪２８，２８にそれぞれ伝達される。

モータ２３としては、たとえば分巻直流機が採用される。分巻直流機とは、電機子巻線と界磁巻線とが互いに並列に接続されるものをいう。モータ２３は、車両１１の減速走行時あるいは慣性走行時、発電機（他励発電機）として機能する。他励発電機とは、磁界を発生させる界磁巻線の電源として自己の起電力ではなく別の電源を使用するものをいう。なお、ここではモータ２３に供給される界磁電流は一定に維持される。

電子制御カップリング２４は、モータ２３の駆動力をリヤディファレンシャルギヤ２５へ伝達する。電子制御カップリング２４は、ＥＣＵ２６による電子制御を通じてその伝達トルク（動力伝達率）が０％から１００％までの間で無段階に変更される。図示は割愛するが、電子制御カップリング２４は、メインクラッチ（多板摩擦クラッチ）、パイロットクラッチ（電磁多板クラッチ）、カム機構および電磁石を有している。電磁石の電磁力によってパイロットクラッチが係合し、その係合力（摩擦トルク）がカム機構を介してメインクラッチに伝達されることにより、当該メインクラッチが係合する。電磁石に供給する電流を制御することにより、電子制御カップリング２４の伝達トルクを制御することが可能である。

蓄電池２１は、モータ２３、電子制御カップリング２４を含む各種の電装品、およびＥＣＵ２６を含む各種のコンピュータ機器の動作電源である。また、蓄電池２１は発電機として機能するモータ２３により発電される電力を蓄える。

ＥＣＵ２６は、車両１１に設けられる各種のセンサの検出結果を車両１１の走行状態あるいは運転者の要求を示す車両情報として取得し、当該取得される車両情報に応じてモータ２３および電子制御カップリング２４をそれぞれ制御する。センサには、各車輪に設けられる車輪速センサ３１、車速センサ３２、アクセルペダルセンサ３３、およびブレーキペダルセンサ３４が含まれる。ＥＣＵ２６は、これらセンサを通じて各車輪の回転速度（車輪速）Ｖｗ、車両１１の走行速度である車速Ｖ、アクセルペダルの踏み込み量Ｐａ、ブレーキペダルの踏み込み量Ｐｂをそれぞれ車両情報として検出する。

ＥＣＵ２６は、車両１１が通常の走行状態（前進、後進）であるとき、電子制御カップリング２４の伝達トルクを１００％に維持する。そしてＥＣＵ２６は、車両１１の走行状態に応じてモータ２３の回転を制御することにより、後輪２８，２８へ伝達される駆動力を制御する（通常の四輪駆動制御）。内燃機関１２と異なり、車両１１が走行（前進、後進）するとき、モータ２３により発生する駆動力は、補助的に左右の後輪２８，２８に伝達される。

ＥＣＵ２６は蓄電池２１に設けられた電圧センサ３５を通じて蓄電池２１の電圧を常に監視し、当該電圧に基づき蓄電池２１の充電量（残量）を検出する。ＥＣＵ２６は、蓄電池２１の充電量が低下したとき、モータ２３による回生発電を行うための制御として、モータ２３への給電を停止する。またこのとき、ＥＣＵ２６は、その時々の車両１１の走行状態に応じて電子制御カップリング２４の伝達トルクを設定する。当該伝達トルクの制御を通じて、モータ２３の発電量、ひいては回生制動力を制御することが可能である。

＜動力伝達制御の処理手順＞
つぎに、後輪に対する動力伝達制御の処理手順を説明する。当該処理はＥＣＵ２６により実行される。なお、車両１１は走行中であって、ＥＣＵ２６は通常の四輪駆動制御を実行している。

図２のフローチャートに示すように、ＥＣＵ２６は電圧センサ３５を通じて蓄電池２１の電圧を取り込む（ステップＳ１０１）。
つぎに、ＥＣＵ２６は、蓄電池２１の電圧に基づき蓄電池２１の残量低下、すなわち蓄電池２１を充電する必要があるかどうかを判定する（ステップＳ１０２）。

具体的には、ＥＣＵ２６は、つぎの条件（Ａ）が成立するかどうかを判定する。
・蓄電池２１の充電量（残量）＞しきい値Ｘ（％） …（Ａ）
蓄電池２１の電圧と充電量との間には相関関係があるため、電圧に基づき充電量を推定することが可能である。充電量を判定するためのしきい値Ｘは、たとえば満充電時の蓄電池２１の充電量を基準として設定される。なお、充電の要否判定は、蓄電池２１の電圧としきい値との比較を通じて行ってもよい。

ＥＣＵ２６は、蓄電池２１への充電が必要でない旨判定されるとき、すなわち蓄電池２１の充電量がしきい値Ｘを超えている旨判定されるとき（ステップＳ１０２でＮＯ）、四輪駆動制御を実行し（ステップＳ１０３）、処理を終了する。

ＥＣＵ２６は、蓄電池２１への充電が必要である旨判定されるとき、すなわち蓄電池２１の充電量がしきい値Ｘを超えていない旨判定されるとき（ステップＳ１０２でＹＥＳ）、ステップＳ１０４へ処理を移行する。

ステップＳ１０４において、ＥＣＵ２６は四輪を駆動させる必要があるかどうかを判定する。具体的には、ＥＣＵ２６は、つぎの２つの条件（Ｂ１），（Ｂ２）の少なくとも一が成立するかどうかを判定する。

・前後の車輪速差＞しきい値Ｖｗ１ …（Ｂ１）
・左右の車輪速差＞しきい値Ｖｗ２ …（Ｂ２）
条件（Ｂ１）は、スリップを判定するためのものである。前後の車輪速差がしきい値Ｖｗ１よりも大きな値であるとき、車両１１にスリップが発生している旨判定される。条件（Ｂ２）はカーブ走行を判定するためのものである。左右の車輪速差がしきい値Ｖｗ２よりも大きいとき、車両１１はカーブ路を走行している旨判定される。

ＥＣＵ２６は、四輪を駆動させる必要がある旨判定されるとき、具体的には２つの条件（Ｂ１），（Ｂ２）の少なくとも一が成立する旨判定されるとき（ステップＳ１０４でＹＥＳ）、先のステップＳ１０３へ処理を移行して四輪駆動制御を実行あるいは継続する。

すなわち、蓄電池２１の充電量（電圧）がしきい値Ｘ以下に低下している場合であれ、スリップが生じているとき、あるいはカーブ路を走行しているときなどの四輪駆動性能が必要とされる状況下においては、車両１１の走行安定性を確保することが蓄電池２１の充電に優先される。

ＥＣＵ２６は、四輪を駆動させる必要がない旨判定されるとき、具体的には２つの条件式（Ｂ１），（Ｂ２）のいずれも成立しない旨判定されるとき（ステップＳ１０４でＮＯ）、四輪駆動制御を中止する（ステップＳ１０５）。すなわち、ＥＣＵ２６は、蓄電池２１を充電するためにモータ２３への給電を停止する。モータ２３が停止されることにより、車両１１は前輪駆動状態となる。

この後、ＥＣＵ２６は、車両１１の走行状態に応じて電子制御カップリング２４の伝達トルクを制御する。これは、車両１１の走行状態に応じた回生発電（蓄電池２１の充電）を行うためである。具体的には、ＥＣＵ２６は、つぎのようにして電子制御カップリング２４の伝達トルクを制御する。

すなわち、先のステップＳ１０５において四輪駆動制御を停止した後、ＥＣＵ２６は、現在の車両１１の走行状態が、定常走行状態（第１の走行状態）であるかどうかを判定する（ステップＳ１０６）。定常走行状態とは、高速道路などにおいて一定車速で走行している状態をいう。具体的には、ＥＣＵ２６は、つぎの条件（Ｃ）が成立するかどうかを判定する。

・車速の単位時間当たりの変化量（速度変化）＜しきい値ΔＶ …（Ｃ）
ＥＣＵ２６は、車速の単位時間当たりの変化量が、しきい値ΔＶよりも小さな値であるとき、車両１１は定常走行状態である旨判定する。

ＥＣＵ２６は、車両１１の走行状態が第１の走行状態である旨判定されるとき、具体的には条件（Ｃ）が成立する旨判定されるとき（ステップＳ１０６でＹＥＳ）、電子制御カップリング２４の伝達トルクを設定値α１に設定し（ステップＳ１０７）、処理を終了する。

設定値α１は、たとえば５％〜１０％程度の小さな値に設定される。これは、定常走行状態において発電が開始されるとき、後輪２８，２８の回転力がモータ２３へ伝達されることに伴う衝撃を低減する観点に基づく。電子制御カップリング２４の伝達トルクをより小さな値に設定することにより、後輪の回転力が電子制御カップリング２４を介してモータ２３に伝達され始めるときの衝撃（回生発電に伴い発生する制動力に起因する急激なブレーキング現象など）の発生が抑えられる。これにより、車両１１の乗り心地も確保される。

ＥＣＵ２６は、車両１１の走行状態が第１の走行状態でない旨判定されるとき、具体的には条件（Ｃ）が成立しない旨判定されるとき（ステップＳ１０６でＮＯ）、ステップＳ１０８へ処理を移行する。

ステップＳ１０８において、ＥＣＵ２６は、現在の車両１１の走行状態が下り坂を走行している状態（第２の走行状態）かどうかを判定する。具体的には、ＥＣＵ２６は、つぎの２つの条件（Ｄ１），（Ｄ２）が成立するかどうかを判定する。

・アクセルペダルの踏み込みが解除されていること（アクセルオフ） …（Ｄ１）
・車速＞しきい値Ｖｈ１ ………………………………………………………（Ｄ２）
アクセルオフの状態で車速がある程度の速さに維持される場合、車両１１は何らかの斜面を下っていると考えられる。

ＥＣＵ２６は、車両１１の走行状態が第２の走行状態である旨判定されるとき、具体的には２つの条件（Ｄ１），（Ｄ２）が両方とも成立する旨判定されるとき（ステップＳ１０８でＹＥＳ）、電子制御カップリング２４の伝達トルクを設定値α２に設定し（ステップＳ１０９）、処理を終了する。

設定値α２は、たとえば３０％〜５０％程度の値に設定される。ただし、長い下り坂を走行しているときなどには、設定値α２を１００％にしてもよい。下り坂が長いときほど、より大きな回生制動力を発生させることが好ましいからである。

ＥＣＵ２６は、車両１１の走行状態が第２の走行状態でない旨判定されるとき、具体的には２つの条件（Ｄ１），（Ｄ２）の少なくとも一が成立しない旨判定されるとき（ステップＳ１０８でＮＯ）、ステップＳ１１０へ処理を移行する。

ステップＳ１１０において、ＥＣＵ２６は、現在の車両１１の走行状態が運転者の意思による減速走行状態（第３の走行状態）であるかどうかを判定する。具体的には、ＥＣＵ２６は、つぎの２つの条件（Ｅ１），（Ｅ２）が成立するかどうかを判定する。

・ブレーキペダルが踏み込まれていること（ブレーキオン） …（Ｅ１）
・車速＞しきい値Ｖｈ２ ……………………………………………（Ｅ２）
ただし、しきい値Ｖｈ２は、先の条件（Ｄ２）におけるしきい値Ｖｈ２よりも小さな値、たとえば０ｋｍ／ｈに設定される。

ＥＣＵ２６は、車両１１の走行状態が第３の走行状態である旨判定されるとき、具体的には２つの条件（Ｅ１），（Ｅ２）が両方とも成立する旨判定されるとき（ステップＳ１１０でＹＥＳ）、電子制御カップリング２４の伝達トルクを設定値α３に設定し（ステップＳ１１１）、処理を終了する。

設定値α３は、たとえば５０％〜１００％程度の値に設定される。ブレーキペダルの踏み込み量が大きい場合などにおいては、停車したいという運転者の意思が強いため、設定値α３を１００％に設定してもよい。

ただし、電子制御カップリング２４の伝達トルクを現状値から設定値α３まで急激に増加させるのではなく、徐々に増加させることが好ましい。モータ２３へ伝達される後輪２８，２８の回転力（トルク）の急変に伴う衝撃を低減するためである。なお、先のステップ１０７，Ｓ１０９において、伝達トルクを現在値から設定値α１，α２へ変更するときも同様である。

ＥＣＵ２６は、車両１１の走行状態が第３の走行状態でない旨判定されるとき、具体的には２つの条件（Ｅ１），（Ｅ２）の少なくとも一が成立しない旨判定されるとき（ステップＳ１１０でＮＯ）、処理を終了する。

モータ２３により発電される電力が蓄電池２１に供給されることにより、蓄電池２１は充電される。やがて、蓄電池２１の充電量がしきい値Ｘを超える程度に回復したとき（ステップＳ１０２でＹＥＳ）、ＥＣＵ２６は四輪駆動制御を実行する。この四輪駆動制御には、つぎのような処理が含まれる。

すなわち、ＥＣＵ２６は、まず電子制御カップリング２４の伝達トルクを０％に設定する。これにより、四輪駆動制御の実行前にモータ２３による回生発電が行われていた場合には、当該回生発電が停止される。つぎに、ＥＣＵ２６はアクセルペダルの踏み込み（アクセルオン）が検出されるとき、電子制御カップリング２４の伝達トルクを１００％に設定する。以後、ＥＣＵ２６はモータ２３の回転を制御することにより、後輪２８，２８へ伝達される駆動力を制御する。

＜実施の形態の効果＞
したがって、本実施の形態によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）車両の走行中、蓄電池２１の充電量がしきい値Ｘ以下に低下した場合、かつ四輪駆動性能が必ずしも必要とされない走行状態である場合、モータ２３による発電が開始される。蓄電池２１の充電量が回復した場合、モータ２３による発電が終了される。蓄電池２１の充電量に応じて、より適切な回生発電が行われることにより、モータ２３によって無駄な余剰電力が発電されることが抑制される。また、蓄電池２１の過剰充電も抑制されるので、蓄電池２１の製品寿命の維持向上が図られる。

（２）ここで、モータ２３に伝達される回転力が大きいときほど、モータ２３の発電量は増加する。このとき、発電量のみならずモータ２３による回生制動力も増加する。このため、車両１１の走行状態によっては、モータ２３による回生制動力に起因して、運転者にわずかながらにも衝撃を感じさせるおそれがある。そこで本例のように、モータ２３による発電が開始される際、電子制御カップリング２４の伝達トルクを車両１１の走行状態に応じて異なる値（α１，α２，α３）に設定すれば、車両の走行状態に応じた、より適切な回生発電が行われる。また、車両の走行状態に応じた、より適切な回生制動力を発生させることが可能となるため、車両の乗り心地も確保される。

（３）ＥＣＵ２６は、モータ２３による発電を開始する場合、電子制御カップリング２４の伝達トルクを設定するとき、当該設定前の伝達トルクから特定の設定値（α１，α２，α３）まで徐々に変化させる。このようにすれば、電子制御カップリング２４の伝達トルクの急変に伴う衝撃を低減することができる。設定前の伝達トルクと目標となる設定値（α１，α２，α３）との差が大きいときほど有効である。

（４）蓄電池２１の残量低下が検出される場合であれ、四輪駆動が必要とされる走行状態であるときには、四輪駆動による走行を蓄電池の充電に優先させる。これにより、車両１１の走行安定性を継続的に確保することができる。

（５）電子制御カップリング２４の伝達トルクを制御することにより、モータ２３から後輪２８，２８へ伝達されるトルクを制御することができる。このため、高精度のモータが不要である。

（６）モータ２３として分巻直流機が採用されている。発電時（回生時）、たとえば界磁電流を制御することによりモータ２３の発電量を制御することが可能であるものの、この場合には界磁電流を制御する回路などの構成を設ける必要がある。この点、本例では電子制御カップリング２４の伝達トルクの調節を通じて、モータ２３の発電量を制御することができる。モータ２３に印加される界磁電流を制御する必要がないため、界磁電流を制御するための回路などの構成が不要である。

＜第２の実施の形態＞
つぎに、動力伝達装置の第２の実施の形態を説明する。本例の動力伝達装置は、基本的には先の図１に示される動力伝達装置と同様の構成を有するものであって、ＥＣＵによる動力伝達制御の処理手順の点で第１の実施の形態と異なる。

本例の動力伝達制御の処理手順は図３のフローチャートに示される通りである。当該フローチャートのステップＳ１０１〜ステップＳ１０３の各処理については第１の実施の形態と同様であるため、それら処理についての詳細な説明を割愛する。

さて、図３のフローチャートに示すように、ＥＣＵ２６は、蓄電池２１への充電が必要である旨判定されるとき、すなわち蓄電池２１の充電量がしきい値Ｘを超えていない旨判定されるとき（ステップＳ１０２でＹＥＳ）、四輪駆動制御を中止する（ステップＳ２０１）。この後、ＥＣＵ２６は、車両１１の走行状態に応じて電子制御カップリング２４の伝達トルクを制御する（ステップＳ２０２）。

ただし、ステップＳ２０２の処理内容としては、文頭に「・」を付したつぎの３つの処理群のうちの少なくとも一を含めばよい。
・第１の走行状態（定常走行）を判定し、当該判定される走行状態に応じて電子制御カップリング２４の伝達トルクを制御する一連の処理（図２：Ｓ１０６、Ｓ１０７）。

・第２の走行状態（下り坂走行）を判定し、当該判定される走行状態に応じて電子制御カップリング２４の伝達トルクを制御する一連の処理（図２：Ｓ１０８、Ｓ１０９）。
・第３の走行状態（減速走行）を判定し、当該判定される走行状態に応じて電子制御カップリング２４の伝達トルクを制御する一連の処理（図２：Ｓ１１０、Ｓ１１１）。

したがって、本実施の形態によれば、第１の実施の形態における（１）〜（３），（５），（６）と同様の効果を得ることができる。
（７）また、本例では蓄電池２１の充電量がしきい値Ｘに達していない場合、四輪駆動の要否を問わず、車両１１の走行状態に応じて必ず蓄電池２１が充電される。このため、蓄電池２１の充電を四輪駆動に優先させたい場合に好適である。

＜第３の実施の形態＞
つぎに、動力伝達装置の第３の実施の形態を説明する。本例では、左右２つの後輪をそれぞれ独立した２つのモータで駆動する点で第１の実施の形態と異なる。

図４に示すように、動力伝達装置２２は、走行用の副駆動源である２つのモータ２３ａ，２３ｂ、２つの電子制御カップリング２４ａ，２４ｂ、およびＥＣＵ２６を有している。２つのモータ２３ａ，２３ｂは、それぞれ電子制御カップリング２４ａ，２４ｂを介して左右の後輪２８，２８に連結されている。２つのモータ２３ａ，２３ｂの駆動力は、各々に対応する電子制御カップリング２４ａ，２４を介して、２つの後輪２８，２８にそれぞれ伝達される。

ＥＣＵ２６は、２つのモータ２３ａ，２３ｂおよび２つの電子制御カップリング２４ａ，２４をそれぞれ制御する。ＥＣＵ２６は、基本的には先の図２または図４のフローチャートに示される手順と同様の手順で２つの後輪２８，２８に対する動力伝達制御を実行する。ＥＣＵ２６は、蓄電池２１の充電量がしきい値Ｘに達しないとき、モータ２３を停止させたうえで、車両１１の走行状態に応じて電子制御カップリング２４の伝達トルクを制御する。これにより、車両１１の走行状態に応じて蓄電池２１の回生充電が行われる。また、車両の走行状態に応じた回生制動力が発揮される。

したがって、本実施の形態によれば、第１の実施の形態の（１）〜（６）と同様の効果、または第２の実施の形態の（７）と同様の効果を得ることができる。
＜他の実施の形態＞
なお、各実施の形態は、つぎのように変更して実施してもよい。

・第２の実施の形態では、回生充電の際には、第１〜第３の走行状態の少なくとも一に応じて、電子制御カップリング２４の伝達トルクを設定するようにしたが、この点、第１および第３の実施の形態についても同様に適用してもよい。

・第１〜第３の実施の形態において、モータ２３による回生発電を行う際（図２：Ｓ１０７，Ｓ１０９，Ｓ１１０、図３：Ｓ２０２）、車速Ｖのみに基づき電子制御カップリング２４の伝達トルクを設定するようにしてもよい。車速によって後輪２８，２８の回転力は変化するため、車速のみに基づき伝達トルクを設定する場合であれ、その時々の車両１１の走行状態（たとえば低速走行、中速走行、高速走行）に応じて、より適切な回生制動力を発生させることが可能となる。

・第１または第２の実施の形態では、モータ２３とリヤディファレンシャルギヤ２５との間に単一の電子制御カップリング２４を設けたが、つぎのようにしてもよい。たとえば、リヤディファレンシャルギヤ２５と一方の後輪２８との間、およびリヤディファレンシャルギヤ２５と他方の後輪２８との間に、それぞれ電子制御カップリング２４を設ける。このようにしても、電子制御カップリング２４の伝達トルクの制御を通じて、車両１１の走行状態に応じた回生発電を行うことができる。また、車両１１の走行状態に応じた、より適切な回生制動力が発揮される。

・第１〜第３の実施の形態では、主駆動輪である前輪１６，１６の駆動源として内燃機関１２を有する車両１１を例示したが、内燃機関１２に代えて電動機（モータ）が搭載される車両であってもよい。

・第１〜第３の実施の形態では、前輪１６，１６を主駆動輪、後輪２８，２８を副駆動輪とする車両１１を例示したが、後輪２８，２８を主駆動輪、前輪１６，１６を副駆動輪とする車両であってもよい。

１１…車両（四輪駆動車両）、１６…前輪（主駆動輪）、２１…蓄電池、２２…動力伝達装置、２３…モータ、２３ａ…モータ（第１のモータ）、２３ｂ…モータ（第２のモータ）、２４…電子制御カップリング、２４ａ…電子制御カップリング（第１のカップリング）、２４ｂ…電子制御カップリング（第２のカップリング）、２５…リヤディファレンシャルギヤ（差動機構）、２６…ＥＣＵ（制御装置）、２８…後輪（副駆動輪）。

Claims (8)

1. 動力が常に伝達される左右の主駆動輪と、走行状態に応じて動力が伝達される左右の副駆動輪とを有する四輪駆動車両の前記副駆動輪に動力を伝達する動力伝達装置において、
   車載の蓄電池から供給される電力を消費して回転することにより前記副駆動輪に伝達される動力を発生する一方、給電が停止された状態で前記副駆動輪に連動して回転することにより前記蓄電池に回生される電力を発電するモータと、
   電子制御を通じて前記モータと前記副駆動輪との間の動力伝達率を０％〜１００％の間で連続的に変更するカップリングと、
   前記モータおよび前記カップリングをそれぞれ制御する制御装置と、を備え、
   前記制御装置は、車両の走行中、前記蓄電池の残量が予め定められるしきい値以下に低下したとき、前記モータへの給電を停止したうえで前記動力伝達率を０％よりも大きな値に設定することにより前記モータによる発電を開始する一方、前記蓄電池の残量が予め定められるしきい値を超えて回復したとき、前記動力伝達率を０％に設定することにより前記モータによる発電を終了するものであることを前提として、
   前記モータによる発電が開始される際に設定される前記動力伝達率は、車両の走行状態に応じて異なる値に設定されるものであって、
   前記車両の走行状態は、少なくとも、一定速度で走行する走行状態とブレーキによって減速する走行状態とを含み、
   一定速度で走行する走行状態で前記モータによる発電が開始される際に設定される前記動力伝達率は、ブレーキによって減速する走行状態で前記モータによる発電が開始される際に設定される前記動力伝達率よりも小さい値に設定される動力伝達装置。
2. 動力が常に伝達される左右の主駆動輪と、走行状態に応じて動力が伝達される左右の副駆動輪とを有する四輪駆動車両の前記副駆動輪に動力を伝達する動力伝達装置において、
   車載の蓄電池から供給される電力を消費して回転することにより前記副駆動輪に伝達される動力を発生する一方、給電が停止された状態で前記副駆動輪に連動して回転することにより前記蓄電池に回生される電力を発電するモータと、
   電子制御を通じて前記モータと前記副駆動輪との間の動力伝達率を０％〜１００％の間で連続的に変更するカップリングと、
   前記モータおよび前記カップリングをそれぞれ制御する制御装置と、を備え、
   前記制御装置は、車両の走行中、前記蓄電池の残量が予め定められるしきい値以下に低下したとき、前記モータへの給電を停止したうえで前記動力伝達率を０％よりも大きな値に設定することにより前記モータによる発電を開始する一方、前記蓄電池の残量が予め定められるしきい値を超えて回復したとき、前記動力伝達率を０％に設定することにより前記モータによる発電を終了するものであることを前提として、
   前記モータによる発電が開始される際に設定される前記動力伝達率は、車両の走行状態に応じて異なる値に設定されるものであって、
   前記車両の走行状態は、少なくとも、一定速度で走行する走行状態と下り坂を慣性走行する走行状態とを含み、
   一定速度で走行する走行状態で前記モータによる発電が開始される際に設定される前記動力伝達率は、下り坂を慣性走行する走行状態で前記モータによる発電が開始される際に設定される前記動力伝達率よりも小さい値に設定される動力伝達装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の動力伝達装置において、
   前記制御装置は、前記モータによる発電を開始する場合に前記動力伝達率を設定するとき、当該設定前の動力伝達率から当該設定後の動力伝達率まで徐々に変化させる動力伝達装置。
4. 請求項１〜請求項３のうちいずれか一項に記載の動力伝達装置において、
   前記制御装置は、前記蓄電池の残量が予め定められるしきい値以下に低下した場合であれ、四輪駆動が必要とされる走行状態が検出されるときには、前記動力伝達率を１００％に維持した状態で、前記モータの制御を通じて前記左右の副駆動輪を駆動させる動力伝達装置。
5. 請求項４に記載の動力伝達装置において、
   前記制御装置は、前後の車輪速差および左右の車輪速差の少なくとも一に基づき、四輪駆動が必要とされる走行状態を検出する動力伝達装置。
6. 請求項１〜請求項５のうちいずれか一項に記載の動力伝達装置において、
   前記モータの動力を前記左右の副駆動輪に分配する差動機構を有し、
   前記カップリングは、前記モータと前記差動機構との間に設けられる動力伝達装置。
7. 請求項１〜請求項５のうちいずれか一項に記載の動力伝達装置において、
   前記モータは第１および第２のモータを含み、これら第１および第２のモータは前記左右の副駆動輪にそれぞれ前記カップリングを介して連結される動力伝達装置。
8. 請求項１〜請求項７のうちいずれか一項に記載の動力伝達装置において、
   前記車両の走行状態は、一定速度で走行する第１の走行状態、下り坂を慣性走行する第２の走行状態、およびブレーキによって減速する第３の走行状態を含み、
   前記制御装置は、車速に基づき前記第１の走行状態を、車速およびアクセルの操作状態に基づき前記第２の走行状態を、車速およびブレーキの操作状態に基づき前記第３の走行状態を判定する動力伝達装置。