CN108973665A - 四轮驱动车及四轮驱动车的控制方法 - Google Patents

四轮驱动车及四轮驱动车的控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供四轮驱动车及四轮驱动车的控制方法。四轮驱动车(1)具备能够将驱动力向传动轴(5)的传递隔断的啮合离合器(40)、能够将驱动力从传动轴(5)向左后轮(14L)及右后轮(14R)的传递隔断的第一及第二多板离合器(62L、62R)、按压第一及第二多板离合器(62L、62R)的第一及第二活塞(67L、67R)、向第一及第二缸室(604L、604R)供给工作油的液压回路(7)。在向四轮驱动状态转变时，利用经由第一多板离合器62L传递的转矩使传动轴(5)的旋转增速而使啮合离合器(40)啮合，并且从第二多板离合器(62R)不向传动轴(5)传递转矩。

Description

四轮驱动车及四轮驱动车的控制方法
技术领域
本发明涉及能够在驱动源的驱动力向一对主驱动轮及一对辅助驱动轮传递的四轮驱动状态与驱动力仅向一对主驱动轮传递的两轮驱动状态之间切换的四轮驱动车及其控制方法。
背景技术
以往，存在能够根据行驶状态在四轮驱动状态与两轮驱动状态之间切换的四轮驱动车。作为该四轮驱动车，本申请的申请人提出了日本特开2016-30477号公报中记载的四轮驱动车。
日本特开2016-30477号公报中记载的四轮驱动车具备：啮合离合器，能够将驱动力从驱动源向传动轴的传递隔断；驱动轴，接受由传动轴传递的驱动力而旋转；一对液压离合器，分别配置在驱动轴与左右一对辅助驱动轮之间；液压单元，向一对液压离合器供给工作油而使多个离合器板彼此摩擦接触；及控制装置，控制液压单元。在两轮驱动状态下的行驶时，控制装置使啮合离合器及一对液压离合器为释放状态而使传动轴的旋转停止。由此，能够抑制与传动轴的旋转相伴的动力损失，燃耗性能提高。
另一方面，在从两轮驱动状态切换为四轮驱动状态时，控制装置利用从辅助驱动轮经由液压离合器传递的转矩而使传动轴的旋转增速，使啮合离合器的一对啮合构件的旋转同步之后使这一对啮合构件啮合。而且，为了快速地进行向该四轮驱动状态的切换，控制装置使工作油向一对液压离合器中的一方的液压离合器的供给先于工作油向另一方的液压离合器的供给，或者使工作油向一方的液压离合器的供给量比工作油向另一方的液压离合器的供给量多。由此，与对双方的液压离合器同时供给相同量的工作油的情况相比，一方的液压离合器的离合器板彼此更迅速地摩擦接触，因此能够使传动轴的旋转快速地增速，能够缩短从两轮驱动状态向四轮驱动状态的切换所需的时间。
在日本特开2016-30477号公报所记载的四轮驱动车中，虽然能够如上述那样快速地进行从两轮驱动状态向四轮驱动状态的切换，但如果在利用由一方的液压离合器传递的转矩使传动轴的旋转增速的过程中另一方的液压离合器的离合器板彼此摩擦接触，则也会从另一方的液压离合器传递使传动轴的旋转增速的转矩，传动轴的转速急速上升。并且，根据驱动力传递系统的刚性，可能会由于该传动轴的转速的骤变而产生噪声、振动(NV)，给驾驶员或同乘者带来不悦感。在日本特开2016-30477号公报所记载的四轮驱动车中，在这一点上还有改善的余地。
发明内容
本发明的目的之一在于，提供一种能够快速地进行从两轮驱动状态向四轮驱动状态的切换并能够抑制该切换时的NV的产生的四轮驱动车及其控制方法。
本发明的一个方案是一种四轮驱动车，其能够在驱动源的驱动力向一对主驱动轮及一对辅助驱动轮传递的四轮驱动状态与所述驱动力仅向所述一对主驱动轮传递的两轮驱动状态之间切换。
所述四轮驱动车具备：
传动轴，在所述四轮驱动状态下将所述驱动力向所述辅助驱动轮侧传递；
啮合离合器，具有能够相对旋转的一对啮合构件，能够将所述驱动力从所述驱动源向所述传动轴的传递隔断；
第一多板离合器，能够将所述驱动力从所述传动轴向所述一对辅助驱动轮中的一方的辅助驱动轮的传递隔断；
第二多板离合器，能够将所述驱动力从所述传动轴向所述一对辅助驱动轮中的另一方的辅助驱动轮的传递隔断；
第一活塞，沿轴向按压所述第一多板离合器；
第二活塞，沿轴向按压所述第二多板离合器；
液压回路，具有液压泵及多个控制阀，将从所述液压泵喷出的工作油经由所述多个控制阀向与所述第一及第二活塞分别对应的缸室供给；及
控制装置，控制所述啮合离合器及所述液压回路，
所述控制装置在所述两轮驱动状态下的行驶时，使所述啮合离合器以及所述第一及第二多板离合器为释放状态而使所述传动轴的旋转停止，在从所述两轮驱动状态向所述四轮驱动状态转变时，利用经由所述第一多板离合器从所述一方的辅助驱动轮传递的转矩使所述传动轴的旋转增速而使所述一对啮合构件旋转同步并啮合，并且从所述第二多板离合器不传递使所述传动轴的旋转增速的转矩。
本发明的另一方案是一种四轮驱动车的控制方法，所述四轮驱动车能够将驱动源的驱动力向一对主驱动轮及一对辅助驱动轮传递的四轮驱动状态与将所述驱动力仅向所述一对主驱动轮传递的两轮驱动状态的。
所述四轮驱动车具备：
传动轴，在所述四轮驱动状态下将所述驱动力向所述辅助驱动轮侧传递；
啮合离合器，具有能够相对旋转的一对啮合构件，能够将所述驱动力从所述驱动源向所述传动轴的传递隔断；
第一多板离合器，能够将所述驱动力从所述传动轴向所述一对辅助驱动轮中的一方的辅助驱动轮的传递隔断；
第二多板离合器，能够将所述驱动力从所述传动轴向所述一对辅助驱动轮中的另一方的辅助驱动轮的传递隔断；
第一活塞，沿轴向按压所述第一多板离合器；
第二活塞，沿轴向按压所述第二多板离合器；及
液压回路，具有液压泵及多个控制阀，将从所述液压泵喷出的工作油经由所述多个控制阀向与所述第一及第二活塞分别对应的缸室供给。
在所述四轮驱动车的控制方法中，
在所述两轮驱动状态下的行驶时，使所述啮合离合器以及所述第一及第二多板离合器为释放状态而使所述传动轴的旋转停止，在从所述两轮驱动状态向所述四轮驱动状态转变时，利用经由所述第一多板离合器从所述一方的辅助驱动轮传递的转矩使所述传动轴的旋转增速而使所述一对啮合构件旋转同步并啮合，并且从所述第二多板离合器不传递使所述传动轴的旋转增速的转矩。
根据上述方案的四轮驱动车及其控制方法，能够快速地进行从两轮驱动状态向四轮驱动状态的切换，并能够抑制该切换时的NV的产生。
附图说明
前述及后述的本发明的特征及优点将会通过下面的参照附图对实施例进行的描述而明确，在这些附图中，相同的标号表示相同的要素。
图1是示出本发明的实施方式的四轮驱动车的概略结构的结构图。
图2A是示出驱动力断续装置的结构例的剖视图。
图2B是示出驱动力断续装置的结构例且示意性示出啮合部的说明图。
图3是示出驱动力分配装置的构造的具体例的剖视图。
图4是示出第一多板离合器及其周边的结构的主要部分剖视图。
图5A是将第一多板离合器的一部分及其周边部放大示出的放大图，示出第一活塞处于初始位置的状态。
图5B是将第一多板离合器的一部分及其周边部放大示出的放大图，示出外离合器板与内离合器板被缩小了间隙的状态。
图5C是将第一多板离合器的一部分及其周边部放大示出的放大图，示出第一活塞从图5B所示的状态进一步移动而外离合器板及内离合器板受到按压而进行了摩擦接触的状态。
图6是示意性示出液压回路及控制装置的结构例的结构图。
图7是示出在断开状态下的行驶时从两轮驱动状态向四轮驱动状态切换时的驱动力断续装置及驱动力分配装置的动作例的时间图。
图8是示出比较例的驱动力断续装置及驱动力分配装置的动作例的时间图。
具体实施方式
关于本发明的实施方式，参照图1至图7进行说明。
图1是示出本发明的实施方式的四轮驱动车的概略结构的结构图。四轮驱动车1具备：作为产生行驶用的驱动力的驱动源的发动机11；对发动机11的输出旋转进行变速的变速器12；作为左右一对主驱动轮的前轮13L、13R；作为左右一对辅助驱动轮的后轮14L、14R；能够将由变速器12变速后的发动机11的驱动力向前轮13L、13R及后轮14L、14R传递的驱动力传递系统10；及控制装置2。需要说明的是，在本实施方式中，各标号中的“L”及“R”以相对于车辆的前进方向的左侧及右侧的含义使用。
该四轮驱动车1能够在发动机11的驱动力向前轮13L、13R及后轮14L、14R传递的四轮驱动状态与发动机11的驱动力仅向前轮13L、13R传递的两轮驱动状态之间切换。发动机11的驱动力始终向前轮13L、13R传递，发动机11的驱动力根据行驶状态或驾驶员的开关操作而向后轮14L、14R传递。
需要说明的是，在本实施方式中，说明应用了内燃机即发动机作为驱动源的情况，但并不局限于此，也可以由发动机与内置式永磁同步(Interior Permanent MagnetSynchronous(IPM))马达等高输出电动马达的组合构成驱动源，还可以仅由高输出电动马达构成驱动源。
驱动力传递系统10构成四轮驱动车1的从变速器12至前轮13L、13R及后轮14L、14R侧的驱动力传递路径。驱动力传递系统10具有：前差速器3；配置在前差速器3与前轮13L、13R之间的驱动轴15L、15R；与前差速器3相邻配置的驱动力断续装置4；沿车辆的前后方向延伸的传动轴5；在车辆前后方向上的传动轴5的后方配置的驱动力分配装置6；及配置在驱动力分配装置6与后轮14L、14R之间的驱动轴16L、16R。传动轴5在两轮驱动状态下将发动机11的驱动力向后轮14L、14R侧传递。
控制装置2对驱动力断续装置4及驱动力分配装置6进行控制。驱动力断续装置4及驱动力分配装置6以在通向后轮14L、14R的驱动力传递路径上夹着传动轴5的方式配置。驱动力断续装置4能够将驱动力从发动机11向传动轴5的传递隔断。驱动力分配装置6具有能够将驱动力从传动轴5向左后轮14L的传递隔断的第一多板离合器62L和能够将驱动力从传动轴5向右后轮14R的传递隔断的第二多板离合器62R。关于驱动力断续装置4及驱动力分配装置6的详细结构将在后文叙述。
通过该结构，在两轮驱动状态的行驶时，通过控制装置2控制驱动力断续装置4及驱动力分配装置6而隔断驱动力的传递，能够使传动轴5为非旋转状态。由此，能够抑制与传动轴5的旋转相伴的动力损失，实现燃耗性能的提高。以下，将驱动力断续装置4及驱动力分配装置6的驱动力传递都被隔断的两轮驱动状态称为断开状态。
前差速器3具有前差速器壳30、与前差速器壳30一体旋转的小齿轮轴31、轴支承于小齿轮轴31的一对小齿轮32、以齿轮轴正交的方式与一对小齿轮32啮合的一对侧齿轮33，配置在变速器12与驱动力断续装置4之间。一对侧齿轮33分别连结于驱动轴15L、15R。
传动轴5包括由具有十字接头的多个万向接头51连结的多个轴构件，在其车辆前方侧的端部设置有驱动小齿轮52，在车辆后方侧的端部设置有与驱动力分配装置6的连结构件600(后述)以不能相对旋转的方式连结的连结部53。而且，传动轴5在其长度方向的中央部由中间轴承50支承为能够相对于车身旋转。
图2A及图2B示出驱动力断续装置4的结构例，图2A是剖视图，图2B是示意性示出啮合部的说明图。需要说明的是，在图2A中，图示出驱动力断续装置4中的比前差速器壳30的旋转轴线O靠上侧的一半范围。
驱动力断续装置4具有通过凹部与凸部的卡合来传递驱动力的啮合离合器40。更具体而言，啮合离合器40具备：由与前差速器壳30在同轴上旋转的第一至第三旋转构件41～43构成的啮合离合器40；使啮合离合器40工作的促动器400；与传动轴5的驱动小齿轮52啮合的齿圈44。驱动小齿轮52及齿圈44例如由准双曲面齿轮对构成。
促动器400具备电动马达45、使电动马达45的输出轴451的旋转减速的减速机构46、利用由减速机构46减速后的电动马达45的转矩使啮合离合器40的第三旋转构件43沿轴向移动的移动机构47。电动马达45利用从控制装置2供给的电流而动作。需要说明的是，作为促动器400，并不局限于上述的结构，例如也可以使用具有滚珠丝杠机构或电磁螺线管的促动器等各种结构的促动器。
第一旋转构件41固定于前差速器壳30的轴向的端部，并与前差速器壳30一体旋转。第二旋转构件42及第三旋转构件43能够相对于第一旋转构件41在同轴上相对旋转。第三旋转构件43是设置在第二旋转构件42的外周侧的圆筒状，能够相对于第二旋转构件42沿轴向相对移动。
第一旋转构件41是使驱动轴15R插通于其内周侧的环状，在外周面上具有与旋转轴线O平行地延伸而形成的多个花键齿411。在多个花键齿411中的在周向上相邻的一对花键齿411之间分别形成有凹部410。第二旋转构件42是使驱动轴15R插通的筒状，在其轴向的一端部固定有齿圈44。而且，第二旋转构件42在其外周面上具有与旋转轴线O平行地延伸而形成的多个花键齿421。在多个花键齿421中的在周向上相邻的一对花键齿421之间分别形成有凹部420。
在第三旋转构件43的内周面上形成有能够与第一旋转构件41的多个花键齿411及第二旋转构件42的多个花键齿421卡合的多个花键齿431。在本实施方式中，第三旋转构件43的多个花键齿431啮合于第二旋转构件42的凹部420，第三旋转构件43能够在保持该啮合状态的同时相对于第二旋转构件42进行轴向移动。
另外，在第三旋转构件43通过移动机构47而移动到第一旋转构件41侧时，作为第三旋转构件43的凸部的多个花键齿431啮合于第一旋转构件41的凹部410，与第一旋转构件41连结成不能相对旋转。由此，第一旋转构件41与第二旋转构件42经由第三旋转构件43连结成不能相对旋转，成为能够从第一旋转构件41向第二旋转构件42传递发动机11的驱动力的状态。另一方面，当第三旋转构件43从第一旋转构件41分离时，第三旋转构件43的多个花键齿431与第一旋转构件41的凹部410的啮合被解除，成为第一旋转构件41与第二旋转构件42能够相对旋转的释放状态。由此，从第一旋转构件41向第二旋转构件42的驱动力传递被隔断。第一旋转构件41及第三旋转构件43是本发明的一对啮合构件的一个方式。
减速机构46具有：小齿轮461，与电动马达45的输出轴451一体旋转；及减速齿轮462，具有大径齿轮部462a及小径齿轮部462b。小齿轮461与大径齿轮部462a啮合。移动机构47具有：直动轴471，具有与减速齿轮462的小径齿轮部462b啮合的齿条齿471a；拨叉472，固定于直动轴471。在第三旋转构件43形成有环状的环状槽432，拨叉472以能够滑动的方式嵌合于该环状槽432。
当电动马达45的输出轴451旋转时，其旋转由减速机构46减速，直动轴471与旋转轴线O平行地移动。并且，伴随于该直动轴471的移动，第三旋转构件43在与第一旋转构件41及第二旋转构件42啮合的连结位置和不与第一旋转构件41啮合的非连结位置之间移动。
如图1所示，驱动力分配装置6具有：支承于车身的壳体60；从传动轴5接受驱动力传递的齿轮机构61；调节由该齿轮机构61传递的驱动力并向后轮侧的驱动轴16L、16R分配的第一及第二多板离合器62L、62R；输出用于按压第一及第二多板离合器62L、62R的工作油的液压回路7。壳体60收容第一及第二多板离合器62L、62R和齿轮机构61。
齿轮机构61具备例如由准双曲面齿轮对构成的小齿轮610及齿圈611和与齿圈611一体旋转的中心轴612。中心轴612从齿圈611接受传动轴5的旋转力而旋转。第一多板离合器62L配置在中心轴612与驱动轴16L之间，第二多板离合器62R配置在中心轴612与驱动轴16R之间。
控制装置2在传动轴5不旋转的断开状态下的行驶时从两轮驱动状态向四轮驱动状态切换时，经由驱动力分配装置6将后轮14L、14R中的任一个的旋转力向传动轴5传递，使传动轴5旋转而使啮合离合器40的第一旋转构件41与第三旋转构件43旋转同步。并且，在该旋转同步完成之后，控制驱动力断续装置4的促动器400而使第三旋转构件43与第一旋转构件41啮合。由此，四轮驱动车1成为四轮驱动状态。在本实施方式中，如后所述，将左后轮14L的旋转力经由第一多板离合器62L向传动轴5传递，使传动轴5旋转。在断开状态下，由于传动轴5不旋转，因此不会产生驱动小齿轮52与齿圈44的啮合损失、小齿轮610与齿圈611的啮合损失及中间轴承50处的轴承损失，能够抑制由这些损失造成的动力损失。
图3是示出驱动力分配装置6的构造的具体例的剖视图。图4是示出第一多板离合器62L及其周边的结构的主要部分剖视图。需要说明的是，第一多板离合器62L与第二多板离合器62R具有同样的结构，配置成左右对称。小齿轮610的旋转轴线O1的延伸方向为四轮驱动车1的前后方向，中心轴612的旋转轴线O2的延伸方向为四轮驱动车1的车宽方向。以下，将与旋转轴线O2平行的方向称为轴向。
驱动力分配装置6的齿轮机构61的小齿轮610通过连结构件600而与传动轴5的连结部53(参照图1)以不能相对旋转的方式连结。而且，驱动力分配装置6具有分别收容第一及第二多板离合器62L、62R的左右一对离合器鼓63、配置在离合器鼓63的内侧的左右一对内轴64、用于将离合器鼓63与后轮侧的驱动轴16L、16R以不能相对旋转的方式连结的左右一对连结轴65、各种轴承661～669、沿轴向按压第一多板离合器62L的第一活塞67L、沿轴向按压第二多板离合器62R的第二活塞67R、左右一对按压构件68及复位弹簧69。
壳体60具有收容齿轮机构61的小齿轮610、齿圈611及中心轴612的中心壳体构件60C和分别收容第一及第二多板离合器62L、62R的侧壳体构件60L、60R。中心壳体构件60C配置于在车宽方向的左侧配置的侧壳体构件60L与在右侧配置的侧壳体构件60R之间。中心壳体构件60C及侧壳体构件60L、60R通过螺栓紧固而相互固定。在壳体60的内部封入有对齿轮机构61中的齿轮的啮合以及第一及第二多板离合器62L、62R中的摩擦滑动进行润滑的图示省略的润滑油。
中心壳体构件60C具备：经由圆锥滚子轴承661、662将小齿轮610保持为能够旋转的第一保持部601；经由一对圆锥滚子轴承663、664将中心轴612保持为能够旋转的第二保持部602；经由球轴承665将左右一对内轴64分别保持为能够旋转的第三保持部603；将第一及第二活塞67L、67R各自的一部分收容成能够进退移动的第一及第二缸室604L、604R。第一缸室604L形成在车宽方向上的中心壳体构件60C的左侧的端部，朝向侧壳体构件60L侧开口。第二缸室604R形成在车宽方向上的中心壳体构件60C的右侧的端部，朝向侧壳体构件60R侧开口。一对连结轴65分别通过球轴承666而支承于侧壳体构件60L、60R。
中心轴612一体地具有沿旋转轴线O2延伸的圆筒状的圆筒部612a和在圆筒部612a的端部向径向外方突出形成的凸缘部612b。在齿圈611形成有与小齿轮610的齿轮部610a啮合的多个啮合齿611a。齿圈611通过螺栓614而固定于中心轴612的凸缘部612b。
第一及第二多板离合器62L、62R分别具有与离合器鼓63以能够轴向移动且不能相对旋转的方式卡合的多个外离合器板621及与内轴64以能够轴向移动且不能相对旋转的方式卡合的多个内离合器板622。多个外离合器板621及多个内离合器板622在轴向上交替配置。第一多板离合器62L的外离合器板621及内离合器板622由第一活塞67L按压而产生摩擦力。第二多板离合器62R的外离合器板621及内离合器板622由第二活塞67R按压而产生摩擦力。
第一活塞67L接受从液压回路7向第一缸室604L供给的工作油的液压而沿轴向移动。第二活塞67R接受从液压回路7向第二缸室604R供给的工作油的液压而沿轴向移动。在中心壳体构件60C设置有用于将从液压回路7供给的工作油分别向第一及第二缸室604L、604R引导的供给用流路605。在第一及第二活塞67L、67R的外周面及内周面上分别配置有环状的密封构件671、672。
第一及第二多板离合器62L、62R经由滚针轴承667及按压构件68来接受接受了工作油的压力的第一及第二活塞67L、67R的按压力，通过多个外离合器板621与多个内离合器板622进行摩擦接触而在内轴64与离合器鼓63之间传递转矩。由此，发动机11的驱动力经由第一及第二多板离合器62L、62R向后轮14L、14R传递。按压构件68与离合器鼓63一体旋转，滚针轴承667分别配置在按压构件68与第一及第二活塞67L、67R之间。
另一方面，当第一及第二缸室604L、604R的压力降低时，第一及第二活塞67L、67R通过复位弹簧69的作用力而向第一及第二缸室604L、604R的里侧移动，与按压构件68相反一侧的轴向端面抵接于在缸室604L、604R的底面设置的抵接部606。以下，将抵接于抵接部606时的第一及第二活塞67L、67R的位置称为初始位置。在第一及第二活塞67L、67R处于初始位置时，第一及第二多板离合器62L、62R成为多个外离合器板621与多个内离合器板622能够自由地相对旋转的释放状态，从发动机11向后轮14L、14R的驱动力传递被隔断。
在本实施方式中，复位弹簧69由碟形弹簧构成。在侧壳体构件60L、60R分别形成有收容复位弹簧69的外径侧的端部的环状的凹部607。复位弹簧69的内径侧的端部抵接于第一及第二活塞67L、67R。需要说明的是，作为复位弹簧69，也可以使用螺旋弹簧、波形垫圈或橡胶等弹性体。
离合器鼓63一体地具有大径圆筒部631及小径圆筒部632和大径圆筒部631与小径圆筒部632之间的侧壁部633。如图4所示，多个外离合器板621在其外周部具有花键突起621a，该花键突起621a卡合于在离合器鼓63的大径圆筒部631的内周面上形成的笔直花键嵌合部631a卡合。由此，多个外离合器板621与离合器鼓63一起旋转。在离合器鼓63的侧壁部633与侧壳体构件60L、60R之间配置有推力滚针轴承668。
按压构件68由圆环状的板构件形成，在外周部具有与离合器鼓63的笔直花键嵌合部631a卡合的花键突起68a，相对于离合器鼓63能够轴向移动且不能相对旋转。在离合器鼓63的小径圆筒部632的内周面上形成有与在连结轴65的外周面上形成的花键嵌合部65a进行花键嵌合的花键嵌合部632a。由此，离合器鼓63与连结轴65以不能相对旋转的方式连结。
内轴64具有收容连结轴65的一端部的圆筒部641和圆柱状的轴部642，轴部642的顶端部通过花键嵌合而与中心轴612以不能相对旋转的方式连结。在圆筒部641的内周面与连结轴65的外周面之间配置有滚针轴承669。在侧壳体构件60L、60R的车宽方向的端部处的开口内表面与连结轴65的外周面之间配置有密封构件660。
多个内离合器板622在其内周部具有花键突起622a，该花键突起622a卡合于在内轴64的圆筒部641的外周面上形成的笔直花键嵌合部641a。由此，多个内离合器板622与内轴64一起旋转。
图5A～图5C是将第一多板离合器62L的一部分及其周边部放大示出的放大图。图5A示出第一活塞67L处于初始位置的状态，图5B示出外离合器板621与内离合器板622被缩小了间隙的状态。图5C示出第一活塞67L从图5B所示的状态起进一步移动而外离合器板621及内离合器板622受到按压而进行摩擦接触的状态。
内离合器板622在由金属构成的圆环板状的基材623的两侧面粘贴有摩擦件624。摩擦件624例如由纸摩擦件或无纺布构成，粘贴于与外离合器板621对向的部分。基材623例如由铁系金属构成。外离合器板621是例如由铁系金属构成的圆环板状，在其表面形成有图示省略的油槽。
如图5A所示，在第一活塞67L处于初始位置的初始状态下，在多个外离合器板621及内离合器板622中的至少一张外离合器板621和与该一张外离合器板621相邻的任一内离合器板622之间形成有间隙。在该初始状态下，向外离合器板621与内离合器板622之间的间隙(更具体而言是外离合器板621与内离合器板622的摩擦件624之间的间隙)导入润滑剂，外离合器板621与内离合器板622能够顺畅地相对旋转。
如图5B所示，当第一活塞67L从初始位置移动而多个外离合器板621与多个内离合器板622全部被缩小了间隙时，从外离合器板621与内离合器板622之间排出润滑油。在该状态下，外离合器板621与内离合器板622的摩擦件624能够滑动接触，但不会进行基于外离合器板621与内离合器板622的摩擦接触的转矩传递。
在这样对第一多板离合器62L缩小了间隙之后，当第一活塞67L进一步移动时，如图5C所示，内离合器板622的摩擦件624在离合器鼓63的侧壁部633与按压构件68之间沿轴向被压缩。并且，通过外离合器板621与内离合器板622的摩擦接触而在离合器鼓63与内轴64之间传递转矩。
图6是示意性示出液压回路7及控制装置2的结构例的结构图。液压回路7具有：产生与从控制装置2供给的电流对应的转矩的电动马达71；通过电动马达71而工作的单个液压泵72；第一控制阀73及第二控制阀74；溢流阀75。电动马达71与液压泵72通过连结轴721而连结。需要说明的是，也可以在连结轴721与电动马达71之间设置将电动马达71的旋转以规定的减速比进行减速的减速器。电动马达71是例如DC无刷马达，但也可以使用带刷DC马达作为电动马达71。而且，电动马达71具有能够检测其转速的转速传感器711，转速传感器711的检测结果向控制装置2输出。
液压泵72自身为周知的结构，以与连结轴721的转速对应的喷出压将从容器70汲取的工作油喷出。作为液压泵72，具体可以使用外啮合齿轮泵、内啮合齿轮泵或叶轮泵。在液压泵72的喷出侧与容器70之间配置有溢流阀75。该溢流阀75是使与液压泵72的喷出压对应的量的工作油向容器70回流的固定节流阀。
第一控制阀73配置于从液压泵72经由侧壳体构件60L的供给用流路605到达第一缸室604L的油路。第二控制阀74配置于从液压泵72经由侧壳体构件60R的供给用流路605到达第二缸室604R的油路。第一及第二控制阀73、74是调节从液压泵72向第一及第二缸室604L、604R供给的工作油的压力的压力控制阀，更具体而言是电磁比例压力控制阀。
第一及第二控制阀73、74具有图示省略的电磁螺线管，从控制装置2供给的电流向该电磁螺线管的线圈供给。电磁螺线管使阀芯克服弹簧的作用力而移动。在第一及第二控制阀73、74中，从液压泵72侧向供给用流路605侧的工作油的流路上的阀开度根据向第一及第二控制阀73、74供给的电流而变化。从液压泵72喷出的工作油由第一及第二控制阀73、74向第一及第二缸室604L、604R分开供给。
第一及第二控制阀73、74的阀开度越大，则第一及第二缸室604L、604R中的工作油的压力越高。以下，将控制装置2为了调节向第一及第二缸室604L、604R供给的工作油的压力而向第一及第二控制阀73、74供给的电流称为控制电流。在本实施方式中，说明控制电流越大则阀开度越大的情况，但控制电流与阀开度的关系也可以相反。
第一及第二控制阀73、74将从液压泵72喷出的工作油的一部分排出，对工作油的压力进行减压而向第一及第二缸室604L、604R侧输出。从第一及第二控制阀73、74输出的工作油的压力例如与控制电流成比例地变化。控制装置2以使液压泵72的喷出压高于向第一及第二缸室604L、604R分别应该供给的工作油的液压的方式控制电动马达71。
控制装置2具有：控制部21，具有由半导体存储元件构成的存储装置210及运算处理装置211；控制电流输出部22，向第一及第二控制阀73、74输出控制电流；马达电流输出部23，向电动马达71输出马达电流。运算处理装置211通过执行存储装置210中存储的程序而执行以下叙述的控制处理。控制电流输出部22及马达电流输出部23具有例如对搭载于四轮驱动车1的蓄电池等直流电源进行开关的开关元件，输出与从控制部21输出的PWM信号的占空比对应的电流。
接下来，说明控制装置2的控制部21所执行的四轮驱动车1的控制方法。在两轮驱动状态下的行驶时，控制部21使啮合离合器40以及第一及第二多板离合器62L、62R为释放状态，控制成传动轴5的旋转停止的断开状态。而且，在从两轮驱动状态向四轮驱动状态转变时，控制部21利用经由第一多板离合器62L从左后轮14L传递的转矩使传动轴5的旋转增速而使啮合离合器40的第一旋转构件41及第三旋转构件43旋转同步，使第一旋转构件41与第三旋转构件43啮合。此时，控制部21控制成从第二多板离合器62R不传递使传动轴5的旋转增速的增速转矩。以下，参照图7，更详细地说明控制部21执行的控制处理。
图7是示出在断开状态下的行驶时从两轮驱动状态向四轮驱动状态切换时的驱动力断续装置4及驱动力分配装置6的动作例的时间图。在断开状态下，控制部21使驱动力断续装置4为释放状态，并使第一控制阀73及第二控制阀74为闭阀状态，使传动轴5的旋转停止。而且，控制部21在开始进行从断开状态向四轮驱动状态的转变控制时，在时刻t1开始向电动马达71供给马达电流，并向第一控制阀73供给控制电流而使第一控制阀73为全开状态。由此，第一多板离合器62L的多个外离合器板621与内离合器板622被缩小间隙。此时的第二控制阀74的阀开度仍为全闭状态。
在第一多板离合器62L的间隙缩小完成的时刻t2，控制部21使第一控制阀73的阀开度成为与在四轮驱动状态下应该向左后轮14L传递的驱动力对应的值，继续进行第一缸室604L的工作油的供给。由此，第一多板离合器62L的传递转矩上升，传动轴5开始增速。需要说明的是，第一多板离合器62L的间隙缩小完成的判定例如可以基于电动马达71的旋转开始后的旋转量来进行，也可以基于从时刻t1起的经过时间来进行。或者，还可以基于能够检测第一活塞67L的位置的位置传感器的检测值来进行。
另外，在时刻t2，控制部21向第二控制阀74供给控制电流而使第二控制阀74成为全开状态。由此，第二多板离合器62R中的多个外离合器板621与内离合器板622开始被缩小间隙，在时刻t3，该间隙缩小完成。第二多板离合器62R的间隙缩小完成的状态是即使第二多板离合器62R的外离合器板621与内离合器板622的摩擦件624接触，也不进行基于外离合器板621与内离合器板622的摩擦接触的转矩传递的状态。
然后，在时刻t3，控制部21降低向第二控制阀74供给的控制电流，减小第二控制阀74的阀开度。该第二控制阀74的阀开度是能够维持“虽然第二多板离合器62R被缩小了间隙，但不会进行基于第二多板离合器62R的外离合器板621与内离合器板622的摩擦接触的转矩传递”这一状态的阀开度。并且，使该状态持续至后述的时刻t5。
当在时刻t4啮合离合器40的第一旋转构件41与第三旋转构件43旋转同步后，控制部21开始进行向促动器400的电动马达45的电流供给。由此，第三旋转构件43向第一旋转构件41侧移动，在时刻t5，第一旋转构件41与第三旋转构件43完全啮合。此时，第二多板离合器62R是外离合器板621与内离合器板622被缩小了间隙的状态。即，控制部21在第一旋转构件41与第三旋转构件43啮合时之前将第二多板离合器62R的外离合器板621与内离合器板622的间隙缩小。
需要说明的是，第一旋转构件41与第三旋转构件43的旋转同步例如可以根据基于传动轴5的转速求出的第三旋转构件43的转速与基于前轮13L、13R的转速求出的第一旋转构件41的转速之差持续规定时间小于规定值而判定。而且，也可以在判定为从时刻t2起的经过时间超过了啮合离合器40的旋转同步所需的时间时，开始进行向电动马达45的电流供给。
当在时刻t5第一旋转构件41与第三旋转构件43完全啮合后，控制部21使第二控制阀74的阀开度成为与应该向右后轮14R传递的驱动力对应的值。由此，四轮驱动车1成为发动机11的驱动力向左右前轮13L、13R及左右后轮14L、14R传递的四轮驱动状态。
需要说明的是，在图7中，示出了使时刻t2至时刻t5之间的第一控制阀73的阀开度成为与在四轮驱动状态下应该向左后轮14L传递的驱动力对应的值的情况，但并不局限于此，也可以使时刻t2至时刻t5之间的第一控制阀73的阀开度成为能向传动轴5传递适合使传动轴5在抑制了振动的状态下增速的转矩的规定的阀开度。
图8是示出比较例的驱动力断续装置4及驱动力分配装置6的动作例的时间图。在该比较例中，在时刻t3，控制部21使第二控制阀74的阀开度成为了与在四轮驱动状态下应该向右后轮14R传递的驱动力对应的值，其他动作与图7所示的情况相同。
如图8所示，当在时刻t3使第二控制阀74的阀开度成为与在四轮驱动状态下应该向右后轮14R传递的驱动力对应的值时，在经过时刻t3后，第二多板离合器62R的外离合器板621与内离合器板622立即进行摩擦接触，经由第二多板离合器62R传递使传动轴5的旋转增速的转矩。这种情况下，会在比图7中的t4早的定时实现啮合离合器40的旋转同步，但在来自第二多板离合器62R的转矩传递到传动轴5时，传动轴5急速加速，可能会在驱动力传递系10产生NV而给驾驶员或同乘者带来不悦感。
根据以上说明的本实施方式，在断开状态下的行驶时从两轮驱动状态向四轮驱动状态切换时，从第二多板离合器62R不传递使传动轴5的旋转增速的转矩，直至实现啮合离合器40的旋转同步为止，仅利用从第一多板离合器62L传递的转矩来使传动轴5增速。由此，在第一旋转构件41与第三旋转构件43啮合之前传动轴5的旋转不会急速加速，能够抑制NV的产生。
另外，根据本实施方式，由于在第一旋转构件41与第三旋转构件43啮合时之前将第二多板离合器62R的外离合器板621与内离合器板622的间隙缩小，因此在第一旋转构件41与第三旋转构件43啮合之后能够立即向右后轮14R传递所需的驱动力。
此外，由于控制部21在进行第一多板离合器62L的间隙缩小之后向第二缸604R供给工作油，因此直到第一多板离合器62L的间隙缩小完成为止，液压泵72喷出的工作油除了来自溢流阀75或第一控制阀73的微小泄漏量之外，几乎全部向第一缸室604L供给。由此，能够快速地进行第一多板离合器62L的间隙缩小。
另外，本发明能够在不脱离其主旨的范围内适当变形而实施。例如，在上述的实施方式中，说明了在断开状态下的行驶时从两轮驱动状态向四轮驱动状态切换时，利用经由第一多板离合器62L从左后轮14L传递的转矩使传动轴5增速的情况，但也可以与之相反，利用经由第二多板离合器62R从右后轮14R传递的转矩使传动轴5增速。这种情况下，从第一多板离合器62L不传递使传动轴5增速的转矩。

Claims (4)

1.一种四轮驱动车，能够在驱动源的驱动力向一对主驱动轮及一对辅助驱动轮传递的四轮驱动状态与所述驱动力仅向所述一对主驱动轮传递的两轮驱动状态之间切换，包括：
传动轴，在所述四轮驱动状态下将所述驱动力向所述辅助驱动轮侧传递；
啮合离合器，具有能够相对旋转的一对啮合构件，能够将所述驱动力从所述驱动源向所述传动轴的传递隔断；
第一多板离合器，能够将所述驱动力从所述传动轴向所述一对辅助驱动轮中的一方的辅助驱动轮的传递隔断；
第二多板离合器，能够将所述驱动力从所述传动轴向所述一对辅助驱动轮中的另一方的辅助驱动轮的传递隔断；
第一活塞，沿轴向按压所述第一多板离合器；
第二活塞，沿轴向按压所述第二多板离合器；
液压回路，具有液压泵及多个控制阀，将从所述液压泵喷出的工作油经由所述多个控制阀向与所述第一及第二活塞分别对应的缸室供给；及
控制装置，控制所述啮合离合器及所述液压回路，
其中，
所述控制装置在所述两轮驱动状态下的行驶时，使所述啮合离合器以及所述第一及第二多板离合器为释放状态而使所述传动轴的旋转停止，在从所述两轮驱动状态向所述四轮驱动状态转变时，利用经由所述第一多板离合器从所述一方的辅助驱动轮传递的转矩使所述传动轴的旋转增速而使所述一对啮合构件旋转同步并啮合，并且从所述第二多板离合器不传递使所述传动轴的旋转增速的转矩。
2.根据权利要求1所述的四轮驱动车，其中，
所述第一及第二多板离合器具有通过沿轴向被按压而进行摩擦接触的多个离合器板，
所述控制装置在所述一对啮合构件的啮合时之前向所述第二活塞的缸室供给所述工作油而缩小所述第二多板离合器的所述多个离合器板间的间隙。
3.根据权利要求2所述的四轮驱动车，其中，
所述控制装置在进行了所述第一多板离合器的所述多个离合器板间的间隙缩小之后向所述第二活塞的缸室供给所述工作油。
4.一种四轮驱动车的控制方法，所述四轮驱动车能够在驱动源的驱动力向一对主驱动轮及一对辅助驱动轮传递的四轮驱动状态与所述驱动力仅向所述一对主驱动轮传递的两轮驱动状态之间切换，其中，
所述四轮驱动车具备：
传动轴，在所述四轮驱动状态下将所述驱动力向所述辅助驱动轮侧传递；
啮合离合器，具有能够相对旋转的一对啮合构件，能够将所述驱动力从所述驱动源向所述传动轴的传递隔断；
第一多板离合器，能够将所述驱动力从所述传动轴向所述一对辅助驱动轮中的一方的辅助驱动轮的传递隔断；
第二多板离合器，能够将所述驱动力从所述传动轴向所述一对辅助驱动轮中的另一方的辅助驱动轮的传递隔断；
第一活塞，沿轴向按压所述第一多板离合器；
第二活塞，沿轴向按压所述第二多板离合器；及
液压回路，具有液压泵及多个控制阀，将从所述液压泵喷出的工作油经由所述多个控制阀向与所述第一及第二活塞分别对应的缸室供给，
在所述控制方法中，在所述两轮驱动状态下的行驶时，使所述啮合离合器以及所述第一及第二多板离合器为释放状态而使所述传动轴的旋转停止，在从所述两轮驱动状态向所述四轮驱动状态转变时，利用经由所述第一多板离合器从所述一方的辅助驱动轮传递的转矩使所述传动轴的旋转增速而使所述一对啮合构件旋转同步并啮合，并且从所述第二多板离合器不传递使所述传动轴的旋转增速的转矩。
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