JP2005083464A - Four-wheel drive device - Google Patents

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JP2005083464A JP2003315708A JP2003315708A JP2005083464A JP 2005083464 A JP2005083464 A JP 2005083464A JP 2003315708 A JP2003315708 A JP 2003315708A JP 2003315708 A JP2003315708 A JP 2003315708A JP 2005083464 A JP2005083464 A JP 2005083464A
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Tomoaki Nitta
智昭 新田
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Subaru Corp
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Fuji Heavy Industries Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To improve travelling stability at a low-medium speed region while improving power driving performance at starting. <P>SOLUTION: A clutch is provided between a transfer and a subsidiary driving wheel for changing over a driving system between two-wheel drive and four-wheel drive. A clutch control unit sets a torque fastening force Pt in accordance with input torque T (Step S2). When the input torque T is lower than a preset value At (Step S4) and a speed V is higher than a preset value Av (Step S5), the torque fastening force Pt is reset to be zero (Step S6). Thus, even when an acceleration pedal is released at a low-medium speed region during cornering travel, the control stability of a vehicle is improved without unnecessarily transmitting power to the subsidiary driving wheel. Still, when the vehicle is in an almost stopped condition, the power driving performance is improved in starting because the torque fastening force Pt is not reset to be zero. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、車両に搭載される四輪駆動装置に関する。   The present invention relates to a four-wheel drive device mounted on a vehicle.

定速走行時には、前輪駆動や後輪駆動に切り換えて燃料消費を抑制する一方、滑り易い路面を走行する際などには、四輪駆動に切り換えて走破性や操縦安定性を向上するようにした四輪駆動装置が開発されている。常に駆動される主駆動輪にはエンジン動力が変速機から直接的に伝達されるのに対し、四輪駆動時に駆動される副駆動輪にはエンジン動力が変速機からトランスファを介して分配されている。トランスファと副駆動輪との間にはクラッチが設けられており、このクラッチを締結することによって四輪駆動に切り換えられる一方、クラッチを解放することによって二輪駆動に切り換えられることになる。   When driving at a constant speed, switching to front-wheel drive or rear-wheel drive to reduce fuel consumption, while driving on slippery road surfaces, etc., switch to four-wheel drive to improve driving performance and driving stability. Four-wheel drive systems have been developed. Engine power is transmitted directly from the transmission to the main drive wheels that are always driven, whereas engine power is distributed from the transmission via the transfer to the sub drive wheels that are driven during four-wheel drive. Yes. A clutch is provided between the transfer and the auxiliary drive wheel. When the clutch is engaged, the clutch is switched to four-wheel drive, and when the clutch is released, the clutch is switched to two-wheel drive.

このような四輪駆動装置には、クラッチとしてビスカスカップリングなどを組み込み、前後輪間の回転差に応じて副駆動輪にトルクを伝達するようにした回転差感応式や、クラッチとして電磁制御カップリング(以下、電制カップリングという)などを組み込み、積極的に副駆動輪を駆動して動力性能や操縦安定性を高めるようにした電子制御式がある。   In such a four-wheel drive device, a viscous coupling or the like is incorporated as a clutch, and a rotational difference sensitive type in which torque is transmitted to the auxiliary drive wheel in accordance with the rotational difference between the front and rear wheels, or an electromagnetic control cup as the clutch. There is an electronic control type that incorporates a ring (hereinafter referred to as an electric control coupling), etc., and actively drives the auxiliary drive wheels to improve power performance and steering stability.

電子制御式の四輪駆動装置に組み込まれる電制カップリングは、トランスファに連結されるハウジングと、副駆動輪に連結されるインナーシャフトとを備えている。ハウジング内には、ハウジングとインナーシャフトとを締結するメインクラッチが組み込まれるとともに、このメインクラッチを制御する電磁クラッチとしてのパイロットクラッチが組み込まれている。これらメインクラッチとパイロットクラッチとの間にはカム機構が設けられており、パイロットクラッチの締結によって発生する回転力を、カム機構を介してメインクラッチに対する押圧力に変換することができる。パイロットクラッチに供給する電流値に応じて、メインクラッチに対する圧力を制御することができるため、電流値を制御することによって前後輪に対するトルク分配比を制御することができる(たとえば、特許文献1参照)。
特開2002−188656号公報(第3−4頁、図1)
The electric control coupling incorporated in the electronically controlled four-wheel drive device includes a housing connected to the transfer and an inner shaft connected to the sub drive wheel. A main clutch for fastening the housing and the inner shaft is incorporated in the housing, and a pilot clutch as an electromagnetic clutch for controlling the main clutch is incorporated. A cam mechanism is provided between the main clutch and the pilot clutch, and the rotational force generated by the engagement of the pilot clutch can be converted into a pressing force for the main clutch via the cam mechanism. Since the pressure to the main clutch can be controlled according to the current value supplied to the pilot clutch, the torque distribution ratio to the front and rear wheels can be controlled by controlling the current value (see, for example, Patent Document 1). .
JP 2002-188656 A (page 3-4, FIG. 1)

このような電制カップリングの締結力は、前後輪間での回転差の大きさと、電制カップリングに入力されるトルクの大きさとに基づいて設定されることが多い。しかしながら、前後輪の回転差を重視して締結力を設定すると、主駆動輪が空転するまで二輪駆動を維持することになるため、滑り易い路面などでは動力性能を低下させてしまう。また、滑り易い路面などでの動力性能を向上させるため、入力トルクの大きさを重視して締結力を設定すると、走行条件によっては車両の操縦安定性に影響を及ぼすおそれがある。   The fastening force of such an electric control coupling is often set based on the magnitude of the rotational difference between the front and rear wheels and the magnitude of the torque input to the electric control coupling. However, if the fastening force is set with an emphasis on the rotational difference between the front and rear wheels, the two-wheel drive is maintained until the main drive wheel is idled, so that the power performance is deteriorated on a slippery road surface or the like. Further, if the fastening force is set with an emphasis on the magnitude of the input torque in order to improve the power performance on a slippery road surface or the like, the driving stability of the vehicle may be affected depending on the traveling conditions.

たとえば、入力トルクを重視して締結力を設定する四輪駆動装置において、低中速域のコーナリング中にアクセルペダルを解放した場合には、エンジンから電制カップリングに対するトルクの入力が遮断されることになるが、やがてエンジン回転数が低下すると入力トルクが増加に転じて微小な締結力が設定されることになる。このとき、電制カップリングは他のクラッチに比べて引き摺りトルクが小さいという特性を備えているため、電制カップリングを完全な解放状態から微小なトルクを伝達する滑り状態に制御しようとしても、伝達トルクの落差が大きく現れるおそれがある。このため、副駆動輪に必要以上のトルクを伝達することになり、コーナリング中の操縦安定性に影響を及ぼすおそれがある。   For example, in a four-wheel drive system that sets the fastening force with an emphasis on input torque, when the accelerator pedal is released during cornering in the low and medium speed range, the torque input from the engine to the electric control coupling is cut off. However, when the engine speed decreases, the input torque starts to increase and a small fastening force is set. At this time, since the electric coupling has a characteristic that the drag torque is smaller than that of other clutches, even if the electric coupling is controlled from a completely released state to a sliding state that transmits a minute torque, There may be a large drop in the transmission torque. For this reason, more torque than necessary is transmitted to the auxiliary drive wheels, which may affect the steering stability during cornering.

本発明の目的は、発進時の動力性能を向上させるとともに、低中速域での操縦安定性を向上させることにある。   An object of the present invention is to improve power performance at the time of starting and improve steering stability in a low and medium speed range.

本発明の四輪駆動装置は、変速機から出力される動力により主駆動輪を駆動し、前記変速機からトランスファを経て出力される動力により副駆動輪を駆動する四輪駆動装置であって、前記トランスファと前記副駆動輪との間に設けられ、前記副駆動輪に動力を伝達する締結状態と遮断する解放状態とに切り換えられるクラッチと、前記クラッチに入力されるトルクに基づいてトルク締結力を設定し、前記トルク締結力に向けて前記クラッチを締結するクラッチ制御手段とを有し、前記クラッチ制御手段は、前記トルクが所定値を下回るとともに車速が所定値を上回るときには、前記クラッチを解放する値に前記トルク締結力を設定することを特徴とする。   The four-wheel drive device of the present invention is a four-wheel drive device that drives main drive wheels with power output from a transmission, and drives auxiliary drive wheels with power output from the transmission via a transfer, A clutch that is provided between the transfer and the auxiliary drive wheel and is switched between an engagement state for transmitting power to the auxiliary drive wheel and a release state for blocking, and a torque engagement force based on a torque input to the clutch. And a clutch control means for engaging the clutch toward the torque engagement force. The clutch control means releases the clutch when the torque falls below a predetermined value and the vehicle speed exceeds a predetermined value. The torque fastening force is set to a value to be set.

本発明の四輪駆動装置は、前記クラッチ制御手段は、前記主駆動輪と前記副駆動輪との回転差に基づいて回転差締結力を設定し、前記トルク締結力と前記回転差締結力とを加算した締結力に向けて前記クラッチを締結することを特徴とする。   In the four-wheel drive device of the present invention, the clutch control means sets a rotational difference fastening force based on a rotational difference between the main drive wheel and the sub drive wheel, and the torque fastening force and the rotational difference fastening force The clutch is fastened to a fastening force obtained by adding.

本発明によれば、トルクが所定値を下回るときには、クラッチを解放する値にトルク締結力を設定するようにしたので、微小なトルク締結力に基づいたクラッチの締結を回避することができる。これにより、低中速域でのコーナリング走行中にアクセルペダルを解放した場合であっても、副駆動輪に対して不要に動力を伝達することがなく、車両の操縦安定性を高めることができる。   According to the present invention, when the torque is lower than the predetermined value, the torque engagement force is set to a value for releasing the clutch, so that the engagement of the clutch based on the minute torque engagement force can be avoided. As a result, even when the accelerator pedal is released during cornering traveling in the low and medium speed range, power is not unnecessarily transmitted to the auxiliary drive wheels, and the steering stability of the vehicle can be improved. .

また、トルクが所定値を下回るときであっても、車速が所定値を下回るときには、トルクに基づいてトルク締結力を設定するようにしたので、アクセルペダルの踏み込みによって確実に副駆動輪に動力を伝達することができ、発進時のトラクション性能を高めることができる。   Even when the torque is below a predetermined value, when the vehicle speed is below the predetermined value, the torque fastening force is set based on the torque. It can be transmitted and the traction performance at the start can be improved.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図1は本発明の一実施の形態である四輪駆動装置を搭載した車両の動力伝達系を示す構成図であり、図2は図1の動力伝達系の一部を示すスケルトン図である。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a configuration diagram showing a power transmission system of a vehicle equipped with a four-wheel drive device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a skeleton diagram showing a part of the power transmission system of FIG.

図1および図2に示すように、車両前方に配置されるエンジン10には変速機11が取り付けられており、エンジン10と変速機11とは横置きに配置されている。変速機11内にはフロントディファレンシャル機構12が組み込まれており、フロントディファレンシャル機構12には前輪駆動軸13a,13bを介して主駆動輪としての前輪14a,14bが連結されている。   As shown in FIGS. 1 and 2, a transmission 11 is attached to an engine 10 disposed in front of the vehicle, and the engine 10 and the transmission 11 are disposed horizontally. A front differential mechanism 12 is incorporated in the transmission 11, and front wheels 14a and 14b as main drive wheels are connected to the front differential mechanism 12 via front wheel drive shafts 13a and 13b.

また、変速機11には動力分配機構つまりトランスファ15が設けられており、車両後方に配置されるリヤディファレンシャル機構16にはクラッチとしての電磁制御カップリング17(以下、電制カップリングという)が設けられている。トランスファ15と電制カップリング17とは推進軸18を介して連結されており、リヤディファレンシャル機構16には後輪駆動軸19a,19bを介して副駆動輪としての後輪20a,20bが連結されている。   Further, the transmission 11 is provided with a power distribution mechanism, that is, a transfer 15, and the rear differential mechanism 16 disposed at the rear of the vehicle is provided with an electromagnetic control coupling 17 (hereinafter referred to as an electric control coupling) as a clutch. It has been. The transfer 15 and the electric control coupling 17 are connected via a propulsion shaft 18, and the rear differential mechanism 16 is connected to rear wheels 20a and 20b as auxiliary drive wheels via rear wheel drive shafts 19a and 19b. ing.

このように、図示する車両は前輪駆動をベースとした四輪駆動車であり、電制カップリング17を締結状態と解放状態とに切り換えることによって、駆動方式を二輪駆動と四輪駆動とに切り換えることができる。なお、縦置きのエンジンや変速機を配置することによって後輪駆動をベースとしても良く、この場合には、前輪が副駆動輪として駆動される一方、後輪が主駆動輪として駆動されることになる。   Thus, the illustrated vehicle is a four-wheel drive vehicle based on the front wheel drive, and the drive system is switched between the two-wheel drive and the four-wheel drive by switching the electric control coupling 17 between the fastening state and the release state. be able to. In addition, the rear wheel drive may be based on the rear wheel drive by arranging a vertically placed engine or transmission. In this case, the front wheel is driven as the auxiliary drive wheel, while the rear wheel is driven as the main drive wheel. become.

続いて、車両の駆動方式を二輪駆動と四輪駆動とに切り換える電制カップリング17について説明する。図3(A)は解放状態の電制カップリング17を示す概略図であり、図3(B)は締結状態の電制カップリング17を示す概略図である。   Next, the electric coupling 17 that switches the vehicle drive method between two-wheel drive and four-wheel drive will be described. FIG. 3A is a schematic diagram showing the electronic control coupling 17 in the released state, and FIG. 3B is a schematic diagram showing the electronic control coupling 17 in the engaged state.

図3(A)および(B)に示すように、電制カップリング17は推進軸18に連結されるハウジング21を備えており、このハウジング21は底付き円筒状のドラム22とこれの開口端を閉塞するカバー23とにより形成されている。カバー23の中心に形成される貫通孔23aにはインナーシャフト24が回転自在に嵌合されており、このインナーシャフト24とリヤディファレンシャル機構16のドライブピニオン軸25とが連結されている。   As shown in FIGS. 3A and 3B, the electric control coupling 17 includes a housing 21 connected to the propulsion shaft 18. The housing 21 has a cylindrical drum 22 with a bottom and an opening end thereof. And a cover 23 that closes the cover. An inner shaft 24 is rotatably fitted in a through hole 23 a formed in the center of the cover 23, and the inner shaft 24 and the drive pinion shaft 25 of the rear differential mechanism 16 are connected.

このようなハウジング21内には、ドラム22の回転をインナーシャフト24に伝達するメインクラッチ26と、メインクラッチ26を締結状態と解放状態とに切り換えるパイロットクラッチ27とが設けられている。メインクラッチ26はドラム22とインナーシャフト24との間に設けられており、ドラム22の内周面にスプラインを介して軸方向に移動自在に装着されるアウタープレート26aと、インナーシャフト24の外周面にスプラインを介して軸方向に移動自在に装着されるインナープレート26bとを備えている。また、後述するコントロールカム31とドラム22との間にはパイロットクラッチ27が設けられており、パイロットクラッチ27は、ドラム22の内周面にスプラインを介して軸方向に移動自在に装着されるアウタープレート27aと、コントロールカム31の外周面にスプラインを介して軸方向に移動自在に装着されるインナープレート27bとを備えている。   In the housing 21, a main clutch 26 that transmits the rotation of the drum 22 to the inner shaft 24 and a pilot clutch 27 that switches the main clutch 26 between an engaged state and a released state are provided. The main clutch 26 is provided between the drum 22 and the inner shaft 24. The outer plate 26a is mounted on the inner peripheral surface of the drum 22 so as to be movable in the axial direction via a spline, and the outer peripheral surface of the inner shaft 24. And an inner plate 26b that is movably mounted in the axial direction via a spline. A pilot clutch 27 is provided between a control cam 31 and a drum 22 which will be described later, and the pilot clutch 27 is an outer member that is mounted on the inner peripheral surface of the drum 22 so as to be movable in the axial direction via a spline. A plate 27a and an inner plate 27b mounted on the outer peripheral surface of the control cam 31 so as to be movable in the axial direction via a spline are provided.

また、メインクラッチ26とパイロットクラッチ27との間には、メインクラッチ26に軸方向の押圧力を伝達するカム機構30が設けられている。このカム機構30は、インナーシャフト24の外周側に回転自在に設けられる筒状のコントロールカム31と、このコントロールカム31に対面するメインカム32とを備えている。コントロールカム31とメインカム32との端面にはそれぞれ複数のカム溝31a,32aが形成されており、対面するカム溝31a,32aの間にはボール部材33が挟み込まれるようになっている。   A cam mechanism 30 is provided between the main clutch 26 and the pilot clutch 27 to transmit the axial pressing force to the main clutch 26. The cam mechanism 30 includes a cylindrical control cam 31 that is rotatably provided on the outer peripheral side of the inner shaft 24, and a main cam 32 that faces the control cam 31. A plurality of cam grooves 31a and 32a are formed on the end surfaces of the control cam 31 and the main cam 32, respectively, and a ball member 33 is sandwiched between the cam grooves 31a and 32a facing each other.

パイロットクラッチ27を締結させるため、パイロットクラッチ27の両側には、環状のコア34aに電磁コイル34bを巻き付けるようにした電磁石34と、この電磁石34の磁力によって吸引される環状のアーマチュア35とが配置されている。電磁石34はカバー23に形成される環状溝23bに収容されており、アーマチュア35はスプラインを介してドラム22の内周面に軸方向に移動自在に装着されている。   In order to fasten the pilot clutch 27, an electromagnet 34 in which an electromagnetic coil 34b is wound around an annular core 34a and an annular armature 35 attracted by the magnetic force of the electromagnet 34 are disposed on both sides of the pilot clutch 27. ing. The electromagnet 34 is accommodated in an annular groove 23b formed in the cover 23, and the armature 35 is mounted on the inner peripheral surface of the drum 22 via a spline so as to be movable in the axial direction.

電磁コイル34bに電流を供給することにより、電磁コイル34bを囲むように磁束が発生することになるが、磁性材料を用いて形成されるカバー23には非磁性材料からなる環状部材36が埋め込まれるため、図3(B)に示すように、磁束は、カバー23、プレート27a,27b、アーマチュア35に形成される循環磁路Lを通ることになる。なお、ドラム22を非磁性材料を用いて形成して磁束の漏洩を回避するとともに、各プレート27a,27bに切り欠きを形成して磁束の短絡を回避することにより、効率良く磁力を発生させている。   By supplying a current to the electromagnetic coil 34b, a magnetic flux is generated so as to surround the electromagnetic coil 34b, but an annular member 36 made of a non-magnetic material is embedded in the cover 23 formed using a magnetic material. Therefore, as shown in FIG. 3B, the magnetic flux passes through the circulating magnetic path L formed in the cover 23, the plates 27a and 27b, and the armature 35. The drum 22 is made of a non-magnetic material to avoid leakage of magnetic flux, and a notch is formed in each of the plates 27a and 27b to avoid magnetic flux short-circuiting, thereby efficiently generating magnetic force. Yes.

このような電磁石34を励磁することにより、アーマチュア35を電磁石34に向けて引き付けることができ、パイロットクラッチ27のプレート27a,27bを押圧して締結することができる。パイロットクラッチ27が締結されると、図3(B)に示すように、ドラム22からコントロールカム31に回転力が伝達され、この回転力はボール部材33を介して軸方向の押圧力に変換されてメインカム32に伝達される。そして、軸方向移動するメインカム32により、ドラム22とインナーシャフト24とが締結されると、トランスファ15から出力された動力が後輪20a,20bに対して伝達される。   By exciting such an electromagnet 34, the armature 35 can be attracted toward the electromagnet 34, and the plates 27a and 27b of the pilot clutch 27 can be pressed and fastened. When the pilot clutch 27 is engaged, a rotational force is transmitted from the drum 22 to the control cam 31 as shown in FIG. 3 (B), and this rotational force is converted into an axial pressing force via the ball member 33. Is transmitted to the main cam 32. When the drum 22 and the inner shaft 24 are fastened by the main cam 32 that moves in the axial direction, the power output from the transfer 15 is transmitted to the rear wheels 20a and 20b.

電磁石34を励磁してメインクラッチ26を締結状態に切り換えることにより、後輪20a,20bに対して動力を伝達することができ、駆動方式を四輪駆動に切り換えることができる。しかも、電磁コイル34bに対する通電電流の大きさに応じてメインクラッチ26の締結力を制御することができるため、車両の走行状態に応じて前後輪間のトルク分配比を100:0〜50:50の範囲で制御することができる。なお、電磁コイル34bに対する通電を遮断した場合には、メインクラッチ26が解放状態に切り換えられるため、駆動方式が二輪駆動に切り換えられることになる。   By exciting the electromagnet 34 and switching the main clutch 26 to the engaged state, power can be transmitted to the rear wheels 20a and 20b, and the drive system can be switched to four-wheel drive. Moreover, since the fastening force of the main clutch 26 can be controlled according to the magnitude of the energization current to the electromagnetic coil 34b, the torque distribution ratio between the front and rear wheels is set to 100: 0 to 50:50 according to the traveling state of the vehicle. Can be controlled within the range. When the energization of the electromagnetic coil 34b is cut off, the main clutch 26 is switched to the released state, so that the drive system is switched to two-wheel drive.

このように駆動方式を切り換えるため、図1に示すように、クラッチ制御手段であるクラッチ制御ユニット40は、電制カップリング17に対して制御信号を出力する。また、車両の走行状況に応じて制御信号を変化させるため、クラッチ制御ユニット40には、エンジン10を駆動制御する図示しないエンジン制御ユニット、変速機11を変速制御する図示しない変速機制御ユニット、そして各車輪を制動制御するABS制御ユニット41が通信ケーブル42を介して通信自在に接続されている。つまり、各ユニット間を接続する車内LAN(Local Area Network)が構築されており、それぞれのユニット間ではCAN通信(Controller Area Network)が行われ各種データの共有化が図られている。また、車内LANには車輪の回転速度を検出する車輪速度センサ43が接続されている。   In order to switch the driving method in this way, as shown in FIG. 1, the clutch control unit 40 which is the clutch control means outputs a control signal to the electric control coupling 17. The clutch control unit 40 includes an engine control unit (not shown) that controls the drive of the engine 10, a transmission control unit (not shown) that controls the speed change of the transmission 11, and a control signal that changes according to the traveling state of the vehicle. An ABS control unit 41 that brakes each wheel is connected via a communication cable 42 so as to be able to communicate. That is, an in-vehicle LAN (Local Area Network) that connects the units is constructed, and CAN communication (Controller Area Network) is performed between the units to share various data. A wheel speed sensor 43 that detects the rotational speed of the wheel is connected to the in-vehicle LAN.

以下、クラッチ制御ユニット40による電制カップリング17の締結力設定制御にについて説明する。図4は締結力設定制御の手順を示すフローチャートである。図4に示すように、ステップS1では、車輪速度センサ43からの出力信号に基づいて各車輪の回転速度Vt(車輪速度)を検出するとともに、エンジン制御ユニットや変速機制御ユニットからの出力信号に基づいてトランスファ15の入力トルクTを検出する。入力トルクTを検出する際には、燃料噴射量、吸入空気量、エンジン回転数そして変速比などが出力信号として用いられる。   Hereinafter, the fastening force setting control of the electric coupling 17 by the clutch control unit 40 will be described. FIG. 4 is a flowchart showing a procedure of fastening force setting control. As shown in FIG. 4, in step S1, the rotational speed Vt (wheel speed) of each wheel is detected based on the output signal from the wheel speed sensor 43, and the output signal from the engine control unit or transmission control unit is detected. Based on this, the input torque T of the transfer 15 is detected. When detecting the input torque T, the fuel injection amount, the intake air amount, the engine speed, the gear ratio, and the like are used as output signals.

ステップS2では、ステップS1で検出された入力トルクTに基づいて、電制カップリング17のトルク締結力Ptが演算される。クラッチ制御ユニット40内のROMには演算式やテーブルが格納されており、これらの演算式やテーブルを用いて入力トルクTの大きさにほぼ比例する締結力Ptが演算される。なお、ステップS2において締結力Ptを演算する際に、車速をパラメータとして締結力Ptを変更しても良く、図示しない舵角センサや車輪速度差から求められる舵角をパラメータとして締結力Ptを変更しても良い。   In step S2, the torque engagement force Pt of the electric control coupling 17 is calculated based on the input torque T detected in step S1. An arithmetic expression and a table are stored in the ROM in the clutch control unit 40, and a fastening force Pt that is substantially proportional to the magnitude of the input torque T is calculated using these arithmetic expressions and tables. When calculating the fastening force Pt in step S2, the fastening force Pt may be changed using the vehicle speed as a parameter, and the fastening force Pt is changed using a steering angle sensor (not shown) or a steering angle obtained from a wheel speed difference as a parameter. You may do it.

ステップS3では、ステップS1で検出された車輪速度Vtに基づいて、前輪14a,14bと後輪20a,20bとの回転差Dが演算される。次いで、回転差Dに基づいて電制カップリング17の回転差締結力Pdが演算される。クラッチ制御ユニット40内のROMには演算式やテーブルが格納されており、前輪14a,14bと後輪20a,20bとの回転差を収束するように締結力Pdが演算される。   In step S3, the rotational difference D between the front wheels 14a and 14b and the rear wheels 20a and 20b is calculated based on the wheel speed Vt detected in step S1. Next, the rotational difference fastening force Pd of the electric control coupling 17 is calculated based on the rotational difference D. An arithmetic expression and a table are stored in the ROM in the clutch control unit 40, and the fastening force Pd is calculated so as to converge the rotational difference between the front wheels 14a and 14b and the rear wheels 20a and 20b.

続いて、ステップS4では、入力トルクTが所定値Atを上回るか否かが判定される。このとき判定基準となる所定値Atは、アクセルペダルを踏み込まないクリープ走行時に、トランスファ15に入力されるトルクの大きさに設定されている。ステップS4において、入力トルクTが所定値Atを上回る場合、つまりアクセルペダルが踏み込まれている場合には、ステップS7に進み、締結力Pt,Pdが加算されることにより電制カップリング17を締結する際の目標締結力Pが設定される。   Subsequently, in step S4, it is determined whether or not the input torque T exceeds a predetermined value At. At this time, the predetermined value At, which is a determination criterion, is set to the magnitude of the torque input to the transfer 15 during creep travel when the accelerator pedal is not depressed. In step S4, if the input torque T exceeds the predetermined value At, that is, if the accelerator pedal is depressed, the process proceeds to step S7, and the electric coupling 17 is engaged by adding the fastening forces Pt and Pd. The target fastening force P for performing is set.

一方、ステップS4において、入力トルクTが所定値Atを下回る場合、つまりアクセルペダルが踏み込まれていない場合には、ステップS5に進み、車速Vが所定値Avを下回るか否かが判定される。このとき判定基準となる所定値Avは、車両がほぼ停止状態となる車速(たとえば、0〜5Km/h)に設定される。ステップS5において車速Vが所定値Avを下回る場合には、ステップS7に進み、締結力Pt,Pdを加算して目標締結力Pを設定する一方、車速Vが所定値Avを上回る場合には、ステップS6に進み、ステップS2で演算された締結力Ptの値を0に再設定する。つまり、アクセルペダルが踏まれていない状態であり、かつ所定の車速を保っている場合には、続くステップS7において、目標締結力Pは締結力Pdのみによって設定されることになる。   On the other hand, when the input torque T is lower than the predetermined value At in step S4, that is, when the accelerator pedal is not depressed, the routine proceeds to step S5, where it is determined whether or not the vehicle speed V is lower than the predetermined value Av. At this time, the predetermined value Av serving as a determination criterion is set to a vehicle speed (for example, 0 to 5 km / h) at which the vehicle is almost stopped. When the vehicle speed V is lower than the predetermined value Av in step S5, the process proceeds to step S7, where the target fastening force P is set by adding the fastening forces Pt and Pd, while when the vehicle speed V exceeds the predetermined value Av, Proceeding to step S6, the value of the fastening force Pt calculated at step S2 is reset to zero. That is, when the accelerator pedal is not depressed and the predetermined vehicle speed is maintained, in the subsequent step S7, the target fastening force P is set only by the fastening force Pd.

このように、入力トルクが所定値Atを下回るときには、入力トルクに基づいて設定される締結力を0に再設定するようにしたので、微小な締結力Ptに基づいた電制カップリング17の締結制御を回避することができ、車両の操縦安定性を高めることができる。たとえば、コーナリング走行中にアクセルペダルを解放すると、一旦遮断された入力トルクがエンジン回転数の低下に伴って正の値に転じることになるが、この場合であっても電制カップリング17を締結して後輪20a,20bに必要以上の動力を伝達することはないため、コーナリング走行中の操縦安定性を高めることができる。   As described above, when the input torque is less than the predetermined value At, the fastening force set based on the input torque is reset to 0, so that the electric coupling 17 is fastened based on the minute fastening force Pt. Control can be avoided and the handling stability of the vehicle can be improved. For example, if the accelerator pedal is released during cornering, the input torque once cut off will turn to a positive value as the engine speed decreases. Even in this case, the electric coupling 17 is fastened. Thus, since unnecessary power is not transmitted to the rear wheels 20a, 20b, the steering stability during cornering traveling can be improved.

また、入力トルクが所定値Atを下回る場合であっても、車速Vが低く車両がほぼ停止状態となる場合には、ステップS5からステップS7に進むため、締結力Ptが0に再設定されることがなく、アクセルペダルの踏み込みによって確実に四輪駆動に切り換えることができ、車両を発進させる際のトラクション性能を高めることができる。   Even when the input torque is less than the predetermined value At, when the vehicle speed V is low and the vehicle is almost stopped, the process proceeds from step S5 to step S7, and therefore the fastening force Pt is reset to 0. Therefore, it is possible to reliably switch to four-wheel drive by depressing the accelerator pedal, and to improve the traction performance when starting the vehicle.

さらには、締結初期においては伝達トルクの落差が大きくなるという電制カップリング17の特性を解消するために、電制カップリング17を軽い滑り状態に維持しておく必要がなく、電力や燃料の消費量を抑制することができる。   Furthermore, it is not necessary to keep the electric coupling 17 in a light sliding state in order to eliminate the characteristic of the electric coupling 17 that the head of the transmission torque becomes large at the initial stage of fastening, and it is not necessary to maintain the electric coupling and the power. Consumption can be reduced.

本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。たとえば、クラッチ制御手段としての機能を変速機制御ユニットに組み込むことにより、クラッチ制御ユニット40を削減するようにしても良い。   It goes without saying that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. For example, the clutch control unit 40 may be reduced by incorporating a function as a clutch control means in the transmission control unit.

また、トルク締結力Ptや回転差締結力Pdを設定する際には、入力トルクTや回転差Dの大きさに比例した締結力を設定しても良く、これらを走行状況に応じて補正することにより入力トルクTや回転差Dの大きさにほぼ比例した締結力を設定しても良い。   Further, when setting the torque fastening force Pt and the rotation difference fastening force Pd, a fastening force proportional to the magnitude of the input torque T and the rotation difference D may be set, and these are corrected in accordance with the traveling situation. Accordingly, a fastening force that is substantially proportional to the magnitude of the input torque T or the rotation difference D may be set.

また、ステップS6において、締結力Ptが0に再設定されているが、再設定の値としては0に限られることはなく、電制カップリング17を解放状態に切り換える値であれば、微小な値に締結力Ptを再設定しても良い。   In step S6, the fastening force Pt is reset to 0. However, the resetting value is not limited to 0. If the value is to switch the electric coupling 17 to the released state, the fastening force Pt is very small. The fastening force Pt may be reset to the value.

さらに、車内LANによって各制御ユニット間ではCAN通信が行われているが、通信方法としては他の通信方法を用いるようにしても良い。   Furthermore, although CAN communication is performed between the control units by the in-vehicle LAN, another communication method may be used as the communication method.

なお、変速機11に設けられる変速機構としては、ベルトドライブ式やトラクションドライブ式の無段変速機であっても良く、遊星歯車式や平行軸式の自動変速機であっても良く、さらには平行軸式の手動変速機であっても良い。   The speed change mechanism provided in the transmission 11 may be a belt drive type or traction drive type continuously variable transmission, a planetary gear type or a parallel shaft type automatic transmission, A parallel shaft type manual transmission may be used.

本発明の一実施の形態である四輪駆動装置を搭載した車両の動力伝達系を示す構成図である。It is a block diagram which shows the power transmission system of the vehicle carrying the four-wheel drive device which is one embodiment of this invention. 図1の動力伝達系の一部を示すスケルトン図である。It is a skeleton figure which shows a part of power transmission system of FIG. (A)は解放状態の電制カップリングを示す概略図であり、(B)は締結状態の電制カップリングを示す概略図である。(A) is the schematic which shows the electronic control coupling of a release state, (B) is the schematic which shows the electronic control coupling of a fastening state. 締結力設定制御の手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure of fastening force setting control.

符号の説明Explanation of symbols

11 変速機
14a,14b 前輪(主駆動輪)
15 トランスファ
17 電磁制御カップリング(クラッチ)
20a,20b 後輪(副駆動輪)
40 クラッチ制御ユニット(クラッチ制御手段)
T 入力トルク(トルク)
At 所定値
V 車速
Av 所定値
D 回転差
Pt 締結力(トルク締結力)
Pd 締結力(回転差締結力)
11 Transmission 14a, 14b Front wheel (main drive wheel)
15 Transfer 17 Electromagnetic control coupling (clutch)
20a, 20b Rear wheel (sub drive wheel)
40 Clutch control unit (clutch control means)
T Input torque (torque)
At Predetermined value V Vehicle speed Av Predetermined value D Rotational difference Pt Fastening force (torque fastening force)
Pd fastening force (rotational differential fastening force)

Claims (2)

変速機から出力される動力により主駆動輪を駆動し、前記変速機からトランスファを経て出力される動力により副駆動輪を駆動する四輪駆動装置であって、
前記トランスファと前記副駆動輪との間に設けられ、前記副駆動輪に動力を伝達する締結状態と遮断する解放状態とに切り換えられるクラッチと、
前記クラッチに入力されるトルクに基づいてトルク締結力を設定し、前記トルク締結力に向けて前記クラッチを締結するクラッチ制御手段とを有し、
前記クラッチ制御手段は、前記トルクが所定値を下回るとともに車速が所定値を上回るときには、前記クラッチを解放する値に前記トルク締結力を設定することを特徴とする四輪駆動装置。
A four-wheel drive device for driving main drive wheels with power output from a transmission and driving auxiliary drive wheels with power output from the transmission via a transfer;
A clutch that is provided between the transfer and the sub drive wheel, and that is switched between a fastening state for transmitting power to the sub drive wheel and a release state for blocking;
A clutch control means for setting a torque engagement force based on a torque input to the clutch and for engaging the clutch toward the torque engagement force;
The four-wheel drive device, wherein the clutch control means sets the torque engagement force to a value for releasing the clutch when the torque is below a predetermined value and the vehicle speed is above a predetermined value.
請求項1記載の四輪駆動装置において、前記クラッチ制御手段は、前記主駆動輪と前記副駆動輪との回転差に基づいて回転差締結力を設定し、前記トルク締結力と前記回転差締結力とを加算した締結力に向けて前記クラッチを締結することを特徴とする四輪駆動装置。

2. The four-wheel drive device according to claim 1, wherein the clutch control means sets a rotation difference fastening force based on a rotation difference between the main drive wheel and the sub drive wheel, and the torque fastening force and the rotation difference fastening. A four-wheel drive device for fastening the clutch toward a fastening force obtained by adding the force.

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