JP2011143790A - Drive force transmission apparatus and control method therefor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は四輪駆動車における駆動力伝達装置及びその制御方法に関する。 The present invention relates to a driving force transmission device and a control method thereof in a four-wheel drive vehicle.
従来の駆動力伝達装置には、四輪駆動状態から二輪駆動状態に、また二輪駆動状態から四輪駆動状態にそれぞれ切り替え可能な四輪駆動車に搭載されたものがある。この種の駆動力伝達装置は、二輪駆動時には駆動力が伝達されない補助駆動輪に駆動源の駆動力を伝達及び遮断することが可能である(例えば特許文献1参照)。 Some conventional driving force transmission devices are mounted on a four-wheel drive vehicle that can be switched from a four-wheel drive state to a two-wheel drive state and from a two-wheel drive state to a four-wheel drive state. This type of driving force transmission device can transmit and block the driving force of a driving source to auxiliary driving wheels to which driving force is not transmitted during two-wheel drive (see, for example, Patent Document 1).
特許文献1に記載の駆動力伝達装置は、デフケースに駆動力伝達可能に連結された駆動部材と、駆動部材の駆動時に摩擦係合する第1の摩擦クラッチと、補助駆動輪のアクスルシャフトに駆動力伝達可能に連結された被駆動部材及びディファレンシャルのサイドギヤシャフトの間に配置された第2の摩擦クラッチと、第1の摩擦クラッチの作動によって第2の摩擦クラッチを押圧するカム手段とを備え、四輪駆動時にサイドキヤシャフトとアクスルシャフトを自動的に連結し、二輪駆動時にはこの連結を自動的に遮断するように構成されている。 The driving force transmission device described in Patent Document 1 is driven by a driving member coupled to a differential case so as to be able to transmit driving force, a first friction clutch that frictionally engages when the driving member is driven, and an axle shaft of an auxiliary driving wheel. A second friction clutch disposed between a driven member and a differential side gear shaft that are connected so as to be able to transmit force; and cam means that presses the second friction clutch by the operation of the first friction clutch; The side gear shaft and axle shaft are automatically connected during four-wheel drive, and the connection is automatically cut off during two-wheel drive.
しかしながら、特許文献1の駆動力伝達装置は、プロペラシャフトの駆動力によって従動的に作動するに過ぎず、駆動力の伝達及び遮断のタイミングや駆動力の伝達量を制御し得るものではない。従って、プロぺラシャフトよりも駆動力伝達上流側における駆動力断続部の構成によっては、四輪駆動状態と二輪駆動状態との切替時に、衝撃や振動が発生する場合がある。 However, the driving force transmission device of Patent Document 1 is merely driven by the driving force of the propeller shaft, and cannot control the driving force transmission / cutoff timing and the driving force transmission amount. Therefore, depending on the configuration of the driving force interrupting portion on the driving force transmission upstream side of the propeller shaft, an impact or vibration may occur when switching between the four-wheel driving state and the two-wheel driving state.
従って、本発明の目的は、四輪駆動状態と二輪駆動状態との切り替え時における衝撃や振動を抑制することができる駆動力伝達装置及びその制御方法を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a driving force transmission device and a control method therefor that can suppress impacts and vibrations when switching between a four-wheel drive state and a two-wheel drive state.
(1)本発明は、上記目的を達成するために、四輪駆動車における駆動源の駆動力を回転部材から受けて主駆動輪側及び補助駆動輪側のうち前記主駆動輪側から前記補助駆動輪側に伝達する駆動力伝達軸と、前記駆動力伝達軸と前記回転部材とを断続可能に連結し、前記主駆動輪側に配置された第1駆動力断続部と、前記駆動力伝達軸と前記補助駆動輪側の一対の補助駆動輪のうち少なくとも一方の補助駆動輪とを伝達トルク可変に連結し、前記補助駆動輪側に配置された第2駆動力断続部と、前記第2駆動力断続部による連結を前記第1駆動力断続部による連結よりも、また第2駆動力断続部による連結の解除を前記第1駆動力断続部による連結の解除よりもそれぞれ先行して実行させる制御部とを備えた駆動力伝達装置を提供する。 (1) In order to achieve the above object, the present invention receives the driving force of a driving source in a four-wheel drive vehicle from a rotating member, and the auxiliary driving wheel side and auxiliary driving wheel side out of the auxiliary driving wheel side from the auxiliary driving wheel side. A driving force transmission shaft that transmits to the driving wheel side, a first driving force intermittent portion that is disposed on the main driving wheel side, and that connects the driving force transmission shaft and the rotating member in an intermittent manner; and the driving force transmission A shaft and a pair of auxiliary drive wheels on the side of the auxiliary drive wheel, at least one of the auxiliary drive wheels is variably connected, and a second driving force intermittent portion disposed on the auxiliary drive wheel side; The connection by the driving force interrupting part is executed prior to the connection by the first driving force interrupting part, and the connection release by the second driving force interrupting part is executed prior to the connection release by the first driving force interrupting part. A driving force transmission device including a control unit is provided.
本構成によれば、四輪駆動と二輪駆動との切り替えを、第1駆動力断続部及び伝達トルク可変な第2駆動力断続部の制御によって行うにあたり、第2駆動力断続部の連結又は連結解除が第1駆動力断続部の連結又は連結解除に先立って行われる。 According to this configuration, when the switching between the four-wheel drive and the two-wheel drive is performed by the control of the first driving force interrupting portion and the second driving force interrupting portion with variable transmission torque, the second driving force interrupting portion is connected or connected. The release is performed prior to the connection or release of the first driving force interrupting portion.
また、前記第2駆動力断続部を、前記駆動力伝達軸に差動機構を介して連結された第1断続部エレメント、及び前記一方の補助駆動輪に連結された第2断続部エレメントを有するように駆動力伝達装置を構成すれば、差動機構と補助駆動輪との間で第2駆動力断続部による断続が行える。 The second driving force interrupting portion includes a first interrupting portion element connected to the driving force transmission shaft via a differential mechanism, and a second interrupting portion element connected to the one auxiliary driving wheel. If the driving force transmission device is configured as described above, the second driving force interrupting portion can be intermittently connected between the differential mechanism and the auxiliary driving wheel.
また、前記第2駆動力断続部を、前記駆動力伝達軸に連結された第1断続部エレメント、及び前記一対の補助駆動輪に差動機構を介して連結された第2断続部エレメントを有するように駆動力伝達装置を構成すれば、駆動力伝達軸と差動機構との間で第2駆動力断続部による断続が行える。 The second driving force interrupting portion includes a first interrupting portion element connected to the driving force transmission shaft, and a second interrupting portion element connected to the pair of auxiliary driving wheels via a differential mechanism. If the driving force transmission device is configured as described above, the second driving force interrupting portion can be intermittently connected between the driving force transmission shaft and the differential mechanism.
(2)本発明は、上記目的を達成するために、四輪駆動車における駆動源の駆動力を回転部材から受けて主駆動輪側及び補助駆動輪側のうち前記主駆動輪側から前記補助駆動輪側に伝達する駆動力伝達軸と、前記駆動力伝達軸と前記回転部材とを断続可能に連結し、前記主駆動輪側に配置された第1駆動力断続部と、前記駆動力伝達軸と前記補助駆動輪側の一対の補助駆動輪のうち少なくとも一方の補助駆動輪とを伝達トルク可変に連結し、前記補助駆動輪側に配置された第2駆動力断続部と、前記第2駆動力断続部による連結を前記第1駆動力断続部による連結よりも、また第2駆動力断続部による連結の解除を前記第1駆動力断続部による連結の解除よりもそれぞれ先行して実行させる制御部とを備え、前記四輪駆動車の四輪駆動状態から二輪駆動状態とする切替時に前記第2駆動力断続部による連結の解除を実行した後、前記第1駆動力断続部による連結の解除を実行し、前記二輪駆動状態から前記四輪駆動状態とする切替時に前記第2駆動力断続部による連結を実行した後、前記第1駆動力断続部による連結を実行する駆動力伝達装置の制御方法を提供する。 (2) In order to achieve the above object, the present invention receives the driving force of the drive source in the four-wheel drive vehicle from the rotating member, and from the main drive wheel side to the auxiliary drive wheel side, the auxiliary drive wheel side from the auxiliary drive wheel side. A driving force transmission shaft that transmits to the driving wheel side, a first driving force intermittent portion that is disposed on the main driving wheel side, and that connects the driving force transmission shaft and the rotating member in an intermittent manner; and the driving force transmission A shaft and a pair of auxiliary drive wheels on the side of the auxiliary drive wheel, at least one of the auxiliary drive wheels is variably connected, and a second driving force intermittent portion disposed on the auxiliary drive wheel side; The connection by the driving force interrupting part is executed prior to the connection by the first driving force interrupting part, and the connection release by the second driving force interrupting part is executed prior to the connection release by the first driving force interrupting part. A four-wheel drive state of the four-wheel drive vehicle. At the time of switching to the two-wheel drive state, after releasing the connection by the second driving force interrupting portion, the connection release by the first driving force interrupting portion is executed, and the two-wheel driving state is changed to the four-wheel driving state. Provided is a control method for a driving force transmission device that performs connection by the first driving force interrupting unit after performing connection by the second driving force interrupting unit at the time of switching.
本構成によれば、四輪駆動と二輪駆動との切り替えを、第1駆動力断続部及び伝達トルク可変な第2駆動力断続部の制御によって行うにあたり、第2駆動力断続部の連結又は連結解除が第1駆動力断続部の連結又は連結解除に先立って行われる。 According to this configuration, when the switching between the four-wheel drive and the two-wheel drive is performed by the control of the first driving force interrupting portion and the second driving force interrupting portion with variable transmission torque, the second driving force interrupting portion is connected or connected. The release is performed prior to the connection or release of the first driving force interrupting portion.
また、前記回転部材及び前記駆動力伝達軸の回転数に基づいて前記第1駆動力断続部による連結を実行するように駆動力伝達装置の制御を行えば、より円滑に四輪駆動と二輪駆動との切り替えが行える。 Further, if the driving force transmission device is controlled so that the connection by the first driving force interrupting portion is executed based on the rotational speeds of the rotating member and the driving force transmission shaft, the four-wheel drive and the two-wheel drive can be performed more smoothly. Can be switched.
本発明によると、四輪駆動状態と二輪駆動状態との切り替え時における衝撃や振動を抑制することができる。 According to the present invention, it is possible to suppress impacts and vibrations when switching between the four-wheel drive state and the two-wheel drive state.
[第1の実施の形態]
図1は四輪駆動車の概略を示す。図1に示すように、四輪駆動車101は、駆動力伝達装置1,エンジン102,トランスミッション103,主駆動輪としての一対の前輪104及び補助駆動輪としての一対の後輪105a,105bを備えている。
[First embodiment]
FIG. 1 schematically shows a four-wheel drive vehicle. As shown in FIG. 1, a four-wheel drive vehicle 101 includes a driving force transmission device 1, an engine 102, a
駆動力伝達装置1は、四輪駆動車101におけるトラスミッション103側から後輪側に至る駆動力伝達経路にフロントディファレンシャル106及びリヤディファレンシャル107と共に配置され、かつ四輪駆動車101の車体(図示せず)に搭載されている。
The driving force transmission device 1 is disposed together with a front differential 106 and a rear differential 107 on a driving force transmission path from the
そして、駆動力伝達装置1は、プロペラシャフト(駆動力伝達軸)2,第1駆動力断続部3及び第2駆動力断続部4を有し、四輪駆動車101の四輪駆動状態を二輪駆動状態に、また二輪駆動状態を四輪駆動状態にそれぞれ切り替え可能に構成されている。駆動力伝達装置1の詳細については後述する。 The driving force transmission device 1 includes a propeller shaft (driving force transmission shaft) 2, a first driving force interrupting portion 3 and a second driving force interrupting portion 4. The driving state and the two-wheel driving state can be switched to the four-wheel driving state. Details of the driving force transmission device 1 will be described later.
フロントディファレンシャル106は、前輪側アクスルシャフト108に連結された一対のサイドギヤ109、一対のサイドギヤ109にギヤ軸を直交させて噛合する一対のピニオンギヤ110、及び一対のピニオンギヤ110,一対のサイドギヤ109を収容するフロントデフケース111を有し、トランスミッション103と第1駆動力断続部3との間に配置されている。
The front differential 106 accommodates a pair of
リヤディファレンシャル107は、後輪側アクスルシャフト112に連結された一対のサイドギヤ113、一対のサイドギヤ113にギヤ軸を直交させて噛合する一対のピニオンギヤ114、一対のピニオンギヤ114を支持するギヤ支持部材115、及びピニオンギヤ支持部材115,一対のピニオンギヤ114,一対のサイドギヤ113を収容するリヤデフケース116を有し、プロペラシャフト2と第2駆動力断続部4との間に配置されている。一対のサイドギヤ113のうち左側のサイドギヤ113には、サイドギヤシャフト14が相対回転不能に連結されている。
The rear differential 107 includes a pair of
エンジン102は、トランスミッション103及びフロントディファレンシャル106を介して駆動力を一対の前輪側アクスルシャフト108に出力することにより一対の前輪104を駆動する。
The engine 102 drives the pair of
また、エンジン102は、トランスミッション103,第1駆動力断続部3,プロペラシャフト2,リヤディファレンシャル107,サイドギヤシャフト14,及び第2駆動力断続部4を介して駆動力を左後輪側アクスルシャフト112aに出力することにより左側の後輪105aを、またトランスミッション103,第1駆動力断続部3,プロペラシャフト2及びリヤディファレンシャル107を介して駆動力を右後輪側アクスルシャフト112bに出力することにより右側の後輪105bをそれぞれ駆動する。
Further, the engine 102 transmits the driving force to the left rear wheel
〔駆動力伝達装置1の全体構成〕
駆動力伝達装置1は、図1に示すように、プロペラシャフト2,第1駆動力断続部3及び第2駆動力断続部4に制御部としての車両用のECU(Electronic Control Unit)5を加えて大略構成されている。
[Overall configuration of the driving force transmission device 1]
As shown in FIG. 1, the driving force transmission device 1 adds a vehicle ECU (Electronic Control Unit) 5 as a control unit to the propeller shaft 2, the first driving force intermittent portion 3 and the second driving force intermittent portion 4. It is roughly structured.
(プロペラシャフト2の構成)
プロペラシャフト2は、第1駆動力断続部3と第2駆動力断続部4との間に配置されている。そして、プロペラシャフト2は、エンジン102の駆動力をフロントデフケース111から受けて前輪104側から後輪105a,105b側に伝達するように構成されている。プロペラシャフト2の前輪側端部には、互いに噛合するドライブピニオン6a及びリングギヤ6bからなる前輪側の歯車機構6が配置されている。プロペラシャフト2の後輪側端部には、互いに噛合するドライブピニオン7a及びリングギヤ7bからなる歯車機構7が配置されている。
(Configuration of propeller shaft 2)
The propeller shaft 2 is disposed between the first driving force interrupting portion 3 and the second driving force interrupting portion 4. The propeller shaft 2 is configured to receive the driving force of the engine 102 from the front
(第1駆動力断続部3の構成)
第1駆動力断続部3は、例えばドグクラッチからなり、四輪駆動車101の前輪104側に配置され、かつアクチュエータ(図示せず)を介してECU5に接続されている。そして、第1駆動力断続部3は、プロペラシャフト2とフロントデフケース111とを断続可能に連結するように構成されている。
(Configuration of the first driving force interrupting section 3)
The first driving force interrupting section 3 is formed of, for example, a dog clutch, is disposed on the
(第2駆動力断続部4の構成)
図2は第2駆動力断続部4を示す。第2駆動力断続部4は、図2に示すように、多板クラッチ8,電磁クラッチ9及びカム機構10を有する例えば複合クラッチからなり、四輪駆動車101の後輪105a側に配置され、かつディファレンシャルキャリア11内に収容されている。
(Configuration of the second driving force interrupting portion 4)
FIG. 2 shows the second driving force interrupting portion 4. As shown in FIG. 2, the second driving force interrupting portion 4 is composed of, for example, a composite clutch having a multi-plate clutch 8, an
そして、第2駆動力断続部4は、サイドギヤシャフト14と左後輪側アクスルシャフト112aとを断続可能に連結するように構成されている。
And the 2nd driving force interruption part 4 is comprised so that the
すなわち、第2駆動力断続部4による連結時には、左後輪側アクスルシャフト112aとプロペラシャフト2とが歯車機構7,リヤディファレンシャル107及びサイドギヤシャフト14を介して、また右後輪側アクスルシャフト112bとプロペラシャフト2とが歯車機構7及びリヤディファレンシャル107を介してトルク伝達可能に連結される。
That is, at the time of connection by the second driving force interrupting portion 4, the left rear wheel
一方、第2駆動力断続部4による連結の解除時には、左後輪側アクスルシャフト112aとプロペラシャフト2との連結が遮断され、これに伴って右後輪側アクスルシャフト112bにもプロペラシャフト2からのトルクが伝達されなくなる。なお、右後輪側アクスルシャフト112bにもトルクが伝達されなくなるのは、一方のサイドギヤが空転すると他方のサイドギヤにもトルクが伝達されないという一般的なディファレンシャル装置の特性によるものである。
On the other hand, when the connection by the second driving force interrupting portion 4 is released, the connection between the left rear wheel
多板クラッチ8は、複数のインナクラッチプレート8a及び複数のアウタクラッチプレート8bを有する摩擦式のメインクラッチからなり、第1断続部エレメントとしてのハウジング12と第2断続エレメントとしてのインナシャフト13との間に配置されている。そして、多板クラッチ8は、インナクラッチプレート8a及びアウタクラッチプレート8bのうち互いに隣り合う内外のクラッチプレート同士を摩擦係合させ、またその摩擦係合を解除してハウジング12とインナシャフト13とを断続(トルク伝達)可能に連結するように構成されている。
The multi-plate clutch 8 includes a friction type main clutch having a plurality of inner
ハウジング12は、サイドギヤシャフト14に例えばスプライン嵌合によって相対回転不能に連結され、かつディファレンシャルキャリア11内に左後輪側アクスルシャフト112aの軸線回りに回転可能に支持されている。インナシャフト13は、ハウジング12の内周囲に配置され、かつ後輪側アクスルシャフト112に例えばスプライン嵌合によって相対回転不能に連結されている。
The housing 12 is connected to the
電磁クラッチ9は、コイル9a及びアーマチャカム9bを有し、ハウジング12の回転軸線上に配置されている。そして、電磁クラッチ9は、コイル9aによる電磁力の発生によってアーマチャカム9bをコイル9a側に移動させ、ハウジング12にアーマチャカム9bを連結するように構成されている。
The
カム機構10は、カム部材としてのアーマチャカム9bを含み、このアーマチャカム9bにハウジング5の回転軸線に沿って並列するメインカム10a、及びこのメインカム10aとアーマチャカム9bとの間に介在するカムフォロア10bを有し、ハウジング12内に収容されている。そして、カム機構10は、コイル9aへの通電によってアーマチャカム9bがハウジング12からの回転力を受け、多板クラッチ8のクラッチ力となる押圧力に変換するように構成されている。コイル9aへの通電量が多くなるとアーマチャカム9bとハウジング12との摩擦力が増大し、メインカム10aがより強く多板クラッチ8を押圧する。すなわち、コイル9aへの通電量に応じて多板クラッチ8の押圧力が制御可能であり、第2駆動力断続部4は伝達トルク可変である。
The
(ECU5の構成)
ECU5は、図1に示すように、四輪駆動車101の車体に搭載され、かつ第1駆動力断続部3のアクチュエータ及び第2駆動力断続部4の電磁クラッチ9に接続されている。ECU5には、フロントデフケース111の回転数を検出する回転センサ15、及びプロペラシャフト2の回転数を検出する回転センサ16が接続されている。
(Configuration of ECU 5)
As shown in FIG. 1, the ECU 5 is mounted on the vehicle body of the four-wheel drive vehicle 101 and is connected to the actuator of the first driving force interrupting portion 3 and the
そして、ECU5は、四輪駆動車101の走行中における二輪駆動状態から四輪駆動状態への切替時に回転センサ15からの出力信号S3及び回転センサ16からの出力信号S4を入力し、第2駆動力断続部4による連結を第1駆動力断続部3による連結よりも先行して実行させるための制御信号S1,S2をそれぞれ第1駆動力断続部3のアクチュエータと第2駆動力断続部4の電磁クラッチ9と対して出力するように構成されている。
The ECU 5 inputs the output signal S3 from the
二輪駆動状態での走行中は、第1駆動力断続部3及び第2駆動力断続部4による連結が解除されており、プロペラシャフト2は非回転状態にある。ただし、この状態でも後輪105a,105bは四輪駆動車101の走行に伴って従動輪として回転している。ここで、コイル9aへの通電量を徐々に増加させ、第2駆動力断続部4による連結が実行されると、後輪105a,105bの回転トルクがプロペラシャフト2に伝達され、プロペラシャフト2が回転する。次に、回転センサ15によってフロントデフケース111の回転数が、また回転センサ16によってプロペラシャフト2の回転数がそれぞれ検出され、これら回転数の差が所定の閾値以下であるとECU5で確認されると、第1駆動力断続部3による連結が実行される。なお、コイル9aへの通電量の増加の割合は、乗員が衝撃や振動を感知しない程度に設定することが望ましい。
During traveling in the two-wheel drive state, the connection by the first driving force interrupting portion 3 and the second driving force interrupting portion 4 is released, and the propeller shaft 2 is in a non-rotating state. However, even in this state, the
これにより、プロペラシャフト2をその回転によってフロントデフケース111に回転数差が小さい状態で連結することとなり、四輪駆動車101の走行中において二輪駆動状態から四輪駆動状態への切り替えが円滑に行われる。
As a result, the propeller shaft 2 is coupled to the front
また、ECU5は、四輪駆動車101の走行中における四輪駆動状態から二輪駆動状態への切替時に第2駆動力断続部4による連結の解除を第1駆動力断続部3による連結の解除よりも先行して実行させるための制御信号S5,S6をそれぞれ第1駆動力断続部3のアクチュエータと第2駆動力断続部4の電磁クラッチ9とに対して出力するように構成されている。
Further, the ECU 5 cancels the connection by the second driving force interrupting unit 4 when the four-wheel driving vehicle 101 is traveling from the four-wheel driving state to the two-wheel driving state by releasing the connection by the first driving force interrupting unit 3. Are also configured to output control signals S5 and S6 to be executed in advance to the actuator of the first driving force interrupting portion 3 and the
この切替時には、コイル9aへの通電量を徐々に減少させ、第2駆動力断続部4による連結が解除されると、プロペラシャフト2から後輪側アクスルシャフト105a,105bへのトルク伝達が遮断される。すると、トルク伝達時に生じていたプロペラシャフト2の捩れが解放される。その後、第1駆動力断続部3による連結の解除が実行される。なお、コイル9aへの通電量の減少の割合は、乗員が衝撃や振動を感知しない程度に設定することが望ましい。
At the time of this switching, when the amount of current supplied to the
これにより、四輪駆動車101の四輪駆動状態から二輪駆動状態への切り替え時にプロペラシャフト2とフロントデフケース111との連結をプロペラシャフト2の捩れによる負荷が作用しない状態で遮断することとなり、四輪駆動車101の走行中における四輪駆動状態から二輪駆動状態への切り替えが円滑に行われる。
As a result, when the four-wheel drive vehicle 101 is switched from the four-wheel drive state to the two-wheel drive state, the connection between the propeller shaft 2 and the front
〔駆動力伝達装置1の動作〕
次に、本実施の第1の形態に示す駆動力伝達装置の動作につき、図1及び図2を用いて説明する。
[Operation of Driving Force Transmission Device 1]
Next, the operation of the driving force transmission apparatus shown in the first embodiment will be described with reference to FIGS.
四輪駆動車101が例えば一定の速度で直進する定常走行の場合、ECU5は走行抵抗を減らして燃費を向上すべく、第1駆動力断続部3及び第2駆動力断続部4による連結を解除する。この状態では、プロペラシャフト2は回転せず、エンジン102の駆動力がトランスミッション103を介してフロントディファレンシャル106に伝達され、さらにフロントディファレンシャル106から一対の前輪側アクスルシャフト108を介して一対の前輪104に伝達される。
For example, when the four-wheel drive vehicle 101 is in a steady traveling state where the vehicle travels straight at a constant speed, the ECU 5 releases the connection by the first driving force interrupting unit 3 and the second driving force interrupting unit 4 in order to reduce driving resistance and improve fuel efficiency. To do. In this state, the propeller shaft 2 does not rotate, the driving force of the engine 102 is transmitted to the front differential 106 via the
この場合、第2駆動力断続部4における電磁クラッチ9のコイル9aが非通電状態にあるため、コイル9aを基点とした磁気回路が形成されず、アーマチャカム9bがコイル9a側に移動してハウジング12に連結されることがない。従って、カム機構10において多板クラッチ8のクラッチ力となる押圧力が発生せず、多板クラッチ8のインナクラッチプレート8aとアウタクラッチプレート8bとが互いに摩擦係合しない。
In this case, since the
このような二輪駆動状態にある四輪駆動車101を四輪駆動状態に切り替えるには、まず第2駆動力断続部4によってプロペラシャフト2と一対の後輪側アクスルシャフト112a,112bとをトルク伝達可能に連結し、引き続き第1駆動力断続部3によってフロントデフケース111とプロペラシャフト2とをトルク伝達可能に連結する。この際、ECU5では、回転センサ15から出力信号S3を、また回転センサ16から出力信号S4をそれぞれ入力し、両出力信号により示される回転数が所定の閾値となった後、第1駆動力断続部3のアクチュエータに制御信号S1を出力する。
In order to switch the four-wheel drive vehicle 101 in such a two-wheel drive state to the four-wheel drive state, first, torque transmission between the propeller shaft 2 and the pair of rear
このため、エンジン102の駆動力がトランスミッション103,フロントデフケース111,第1駆動力断続部3及び歯車機構6を介してプロペラシャフト2に伝達され、さらにプロペラシャフト2から歯車機構7,リヤディファレンシャル107及び後輪側アクスルシャフト112a,112bを介して後輪105a,105bに伝達される。
For this reason, the driving force of the engine 102 is transmitted to the propeller shaft 2 via the
ここで、第2駆動力断続部4の動作について詳述する。ECU5の制御信号S2の出力によりコイル9aへ通電されると、コイル9aを基点とした磁気回路が形成され、アーマチャカム9bがハウジング12に連結される方向に移動する。このため、アーマチャカム9bがハウジング12に摩擦摺動し、ハウジング12の回転力がアーマチャカム9bに伝達される。
Here, the operation of the second driving force interrupting section 4 will be described in detail. When the
これに伴い、アーマチャカム9bが回転し、この回転力がカム機構10において発生するカム作用によって多板クラッチ8のクラッチ力となる押圧力に変換され、この押圧力によって多板クラッチ8における内外のクラッチプレート同士を摩擦係合させる方向にメインカム10aが移動する。
Along with this, the
これにより、多板クラッチ8における内外のクラッチプレート同士が摩擦係合し、ハウジング12とインナシャフト13とがトルク伝達可能に連結される。 As a result, the inner and outer clutch plates of the multi-plate clutch 8 are frictionally engaged with each other, and the housing 12 and the inner shaft 13 are coupled so as to transmit torque.
なお、この四輪駆動状態では、コイル9aへの通電量の増減により多板クラッチ8の押圧力を調節し、後輪105a,105bへのトルク伝達量を制御できる。すなわち、ECU5は、各車輪の車輪速や操舵角等の車両走行状態に応じてコイル9aへの通電量を増減し、前輪104,104と後輪105a,105bとの駆動力配分を制御する。
In this four-wheel drive state, the amount of torque transmitted to the
一方、四輪駆動状態にある四輪駆動車101を二輪駆動状態に切り替えるには、第2駆動力断続部4によって一方の後輪側アクスルシャフト112とプロペラシャフト2との連結を解除し、引き続きプロペラシャフト2とフロントデフケース111との連結を解除する。この際、ECU5から第2駆動力断続部4の電磁クラッチ9に対して制御信号S6が、また第1駆動力断続部3のアクチュエータに対して制御信号S5がそれぞれ出力される。
On the other hand, in order to switch the four-wheel drive vehicle 101 in the four-wheel drive state to the two-wheel drive state, the connection between the one rear wheel
このため、エンジン102の回転駆動力がトランスミッション103,フロントデフケース111,第1駆動力断続部3及び歯車機構6を介してプロペラシャフト2に伝達されることがない。
For this reason, the rotational driving force of the engine 102 is not transmitted to the propeller shaft 2 via the
[第1の実施の形態の効果]
以上説明した第1の実施の形態によれば、次に示す効果が得られる。
[Effect of the first embodiment]
According to the first embodiment described above, the following effects can be obtained.
(1)四輪駆動車101の四輪駆動状態から二輪駆動状態への切り替え及び二輪駆動状態から四輪駆動状態への切り替えを円滑に行うことができる。 (1) The four-wheel drive vehicle 101 can be smoothly switched from the four-wheel drive state to the two-wheel drive state and from the two-wheel drive state to the four-wheel drive state.
(2)第2駆動力断続部4は、コイル9aへの通電量によって多板クラッチ8の押圧力を調節できるので、四輪駆動状態と二輪駆動状態との切り替え時に通電量を徐々に増大又は減少させることで、駆動状態切り替え時の衝撃や振動をさらに抑制することが可能である。
(2) Since the second driving force interrupting section 4 can adjust the pressing force of the multi-plate clutch 8 according to the energizing amount to the
[第2の実施の形態]
次に、本発明の第2実施の形態に係る駆動力伝達装置につき、図3及び図4を用いて説明する。図3は四輪駆動車の概略を示す。図4は第2駆動力断続部を示す。図3及び図4において、図1及び図2と同一又は同等の部材については同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
[Second Embodiment]
Next, a driving force transmission device according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 3 shows an outline of a four-wheel drive vehicle. FIG. 4 shows the second driving force interrupting portion. 3 and 4, members that are the same as or equivalent to those in FIGS. 1 and 2 are given the same reference numerals, and detailed descriptions thereof are omitted.
図3及び図4に示すように、本発明の第2の実施の形態に係る駆動力伝達装置21は後輪側に第2駆動力断続部22を有し、第2駆動力断続部22は、プロペラシャフト2に歯車機構7を介して連結された第1断続部エレメントとしてハウジング12と、一対の後輪105に一対の後輪側アクスルシャフト112及びリヤディファレンシャル107を介して連結された第2断続部エレメントしてのインナシャフト13とを有する点に特徴がある。
As shown in FIGS. 3 and 4, the driving force transmission device 21 according to the second embodiment of the present invention has a second driving force interrupting portion 22 on the rear wheel side, and the second driving force interrupting portion 22 is The housing 12 as a first intermittent element connected to the propeller shaft 2 via the
ハウジング12は、多板クラッチ8,電磁クラッチ9及びカム機構10を収容する第1ハウジングエレメント12Aと、リヤディファレンシャル107を収容する第2ハウジングエレメント12Bとからなり、歯車機構7のリングギヤ7bに固定されている。インナシャフト13は、リヤデフケース116にスプライン嵌合によって相対回転不能に連結されている。また、リヤディファレンシャル107は、一対のサイドギヤ113がそれぞれ後輪側アクスルシャフト112にスプライン嵌合によって連結されている。
The housing 12 includes a
〔駆動力伝達装置21の動作〕
次に、本実施の第2の形態に示す駆動力伝達装置の動作につき、図3及び図4を用いて説明する。
[Operation of Driving Force Transmission Device 21]
Next, the operation of the driving force transmission apparatus shown in the second embodiment will be described with reference to FIGS.
四輪駆動車101が例えば一定の速度で直進する定常走行の場合、ECU5は走行抵抗を減らして燃費を向上すべく、第1駆動力断続部3及び第2駆動力断続部22による連結を解除する。この状態では、プロペラシャフト2は回転せず、エンジン102の駆動力がトランスミッション103を介してフロントディファレンシャル106に伝達され、さらにフロントディファレンシャル106から一対の前輪側アクスルシャフト108を介して一対の前輪104に伝達される。
For example, when the four-wheel drive vehicle 101 is in a steady traveling state where the vehicle travels straight at a constant speed, the ECU 5 releases the connection by the first driving force interrupting unit 3 and the second driving force interrupting unit 22 in order to reduce the running resistance and improve the fuel consumption. To do. In this state, the propeller shaft 2 does not rotate, the driving force of the engine 102 is transmitted to the front differential 106 via the
この場合、第2駆動力断続部22における電磁クラッチ9のコイル9aが非通電状態にあるため、コイル9aを基点とした磁気回路が形成されず、アーマチャカム9bがコイル9a側に移動してハウジング12に連結されることがない。従って、カム機構10において多板クラッチ8のクラッチ力となる押圧力が発生せず、多板クラッチ8のインナクラッチプレート8aとアウタクラッチプレート8bとが互いに摩擦係合しない。
In this case, since the
このような二輪駆動状態にある四輪駆動車101を四輪駆動状態に切り替えるには、まず第2駆動力断続部22によってプロペラシャフト2と後輪側アクスルシャフト112とをトルク伝達可能に連結し、引き続き第1駆動力断続部3によってフロントデフケース111とプロペラシャフト2とをトルク伝達可能に連結する。この際、ECU5では、回転センサ15から出力信号S3を、また回転センサ16から出力信号S4をそれぞれ入力し、両出力信号により示される回転数が所定の閾値となった後、第1駆動力断続部3のアクチュエータに制御信号S1出力する。
In order to switch the four-wheel drive vehicle 101 in such a two-wheel drive state to the four-wheel drive state, first, the propeller shaft 2 and the rear wheel
このため、エンジン102の回転駆動力がトランスミッション103,フロントデフケース111,第1駆動力断続部3及び歯車機構6を介してプロペラシャフト2に伝達され、さらにプロペラシャフト2から歯車機構7,リヤディファレンシャル107及び後輪側アクスルシャフト112を介して後輪105に伝達される。
For this reason, the rotational driving force of the engine 102 is transmitted to the propeller shaft 2 via the
ここで、第2駆動力断続部22の動作について詳述する。ECU5の制御信号S2の出力によりコイル9aが通電されると、コイル9aを基点とした磁気回路が形成され、アーマチャカム9bがハウジング12に連結される方向に移動する。このため、アーマチャカム9bがハウジング12に摩擦摺動し、ハウジング12の回転力がアーマチャカム9bに伝達される。
Here, the operation of the second driving force interrupting portion 22 will be described in detail. When the
これに伴い、アーマチャカム9bが回転し、この回転力がカム機構10において発生するカム作用によって多板クラッチ8のクラッチ力となる押圧力に変換され、この押圧力によって多板クラッチ8における内外のクラッチプレート同士を摩擦係合させる方向にメインカム10aが移動する。
Along with this, the
これにより、多板クラッチ8における内外のクラッチプレート同士が摩擦係合し、ハウジング12とインナシャフト13とがトルク伝達可能に連結される。これにより、プロペラシャフト2とリヤディファレンシャル107のリヤデフケース116とがトルク伝達可能となる。
As a result, the inner and outer clutch plates of the multi-plate clutch 8 are frictionally engaged with each other, and the housing 12 and the inner shaft 13 are coupled so as to transmit torque. As a result, torque can be transmitted between the propeller shaft 2 and the rear
なお、この四輪駆動状態では、コイル9aへの通電量の増減により多板クラッチ8の押圧力を調節し、後輪105へのトルク伝達量を制御できる。すなわち、ECU5は、各車輪の車輪速や操舵角等の車両走行状態に応じてコイル9aへの通電量を増減し、一対の前輪104と一対の後輪105との駆動力配分を制御する。
In this four-wheel drive state, the amount of torque transmitted to the
一方、四輪駆動状態にある四輪駆動車101を二輪駆動状態に切り替えるには、第2駆動力断続部22によって後輪側アクスルシャフト112とプロペラシャフト2との連結を解除し、引き続き第1駆動力断続部3によってプロペラシャフト2とフロントデフケース111との連結を解除する。この際、ECU5から第2駆動力断続部22の電磁クラッチ9に対して制御信号S6が、また第1駆動力断続部3のアクチュエータに対して制御信号S5がそれぞれ出力される。
On the other hand, to switch the four-wheel drive vehicle 101 in the four-wheel drive state to the two-wheel drive state, the connection between the rear wheel
このため、エンジン102の回転駆動力がトランスミッション103,フロントデフケース111,第1駆動力断続部3及び歯車機構6を介してプロペラシャフト2に伝達されることがない。
For this reason, the rotational driving force of the engine 102 is not transmitted to the propeller shaft 2 via the
[第2の実施の形態の効果]
以上説明した第2の実施の形態によれば、第1の実施の形態に示す効果と同様の効果が得られる。
[Effect of the second embodiment]
According to the second embodiment described above, the same effects as those shown in the first embodiment can be obtained.
以上、本発明の駆動力伝達装置を上記の実施の形態に基づいて説明したが、本発明は上記の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の態様において実施することが可能であり、例えば次に示すような変形も可能である。 As mentioned above, although the driving force transmission device of the present invention has been described based on the above embodiment, the present invention is not limited to the above embodiment, and can be implemented in various modes without departing from the gist thereof. For example, the following modifications are possible.
(1)上記各実施の形態では、第2駆動力断続部4,22が多板クラッチ8,電磁クラッチ9及びカム機構10を有する複合クラッチからなる場合について説明したが、本発明はこれに限定されず、例えば多板クラッチ8,電磁クラッチ9及びカム機構10にパイロットクラッチを加えた複合クラッチからなる構成としてもよい。
(1) In each of the above embodiments, the case where the second driving force interrupting portions 4 and 22 are composed of a composite clutch including the multi-plate clutch 8, the
(2)上記各実施の形態では、第1駆動力断続部3をドグクラッチ(噛み合いクラッチ)として構成したが、これに限らず、第1駆動力断続部3を多板クラッチで構成してもよい。 (2) In each of the above embodiments, the first driving force interrupting portion 3 is configured as a dog clutch (meshing clutch). However, the present invention is not limited thereto, and the first driving force interrupting portion 3 may be configured as a multi-plate clutch. .
(3)上記第1の実施の形態では、第2駆動力断続部4を左後輪側アクスルシャフト112aとリヤディファレンシャル107との間のみに配置したが、第2駆動力断続部4を右後輪側アクスルシャフト112bとリヤディファレンシャル107との間にも配置してもよい。
(3) In the first embodiment, the second driving force interrupting portion 4 is disposed only between the left rear wheel
1…駆動力伝達装置、2…プロペラシャフト、3…第1駆動力断続部、4…第2駆動力断続部、5…ECU、6…歯車機構、6a…ドライブピニオン、6b…リングギヤ、7…歯車機構、7a…ドライブピニオン、7b…リングギヤ、8…多板クラッチ、8a…インナクラッチプレート、8b…アウタクラッチプレート、9…電磁クラッチ、9a…コイル、9b…アーマチャカム、10…カム機構、10a…メインカム、10b…カムフォロア、11…ディファレンシャルキャリア、12…ハウジング、12A…第1ハウジングエレメント、12B…第2ハウジングエレメント、13…インナシャフト、14…サイドギヤシャフト、15,16…回転センサ、21…駆動力伝達装置、22…第2駆動力断続部、101…四輪駆動車、102…エンジン、103…トランスミッション、104…前輪、105,105a,105b…後輪、106…フロントディファレンシャル、107…リヤディファレンシャル、108…前輪側アクスルシャフト、109…サイドギヤ、110…ピニオンギヤ、111…フロントデフケース、112,102a,102b…後輪側アクスルシャフト、113…サイドギヤ、114…ピニオンギヤ、115…ピニオンギヤ支持部材、116…リヤデフケース DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Driving force transmission apparatus, 2 ... Propeller shaft, 3 ... 1st driving force intermittent part, 4 ... 2nd driving force intermittent part, 5 ... ECU, 6 ... Gear mechanism, 6a ... Drive pinion, 6b ... Ring gear, 7 ... Gear mechanism, 7a ... Drive pinion, 7b ... Ring gear, 8 ... Multi-plate clutch, 8a ... Inner clutch plate, 8b ... Outer clutch plate, 9 ... Electromagnetic clutch, 9a ... Coil, 9b ... Armature cam, 10 ... Cam mechanism, 10a ... main cam, 10b ... cam follower, 11 ... differential carrier, 12 ... housing, 12A ... first housing element, 12B ... second housing element, 13 ... inner shaft, 14 ... side gear shaft, 15, 16 ... rotation sensor, 21 ... drive Force transmission device, 22 ... second driving force interrupting part, 101 ... four-wheel drive vehicle, 102 103, transmission, 104, front wheel, 105, 105a, 105b ... rear wheel, 106 ... front differential, 107 ... rear differential, 108 ... front wheel side axle shaft, 109 ... side gear, 110 ... pinion gear, 111 ... front differential case, 112 , 102a, 102b ... rear wheel side axle shaft, 113 ... side gear, 114 ... pinion gear, 115 ... pinion gear support member, 116 ... rear differential case
Claims (5)
前記駆動力伝達軸と前記回転部材とを断続可能に連結し、前記主駆動輪側に配置された第1駆動力断続部と、
前記駆動力伝達軸と前記補助駆動輪側の一対の補助駆動輪のうち少なくとも一方の補助駆動輪とを伝達トルク可変に連結し、前記補助駆動輪側に配置された第2駆動力断続部と、
前記第2駆動力断続部による連結を前記第1駆動力断続部による連結よりも、また第2駆動力断続部による連結の解除を前記第1駆動力断続部による連結の解除よりもそれぞれ先行して実行させる制御部と
を備えた駆動力伝達装置。 A driving force transmission shaft that receives a driving force of a driving source in a four-wheel drive vehicle from a rotating member and transmits the driving force from the main driving wheel side to the auxiliary driving wheel side among the main driving wheel side and the auxiliary driving wheel side;
The driving force transmission shaft and the rotating member are connected in an intermittent manner, and a first driving force interrupting portion disposed on the main driving wheel side,
A second driving force interrupting portion disposed on the auxiliary driving wheel side, wherein the driving force transmission shaft and at least one auxiliary driving wheel of the pair of auxiliary driving wheels on the auxiliary driving wheel side are variably connected to each other; ,
The connection by the second driving force interrupting part precedes the connection by the first driving force interrupting part, and the connection release by the second driving force interrupting part precedes the connection release by the first driving force interrupting part. A driving force transmission device including a control unit to be executed.
前記駆動力伝達軸と前記回転部材とを断続可能に連結し、前記主駆動輪側に配置された第1駆動力断続部と、
前記駆動力伝達軸と前記補助駆動輪側の一対の補助駆動輪のうち少なくとも一方の補助駆動輪とを伝達トルク可変に連結し、前記補助駆動輪側に配置された第2駆動力断続部と、
前記第2駆動力断続部による連結を前記第1駆動力断続部による連結よりも、また第2駆動力断続部による連結の解除を前記第1駆動力断続部による連結の解除よりもそれぞれ先行して実行させる制御部とを備え、
前記四輪駆動車の四輪駆動状態から二輪駆動状態とする切替時に前記第2駆動力断続部による連結の解除を実行した後、前記第1駆動力断続部による連結の解除を実行し、
前記二輪駆動状態から前記四輪駆動状態とする切替時に前記第2駆動力断続部による連結を実行した後、前記第1駆動力断続部による連結を実行する
駆動力伝達装置の制御方法。 A driving force transmission shaft that receives a driving force of a driving source in a four-wheel drive vehicle from a rotating member and transmits the driving force from the main driving wheel side to the auxiliary driving wheel side among the main driving wheel side and the auxiliary driving wheel side;
The driving force transmission shaft and the rotating member are connected in an intermittent manner, and a first driving force interrupting portion disposed on the main driving wheel side,
A second driving force interrupting portion disposed on the auxiliary driving wheel side, wherein the driving force transmission shaft and at least one auxiliary driving wheel of the pair of auxiliary driving wheels on the auxiliary driving wheel side are variably connected to each other; ,
The connection by the second driving force interrupting part precedes the connection by the first driving force interrupting part, and the connection release by the second driving force interrupting part precedes the connection release by the first driving force interrupting part. And a control unit to be executed
After performing the release of the connection by the second driving force interrupting portion at the time of switching from the four-wheel drive state to the two-wheel drive state of the four-wheel drive vehicle, executing the release of the connection by the first driving force interrupting portion,
A control method for a driving force transmission device, wherein, after switching from the two-wheel drive state to the four-wheel drive state, the connection by the second driving force interrupting unit is executed after the connection by the second driving force interrupting unit.
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