JP2018004066A - Control device of power transmission device for vehicle - Google Patents

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長谷川 弘一
Koichi Hasegawa
弘一 長谷川
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a control device of a power transmission device for a vehicle which suppresses a loss of a drive force of a drive electric motor in the power transmission device for the vehicle which is transmitted to wheels, and suppresses noise which is generated when the backlash of a gear arranged in the power transmission device for the vehicle is clogged.SOLUTION: When a difference between a rotational speed Vm of an electric motor 18 and an average rotational speed Va of rear wheels 20L, 20R is larger than a backlash-clogging determination value Vc, that is, when the backlash of a gear arranged in a rear-wheel power transmission device 10b is clogged, a load A is imparted to a side gear 56R by driving a clutch member 60 by a second thrust force F2 which is larger than a first thrust force F1 for moving the clutch member 60 to an engagement position, a force by which the side gear 56R pre-pressurizes a pinion 58 is thereby raised, and differential preload torque Td is increased. By this constitution, noise which is generated when the gear arranged in the rear-wheel power transmission device 10b is clogged can be suitably suppressed.SELECTED DRAWING: Figure 7

Description

本発明は、駆動用電動機の駆動力を駆動輪に伝達するデファレンシャル装置と、前記駆動用電動機と前記デファレンシャル装置のピニオンとの間の動力伝達経路を断接する断接クラッチとを備える車両用動力伝達装置において、前記車両用動力伝達装置内に設けられたギヤのガタが詰まった際に発生する異音を好適に抑制させる技術に関するものである。   The present invention provides a vehicle power transmission comprising a differential device that transmits a driving force of a driving motor to driving wheels, and a connection / disconnection clutch that connects / disconnects a power transmission path between the driving motor and a pinion of the differential device. The present invention relates to a technique for suitably suppressing an abnormal noise generated when a backlash of a gear provided in the vehicle power transmission device is clogged.

駆動用電動機の駆動力を駆動輪に伝達するデファレンシャル装置と、前記駆動用電動機と前記デファレンシャル装置のピニオンとの間の動力伝達経路を断接する断接クラッチとを備える車両用動力伝達装置が知られている。例えば、特許文献1に記載された車両用動力伝達装置がそれである。例えば、特許文献1の車両用動力伝達装置では、駆動用電動機の駆動力を後輪に伝達するリア駆動用のデファレンシャル装置と、そのデファレンシャル装置に駆動用電動機の駆動力を伝達する減速機構と、その減速機構とデファレンシャル装置のピニオンとの間の動力伝達経路を断接する断接クラッチとが備えられている。   There is known a vehicle power transmission device including a differential device that transmits a driving force of a driving motor to driving wheels, and a connection / disconnection clutch that connects / disconnects a power transmission path between the driving motor and a pinion of the differential device. ing. For example, the power transmission device for vehicles described in patent document 1 is it. For example, in the vehicle power transmission device of Patent Document 1, a rear driving differential device that transmits the driving force of the driving motor to the rear wheels, a speed reduction mechanism that transmits the driving force of the driving motor to the differential device, and A connection / disconnection clutch for connecting / disconnecting a power transmission path between the speed reduction mechanism and the pinion of the differential device is provided.

特開2010−202190号公報JP 2010-202190 A

ところで、上記のような車両用動力伝達装置では、前記断接クラッチによって前記駆動用電動機と前記デファレンシャル装置のピニオンとの間が接続されている状態において、例えば駆動輪側からの入力等で、前記車両用動力伝達装置内に設けられたギヤのガタが急に詰まってそのガタの詰まりの衝撃が前記駆動用電動機のインプットシャフトまで伝わると、そのインプットシャフトがスラスト方向に移動して前記車両用動力伝達装置のケースに衝突することがあり、そのインプットシャフトに接続された前記駆動用電動機のロータの質量が比較的大きいことと相まって、前記インプットシャフトが前記ケースに衝突する際比較的大きな異音が発生する問題があった。   By the way, in the vehicle power transmission device as described above, in a state where the drive motor and the pinion of the differential device are connected by the connection / disconnection clutch, for example, by input from the drive wheel side, When the backlash of the gear provided in the vehicle power transmission device suddenly clogs and the impact of the clogging is transmitted to the input shaft of the driving motor, the input shaft moves in the thrust direction and the power for the vehicle A collision with the case of the transmission device, coupled with the relatively large mass of the rotor of the driving motor connected to the input shaft, causes a relatively large noise when the input shaft collides with the case. There was a problem that occurred.

また、前記インプットシャフトが前記ケースに衝突する際の異音を抑制するために、前記デファレンシャル装置においてサイドギヤをピニオン側へ予圧してデフプレロードトルクを増加させて、前記動力伝達装置において比較的大きなガタを有する前記サイドギヤと前記ピニオンとのガタを好適に小さくすることが考えられるが、前記デフプレロードトルクを増加させることによって、前記車両用動力伝達装置での前記駆動輪へ伝達される前記駆動用電動機の駆動力の損失が大きくなってしまう問題がある。   Further, in order to suppress abnormal noise when the input shaft collides with the case, the differential gear is preloaded to the pinion side to increase the differential preload torque, and the power transmission device has a relatively large backlash. It is conceivable that the backlash between the side gear and the pinion having the above is suitably reduced, but the drive motor transmitted to the drive wheels in the vehicle power transmission device by increasing the differential preload torque There is a problem that the loss of driving force increases.

本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、車両用動力伝達装置での駆動輪へ伝達される駆動用電動機の駆動力の損失を抑制させ、且つ、車両用動力伝達装置内に設けられたギヤのガタが詰まった際に発生する異音を抑制させる車両用動力伝達装置の制御装置を提供することにある。   The present invention has been made against the background of the above circumstances, and the object of the present invention is to suppress the loss of the driving force of the driving motor transmitted to the driving wheels in the vehicle power transmission device, and Another object of the present invention is to provide a control device for a vehicle power transmission device that suppresses an abnormal noise that occurs when a backlash of a gear provided in the vehicle power transmission device is clogged.

第1発明の要旨とするところは、(a)一対の駆動輪に連結された一対のサイドギヤを収容し、駆動用電動機により回転中心線まわりに回転駆動されるデファレンシャルケースと、前記デファレンシャルケース内に前記回転中心線まわりに相対回転可能に収容され、前記一対のサイドギヤと噛み合うピニオンをピニオンピンを介して回転可能に支持する環状のピニオン支持部材と、前記デファレンシャルケースに前記回転中心線まわりの相対回転不能且つ前記回転中心線に平行な方向に移動可能に設けられ、クラッチアクチュエータにより、前記環状のピニオン支持部材と噛み合って前記環状のピニオン支持部材を相対回転不能とする噛合位置と前記環状のピニオン支持部材との噛み合いから解放されて前記環状のピニオン支持部材の前記回転中心線まわりの相対回転を許容する解放位置との間で移動させられるクラッチ部材と、前記クラッチ部材を前記解放位置に向かって付勢するリターンスプリングとを備える車両用動力伝達装置の、制御装置であって、(b)前記クラッチ部材には、前記クラッチアクチュエータにより前記リターンスプリングの付勢力に抗して前記噛合位置側へ移動させられたときに前記サイドギヤに前記ピニオン側へ向かう荷重を付与するための荷重付与部が備えられており、(c)前記駆動用電動機により前記駆動輪を駆動する場合には、前記クラッチアクチュエータにより、前記クラッチ部材を前記噛合位置に到達する大きさの推力で駆動させ、前記駆動用電動機の回転速度と前記駆動輪の回転速度との差が所定値より大きい場合には、前記クラッチ部材を前記噛合位置に移動させていた推力よりも大きい推力で前記クラッチ部材を駆動させて前記サイドギヤに荷重を付与することにある。   The gist of the first invention is that: (a) a differential case that houses a pair of side gears coupled to a pair of drive wheels and is driven to rotate around a rotation center line by a drive motor; and the differential case An annular pinion support member that is housed so as to be relatively rotatable about the rotation center line and rotatably supports a pinion that meshes with the pair of side gears via a pinion pin, and a relative rotation about the rotation center line on the differential case An engagement position provided so as to be impossible and movable in a direction parallel to the rotation center line, and meshing with the annular pinion support member by a clutch actuator to make the annular pinion support member relatively unrotatable and the annular pinion support The rotation of the annular pinion support member is released from engagement with the member. A control device for a vehicle power transmission device, comprising: a clutch member that is moved between a release position that allows relative rotation around a center line; and a return spring that biases the clutch member toward the release position. (B) To apply a load toward the pinion to the side gear when the clutch member is moved to the meshing position side against the biasing force of the return spring by the clutch actuator. (C) When driving the driving wheel by the driving motor, the clutch actuator is driven by the clutch actuator with a thrust that is large enough to reach the meshing position. When the difference between the rotational speed of the drive motor and the rotational speed of the drive wheel is greater than a predetermined value, the clutch Wood and by driving the clutch member at a greater thrust than the thrust that has moved to the engagement position is to impart a load to the side gears.

第1発明によれば、前記クラッチ部材には、前記クラッチアクチュエータにより前記リターンスプリングの付勢力に抗して前記噛合位置側へ移動させられたときに前記サイドギヤに前記ピニオン側へ向かう荷重を付与するための荷重付与部が備えられており、前記駆動用電動機により前記駆動輪を駆動する場合には、前記クラッチアクチュエータにより、前記クラッチ部材を前記噛合位置に到達する大きさの推力で駆動させ、前記駆動用電動機の回転速度と前記駆動輪の回転速度との差が所定値より大きい場合には、前記クラッチ部材を前記噛合位置に移動させていた推力よりも大きい推力で前記クラッチ部材を駆動させて前記サイドギヤに荷重を付与する。このため、前記駆動用電動機の回転速度と前記駆動輪の回転速度との差が所定値より大きい場合には、すなわち前記車両用動力伝達装置内に設けられたギヤのガタが詰められている状態の場合には、前記クラッチ部材を前記噛合位置に移動させていた推力よりも大きい推力で前記クラッチ部材を駆動させて前記サイドギヤに荷重を付与するので、前記サイドギヤが前記ピニオンを予圧する力が上昇しデフプレロードトルクが増加させられる。これによって、前記車両用動力伝達装置内に設けられたギヤのガタが詰まった際に発生する異音が好適に抑制させられる。また、前記車両用動力伝達装置内に設けられたギヤのガタが詰められている場合にだけ一時的に前記デフプレロードトルクが増加させられるので、例えば前記異音を抑制するために常時サイドギヤがピニオンを予圧する力を上昇させデフプレロードトルクを常時増加させるものに比較して、前記車両用動力伝達装置での駆動輪へ伝達される前記駆動用電動機の駆動力の損失を好適に抑制させることができる。   According to the first invention, when the clutch member is moved to the meshing position side against the urging force of the return spring by the clutch actuator, a load toward the pinion is applied to the side gear. When the driving wheel is driven by the driving motor, the clutch actuator is driven by the clutch actuator with a thrust force that reaches the meshing position. When the difference between the rotational speed of the drive motor and the rotational speed of the drive wheel is greater than a predetermined value, the clutch member is driven with a thrust larger than the thrust that has moved the clutch member to the meshing position. A load is applied to the side gear. For this reason, when the difference between the rotational speed of the drive motor and the rotational speed of the drive wheel is larger than a predetermined value, that is, a state where the backlash of the gear provided in the vehicle power transmission device is packed. In this case, since the clutch member is driven with a thrust larger than the thrust that has moved the clutch member to the meshing position and a load is applied to the side gear, the force with which the side gear preloads the pinion is increased. The differential preload torque is increased. As a result, an abnormal noise that occurs when the backlash of the gear provided in the vehicle power transmission device is clogged is suitably suppressed. In addition, since the differential preload torque is temporarily increased only when the backlash of the gear provided in the vehicle power transmission device is packed, for example, the side gear always has a pinion to suppress the noise. The loss of the driving force of the driving motor transmitted to the driving wheels in the vehicle power transmission device can be suitably suppressed as compared with the one that increases the preload force and constantly increases the differential preload torque. it can.

本発明が好適に適用された4輪駆動車両の構成を概略的に説明する骨子図である。1 is a skeleton diagram schematically illustrating a configuration of a four-wheel drive vehicle to which the present invention is preferably applied. 図1の4輪駆動車両に設けられた後輪用動力伝達装置の構成を説明する図である。It is a figure explaining the structure of the power transmission device for rear wheels provided in the four-wheel drive vehicle of FIG. 図2の後輪用動力伝達装置に設けられたリアデファレンシャル装置、断接クラッチ、クラッチアクチュエータを説明する断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a rear differential device, a connection / disconnection clutch, and a clutch actuator provided in the rear wheel power transmission device of FIG. 2. 図3の拡大図であり、クラッチアクチュエータにより断接クラッチのクラッチ部材が噛合位置に移動させられた状態を示す図である。FIG. 4 is an enlarged view of FIG. 3, showing a state where the clutch member of the connection / disconnection clutch is moved to the meshing position by the clutch actuator. 図1の4輪駆動車両に設けられた電子制御装置に備えられた制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。It is a functional block diagram explaining the principal part of the control function with which the electronic control apparatus provided in the four-wheel drive vehicle of FIG. 1 was equipped. 図5の電子制御装置において、2輪駆動状態から4輪駆動状態へ切り替えられた後においてクラッチアクチュエータの電磁コイルからクラッチ部材へ付与される推力の推力制御の制御作動の一例を説明するフローチャートである。6 is a flowchart illustrating an example of a control operation of thrust control of thrust applied from an electromagnetic coil of a clutch actuator to a clutch member after switching from a two-wheel drive state to a four-wheel drive state in the electronic control device of FIG. 5. . 図6のフローチャートに示す制御作動を実行した場合のタイムチャートである。It is a time chart at the time of performing the control action shown to the flowchart of FIG.

以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下の実施例において、図は適宜簡略化或いは変形されており、各部の寸法比および形状等は必ずしも正確に描かれていない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the following embodiments, the drawings are appropriately simplified or modified, and the dimensional ratios, shapes, and the like of the respective parts are not necessarily drawn accurately.

図1は、本発明が好適に適用された動力伝達装置(車両用動力伝達装置)10が備えられた4輪駆動車両12の構成を概略的に説明する骨子図である。図1において、動力伝達装置10には、エンジン12を駆動源としエンジン14の駆動力を前輪16Lおよび16Rに伝達する前輪用動力伝達装置10a(フロントトランスアクスル)と、電動モータ(駆動用電動機)18(図2参照)を駆動源とし電動モータ18の駆動力を後輪(駆動輪)20Lおよび20Rに伝達する後輪用動力伝達装置10b(リアトランスアクスル)とが備えられている。   FIG. 1 is a skeleton diagram schematically illustrating a configuration of a four-wheel drive vehicle 12 provided with a power transmission device (vehicle power transmission device) 10 to which the present invention is preferably applied. In FIG. 1, a power transmission device 10 includes a front wheel power transmission device 10a (front transaxle) that transmits the driving force of the engine 14 to the front wheels 16L and 16R using an engine 12 as a drive source, and an electric motor (drive motor). A rear wheel power transmission device 10b (rear transaxle) that transmits the driving force of the electric motor 18 to the rear wheels (drive wheels) 20L and 20R using 18 (see FIG. 2) as a drive source is provided.

図1に示すように、前輪用動力伝達装置10aには、エンジン14の駆動力を前輪16L、16Rに伝達するフロントデファレンシャル装置22と、フロントデファレンシャル装置22とエンジン14との間の動力伝達経路に設けられた自動変速機23と、フロントデファレンシャル装置22と後輪16L、16Rとの間の動力伝達経路に設けられた車軸24L、24Rとが備えられている。前輪用動力伝達装置10aでは、エンジン14の駆動力が、自動変速機23、フロントデファレンシャル装置22、車軸24L、24R等を介して後輪16L、16Rに伝達される。   As shown in FIG. 1, the front wheel power transmission device 10 a includes a front differential device 22 that transmits the driving force of the engine 14 to the front wheels 16 </ b> L and 16 </ b> R, and a power transmission path between the front differential device 22 and the engine 14. An automatic transmission 23 provided, and axles 24L and 24R provided in a power transmission path between the front differential device 22 and the rear wheels 16L and 16R are provided. In the front wheel power transmission device 10a, the driving force of the engine 14 is transmitted to the rear wheels 16L and 16R via the automatic transmission 23, the front differential device 22, the axles 24L and 24R, and the like.

図2に示すように、後輪用動力伝達装置10bには、電動モータ18の駆動力を後輪20L、20Rに伝達するリアデファレンシャル装置26と、電動モータ18とリアデファレンシャル装置26のピニオン58との間の動力伝達経路を断接する断接クラッチ28と、電動モータ18とリアデファレンシャル装置26との間の動力伝達経路に設けられたカウンター軸30と、リアデファレンシャル装置26と後輪20L、20Rとの間の動力伝達経路に設けられた車軸32L、32Rとが備えられている。後輪用動力伝達装置10bでは、断接クラッチ28によって電動モータ18とリアデファレンシャル装置26のピニオン58との間の動力伝達経路が接続されると、電動モータ18の駆動力が、カウンター軸30、リアデファレンシャル装置26、車軸32L、32R等を介して後輪20L、20Rへ伝達される。   As shown in FIG. 2, the rear wheel power transmission device 10b includes a rear differential device 26 that transmits the driving force of the electric motor 18 to the rear wheels 20L and 20R, and a pinion 58 of the electric motor 18 and the rear differential device 26. A connecting / disconnecting clutch 28 for connecting / disconnecting the power transmission path between the motor, a counter shaft 30 provided in the power transmission path between the electric motor 18 and the rear differential device 26, a rear differential device 26, and the rear wheels 20L, 20R. And axles 32L and 32R provided in the power transmission path between the two. In the rear wheel power transmission device 10b, when the power transmission path between the electric motor 18 and the pinion 58 of the rear differential device 26 is connected by the connection / disconnection clutch 28, the driving force of the electric motor 18 is changed to the counter shaft 30, It is transmitted to the rear wheels 20L, 20R via the rear differential device 26, the axles 32L, 32R, and the like.

前記のように構成された4輪駆動車両12の2輪駆動状態では、エンジン14から自動変速機23を介して伝達された駆動力が、フロントデファレンシャル装置22および左右の車軸24Lおよび24Rを通して左右の前輪16Lおよび16Rへ伝達される。なお、2輪駆動状態では、断接クラッチ28によって電動モータ18とリアデファレンシャル装置26のピニオン58との間の動力伝達経路が遮断され、電動モータ18の駆動力が後輪20Lおよび20Rへ伝達されなくなっている。また、4輪駆動状態では、上記2輪駆動状態に加えて、断接クラッチ28によって電動モータ18とリアデファレンシャル装置26のピニオン58との間の動力伝達経路が接続され、電動モータ18からカウンター軸30を介して伝達された駆動力が、リアデファレンシャル装置26および左右の車軸32Lおよび32Rを通して左右の後輪20Lおよび20Rへ伝達される。   In the two-wheel drive state of the four-wheel drive vehicle 12 configured as described above, the driving force transmitted from the engine 14 via the automatic transmission 23 is transmitted to the left and right through the front differential device 22 and the left and right axles 24L and 24R. It is transmitted to the front wheels 16L and 16R. In the two-wheel drive state, the power transmission path between the electric motor 18 and the pinion 58 of the rear differential device 26 is interrupted by the connection / disconnection clutch 28, and the driving force of the electric motor 18 is transmitted to the rear wheels 20L and 20R. It is gone. In the four-wheel drive state, in addition to the two-wheel drive state, the power transmission path between the electric motor 18 and the pinion 58 of the rear differential device 26 is connected by the connection / disconnection clutch 28, and the counter shaft The driving force transmitted through 30 is transmitted to the left and right rear wheels 20L and 20R through the rear differential device 26 and the left and right axles 32L and 32R.

電動モータ18には、図2に示すように、容器状のケース34内に固定された円筒状のステータ18aと、ステータ18aの内側に所定の間隙を隔てて中心部に円筒状のインプットシャフト18bが一体的に固定された円筒状のロータ18cと、ケース34に設けられた一対の第1軸受36、38よってロータ18cを第1回転中心線(回転中心線)C1まわりに回転可能に支持するインプットシャフト18bとが備えられている。   As shown in FIG. 2, the electric motor 18 includes a cylindrical stator 18a fixed in a container-like case 34, and a cylindrical input shaft 18b at the center with a predetermined gap inside the stator 18a. The rotor 18c is rotatably supported around a first rotation center line (rotation center line) C1 by a cylindrical rotor 18c fixed integrally therewith and a pair of first bearings 36, 38 provided in the case 34. An input shaft 18b is provided.

カウンター軸30は、図2に示すように、ケース34に設けられた一対の第2軸受40、42によって第1回転中心線C1に対して平行な第2回転中心線C2まわりに回転可能に支持されており、そのカウンター軸30には、カウンター軸30の電動モータ18側の端部に形成され、インプットシャフト18bに形成された噛合歯18dと噛み合う大径歯車部30aと、その大径歯車部30aより小径に形成され、カウンター軸30の電動モータ18側とは反対側の端部に形成された小径歯車部30bとが備えられている。なお、大径歯車部30aの外周歯、大径歯車部30aと噛み合うインプットシャフト18bの噛合歯18d、小径歯車部30bの外周歯、小径歯車部30bと噛み合う後述するリングギヤ50は、例えば斜歯である。   As shown in FIG. 2, the counter shaft 30 is supported by a pair of second bearings 40 and 42 provided in the case 34 so as to be rotatable around a second rotation center line C2 parallel to the first rotation center line C1. The countershaft 30 is formed at the end of the countershaft 30 on the electric motor 18 side, and meshes with the meshing teeth 18d formed on the input shaft 18b. A small-diameter gear portion 30b is formed which has a smaller diameter than 30a and is formed at the end of the countershaft 30 opposite to the electric motor 18 side. The outer peripheral teeth of the large-diameter gear portion 30a, the engaging teeth 18d of the input shaft 18b meshing with the large-diameter gear portion 30a, the outer peripheral teeth of the small-diameter gear portion 30b, and the ring gear 50 described later that meshes with the small-diameter gear portion 30b are, for example, inclined teeth. is there.

リアデファレンシャル装置26には、図2および図3に示すように、一対の後輪20L、20Rに車軸32L、32Rを介して連結された一対のサイドギヤ56L、56Rを収容し、電動モータ18により第1回転中心線C1まわりに回転駆動されるデファレンシャルケース48と、後述する環状のピニオン支持部材52に両端部が支持されたピニオンピン54と、ピニオンピン54を挟んで相対向する状態で、デファレンシャルケース48によって第1回転中心線C1まわりに回転可能に支持された一対のサイドギヤ56L、56Rと、ピニオンピン54が貫通させられることによってそのピニオンピン54により回転可能に支持されて一対のサイドギヤ56L、56Rとの間でそれらとそれぞれ噛み合う一対のピニオン58とを備えている。なお、デファレンシャルケース48の外周部には、カウンター軸30の小径歯車部30bと噛み合うリングギヤ50が一体的に備えられている。また、デファレンシャルケース48は、ケース34に設けられた一対の第3軸受44、46によって第1回転中心線C1まわりに回転可能に支持されている。   As shown in FIGS. 2 and 3, the rear differential device 26 houses a pair of side gears 56 </ b> L and 56 </ b> R connected to the pair of rear wheels 20 </ b> L and 20 </ b> R via axles 32 </ b> L and 32 </ b> R. A differential case 48 that is rotationally driven around one rotation center line C1, a pinion pin 54 that is supported at both ends by an annular pinion support member 52, which will be described later, and a pinion pin 54 that are opposed to each other. A pair of side gears 56L, 56R rotatably supported around the first rotation center line C1 by 48 and a pair of side gears 56L, 56R supported by the pinion pin 54 so as to be rotatable by passing through the pinion pin 54. And a pair of pinions 58 that respectively mesh with them. . A ring gear 50 that meshes with the small-diameter gear portion 30 b of the counter shaft 30 is integrally provided on the outer peripheral portion of the differential case 48. The differential case 48 is supported by a pair of third bearings 44 and 46 provided in the case 34 so as to be rotatable around the first rotation center line C1.

断接クラッチ28には、図2および図3に示すように、デファレンシャルケース48内に第1回転中心線C1まわりに相対回転可能に収容され、一対のサイドギヤ56L、56Rと噛み合うピニオン58をピニオンピン54を介して回転可能に支持する環状のピニオン支持部材52と、デファレンシャルケース48に第1回転中心線C1まわりの相対回転不能且つ第1回転中心線C1に平行な方向に移動可能に設けられ、後述するクラッチアクチュエータ62により、ピニオン支持部材52の第1噛合歯52aと噛み合ってピニオン支持部材52をデファレンシャルケース48に対して第1回転中心線C1まわりに相対回転不能とする噛合位置とピニオン支持部材52の第1噛合歯52aとの噛み合いから解放されてピニオン支持部材52のデファレンシャルケース48に対する第1回転中心線C1まわりの相対回転を許容する解放位置との間で移動させられるクラッチ部材60とが備えられている。なお、ピニオン支持部材52のクラッチ部材60側の側面には、第1噛合歯52aが形成され、クラッチ部材60のピニオン支持部材52側の側面には、第1噛合歯60aが形成されている。また、上記噛合位置は、クラッチ部材60がクラッチアクチュエータ62によって第1回転中心線C1方向においてピニオン58側に移動させられて、クラッチ部材60の第1噛合歯60aがピニオン支持部材52の第1噛合歯52aと噛み合う位置であり、上記噛合位置では、ピニオン支持部材52すなわちピニオンピン54がデファレンシャルケース48と一体的に第1回転中心線C1まわりに回転して、電動モータ18とリアデファレンシャル装置26のピニオン58との間の動力伝達経路が接続される。また、上記解放位置は、クラッチ部材60がクラッチアクチュエータ62によって第1回転中心線C1方向においてピニオン58側とは反対側に移動させられて、クラッチ部材60の第1噛合歯60aがピニオン支持部材52の第1噛合歯52aと噛み合わない位置であり、上記解放位置では、ピニオン支持部材52すなわちピニオンピン54がデファレンシャルケース48に対して第1軸線C1まわりに相対回転して、電動モータ18とリアデファレンシャル装置26のピニオン58との間の動力伝達経路が遮断される。   2 and 3, the connection / disconnection clutch 28 is housed in a differential case 48 so as to be relatively rotatable about the first rotation center line C1, and a pinion 58 that meshes with a pair of side gears 56L, 56R is pinion pins. An annular pinion support member 52 that is rotatably supported via 54, and a differential case 48 that is relatively non-rotatable about the first rotation center line C1 and is movable in a direction parallel to the first rotation center line C1, A meshing position and a pinion support member that engage with the first meshing teeth 52a of the pinion support member 52 by a clutch actuator 62, which will be described later, so that the pinion support member 52 cannot rotate relative to the differential case 48 around the first rotation center line C1. 52 is released from meshing with the first meshing teeth 52 a of the pinion support member 52. File and the clutch member 60 is moved is provided between the release position for allowing the relative rotation of the first around the rotation center line C1 with respect Ren Shall case 48. A first meshing tooth 52 a is formed on the side surface of the pinion support member 52 on the clutch member 60 side, and a first meshing tooth 60 a is formed on the side surface of the clutch member 60 on the pinion support member 52 side. In addition, the clutch member 60 is moved to the pinion 58 side in the first rotation center line C1 direction by the clutch actuator 62 so that the first meshing teeth 60a of the clutch member 60 are engaged with the first meshing position of the pinion support member 52. The pinion support member 52, i.e., the pinion pin 54 rotates integrally with the differential case 48 around the first rotation center line C <b> 1 at the meshing position so that the electric motor 18 and the rear differential device 26 are engaged with each other. A power transmission path to and from the pinion 58 is connected. In the release position, the clutch member 60 is moved to the side opposite to the pinion 58 side in the first rotation center line C1 direction by the clutch actuator 62, and the first meshing teeth 60a of the clutch member 60 are moved to the pinion support member 52. The pinion support member 52, that is, the pinion pin 54 rotates relative to the differential case 48 around the first axis C <b> 1 at the release position, so that the electric motor 18 and the rear differential are not engaged with each other. The power transmission path between the device 26 and the pinion 58 is interrupted.

クラッチ部材60には、図3に示すように、デファレンシャルケース48内において第1回転中心線C1まわりに相対回転不能且つ第1回転中心線C1に平行な方向に移動可能に配設され、第1噛合歯60aが形成された環状の環状部60bと、その環状部60bの一部からデファレンシャルケース48に形成された穴48aを挿通し位置固定のクラッチアクチュエータ62の磁性体プランジャー66側へ突出した突部60cと、環状部60bから第1回転中心線C1に接近する方向に突き出した内向フランジ部(荷重付与部)60dとが備えられている。なお、クラッチ部材60がクラッチアクチュエータ62によって前記噛合位置に移動させられると、クラッチ部材60の内向フランジ部60dがサイドギヤ56Rの背面56aに当接して、サイドギヤ56Rにピニオン58側へ向かう荷重A(図4参照)が付与されるようになっている。   As shown in FIG. 3, the clutch member 60 is disposed in the differential case 48 so as not to be relatively rotatable around the first rotation center line C1 and to be movable in a direction parallel to the first rotation center line C1. An annular annular portion 60b formed with meshing teeth 60a and a hole 48a formed in the differential case 48 through a portion of the annular portion 60b are inserted into the magnetic plunger 66 side of the clutch actuator 62 which is fixed in position. A protrusion 60c and an inward flange portion (load applying portion) 60d protruding from the annular portion 60b in a direction approaching the first rotation center line C1 are provided. When the clutch member 60 is moved to the meshing position by the clutch actuator 62, the inward flange portion 60d of the clutch member 60 comes into contact with the back surface 56a of the side gear 56R, and the load A toward the pinion 58 side (see FIG. 4) is given.

クラッチアクチュエータ62は、クラッチ部材60を所定の大きさの推力F(図4参照)で駆動させて、クラッチ部材60を前記噛合位置と前記解放位置とに移動させるものである。クラッチアクチュエータ62には、図3に示すように、ケース34に固定されたフレーム64に第1回転中心線C1に平行な方向に移動可能に設けられた円筒状の磁性体プランジャー66と、その磁性体プランジャー66に推力Fを付与する電磁コイル68と、クラッチ部材60を前記解放位置に向って付勢する皿ばね(リターンスプリング)70とが備えられている。なお、皿ばね70は、クラッチ部材60の電磁コイル68側の側面60eに固定された円板状の板部材72と、クラッチ部材60に対して第1回転中心線C1に平行な方向の相対移動が可能にクラッチ部材60の外周に配設された円筒状のスペーサ74との間に配設されている。また、クラッチアクチュエータ62の磁性体プランジャー66には、磁性体プランジャー66とデファレンシャルケース48との間に配設された円筒状の円筒部76aとその円筒部76aのクラッチ部材60側の端部から第1回転中心線C1から離間する方向に突き出す鍔部76bとを有する摺動メタル76が円筒状の非磁性体プランジャー77を介して備えられている。   The clutch actuator 62 drives the clutch member 60 with a thrust F (see FIG. 4) having a predetermined magnitude, and moves the clutch member 60 to the meshing position and the release position. As shown in FIG. 3, the clutch actuator 62 includes a cylindrical magnetic plunger 66 provided on a frame 64 fixed to the case 34 so as to be movable in a direction parallel to the first rotation center line C1, and its An electromagnetic coil 68 that applies thrust F to the magnetic plunger 66 and a disc spring (return spring) 70 that urges the clutch member 60 toward the release position are provided. The disc spring 70 is a disc-shaped plate member 72 fixed to the side surface 60e of the clutch member 60 on the electromagnetic coil 68 side, and the relative movement of the clutch member 60 in a direction parallel to the first rotation center line C1. Is disposed between the outer periphery of the clutch member 60 and the cylindrical spacer 74. The magnetic plunger 66 of the clutch actuator 62 includes a cylindrical cylindrical portion 76a disposed between the magnetic plunger 66 and the differential case 48, and an end portion of the cylindrical portion 76a on the clutch member 60 side. A sliding metal 76 having a flange 76b protruding in a direction away from the first rotation center line C1 is provided via a cylindrical non-magnetic plunger 77.

上記のように構成されたクラッチアクチュエータ62では、図4に示すように、電磁コイル68によって磁性体プランジャー66に推力Fが付与されると、摺動メタル76を介してクラッチ部材60が皿ばね70の付勢力に抗して前記噛合位置へ移動させられる。また、電磁コイル68から磁性体プランジャー66に推力Fが付与されなくなると、クラッチ部材60が皿ばね70の弾性復帰力によって前記解放位置へ移動させられる。なお、電磁コイル68によって磁性体プランジャー66に推力Fが付与されると、摺動メタル76を介してクラッチ部材60に推力Fが付与されるが、クラッチ部材60が前記噛合位置に移動させられると、クラッチ部材60の内向フランジ部60dによりサイドギヤ56Rにピニオン58側へ向かう荷重Aが付与される。   In the clutch actuator 62 configured as described above, when the thrust F is applied to the magnetic plunger 66 by the electromagnetic coil 68 as shown in FIG. It is moved to the meshing position against the urging force of 70. When the thrust F is no longer applied from the electromagnetic coil 68 to the magnetic plunger 66, the clutch member 60 is moved to the release position by the elastic return force of the disc spring 70. Note that, when the thrust F is applied to the magnetic plunger 66 by the electromagnetic coil 68, the thrust F is applied to the clutch member 60 via the sliding metal 76, but the clutch member 60 is moved to the meshing position. Then, a load A toward the pinion 58 is applied to the side gear 56R by the inward flange portion 60d of the clutch member 60.

図5は、4輪駆動車両12に設けられた電子制御装置(制御装置)78に備えられた制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。図5に示すように、電子制御装置78には、4輪駆動車両12に設けられた各センサにより検出される各種入力信号が供給されるようになっている。例えば、モータ回転速度センサ80により検出される電動モータ18のロータ18cの回転速度Vm(rpm)を表す信号、車輪速センサ82により検出される後輪20L、20Rの回転速度Vl、Vr(rpm)を表す信号、ストロークセンサ84(図3参照)により検出される板部材72すなわち板部材72が固定されたクラッチ部材60の第1回転中心線C1方向の位置を表す信号が電子制御装置78に入力される。   FIG. 5 is a functional block diagram illustrating a main part of the control function provided in the electronic control device (control device) 78 provided in the four-wheel drive vehicle 12. As shown in FIG. 5, the electronic control unit 78 is supplied with various input signals detected by each sensor provided in the four-wheel drive vehicle 12. For example, a signal representing the rotational speed Vm (rpm) of the rotor 18c of the electric motor 18 detected by the motor rotational speed sensor 80, the rotational speeds Vl and Vr (rpm) of the rear wheels 20L and 20R detected by the wheel speed sensor 82 , And a signal indicating the position of the plate member 72 detected by the stroke sensor 84 (see FIG. 3), that is, the position of the clutch member 60 to which the plate member 72 is fixed, in the first rotation center line C1 direction. Is done.

また、電子制御装置78から、4輪駆動車両12に設けられた各装置に各種出力信号が供給されるようになっている。例えば、断接クラッチ28を係合させるためにクラッチアクチュエータ62の電磁コイル68に供給される第1電流I1、電動モータ18を駆動するために電動モータ18に供給される第2電流I2が、電子制御装置78から各部へ供給される。   Various output signals are supplied from the electronic control device 78 to each device provided in the four-wheel drive vehicle 12. For example, a first current I1 supplied to the electromagnetic coil 68 of the clutch actuator 62 to engage the connection / disconnection clutch 28, and a second current I2 supplied to the electric motor 18 to drive the electric motor 18 are electronic It is supplied from the control device 78 to each part.

図5に示す4WD切替判定部90は、エンジン14から左右の前輪16L、16Rへ駆動力を伝達する2輪駆動状態が実施される2輪駆動走行モードから、電動モータ18から左右の後輪20L、20Rへも駆動力を伝達する4輪駆動状態が実行される4輪駆動走行モードに切り替えられるか否か、すなわち電動モータ18により後輪20L、20Rを駆動するか否かを判定する。例えば、4WD切替判定部90では、4輪駆動車両12の運転走行状態が、車両の発進走行、車輪のスリップ、アンダーステア、旋回走行、加速走行、高負荷走行、減速走行のいずれか1つの4輪駆動開始条件を満たすことによって、2輪駆動走行モードから4輪駆動走行モードに切り替えられるべきか否かを判定する。   The 4WD switching determination unit 90 shown in FIG. 5 starts from the two-wheel drive travel mode in which the two-wheel drive state in which the driving force is transmitted from the engine 14 to the left and right front wheels 16L and 16R is performed, and from the electric motor 18 to the left and right rear wheels 20L. , 20R is determined whether or not the four-wheel drive state in which the four-wheel drive state for transmitting the driving force is executed, that is, whether or not the rear wheels 20L and 20R are driven by the electric motor 18 is determined. For example, in the 4WD switching determination unit 90, the driving state of the four-wheel drive vehicle 12 is any one of four wheels of vehicle start-up travel, wheel slip, understeer, turning travel, acceleration travel, high-load travel, and deceleration travel. By satisfying the drive start condition, it is determined whether or not the two-wheel drive travel mode should be switched to the four-wheel drive travel mode.

推力制御部96は、クラッチアクチュエータ62の電磁コイル68に供給される第1電流I1を制御することによって、電磁コイル68から磁性体プランジャー66を介してクラッチ部材60に付与される推力F(N)の大きさを制御する。推力制御部96は、4WD切替判定部90で2輪駆動走行モードから4輪駆動走行モードに切り替えると判定されると、電磁コイル68から磁性体プランジャー66を介してクラッチ部材60に付与される推力Fが予め設定された大きさの第1推力F1となるように、推力Fの大きさを制御する。なお、第1推力F1は、皿ばね70の付勢力に抗してクラッチ部材60を前記噛合位置に到達(移動)させるに必要な荷重を発生させる推力である。なお、電子制御装置78では、例えば2輪駆動走行中において、4WD切替判定部90で2輪駆動走行モードから4輪駆動走行モードに切り替えると判定されると、駆動モータ18によってピニオン支持部材52の回転速度とクラッチ部材60の回転速度とを同期させて、推力制御部96で電磁コイル68から磁性体プランジャー66を介してクラッチ部材60に付与される推力Fが第1推力F1となるように、推力Fの大きさを制御する。   The thrust control unit 96 controls the first current I1 supplied to the electromagnetic coil 68 of the clutch actuator 62, whereby the thrust F (N (N) applied from the electromagnetic coil 68 to the clutch member 60 via the magnetic plunger 66. ) To control the size. The thrust control unit 96 is applied to the clutch member 60 from the electromagnetic coil 68 via the magnetic plunger 66 when it is determined by the 4WD switching determination unit 90 to switch from the two-wheel drive travel mode to the four-wheel drive travel mode. The magnitude of the thrust F is controlled so that the thrust F becomes the first thrust F1 having a preset magnitude. The first thrust F1 is a thrust that generates a load necessary to reach (move) the clutch member 60 to the meshing position against the biasing force of the disc spring 70. In the electronic control unit 78, for example, when the 4WD switching determination unit 90 determines that the two-wheel drive travel mode is switched to the four-wheel drive travel mode during the two-wheel drive travel, for example, the drive motor 18 causes the pinion support member 52 to The thrust F applied to the clutch member 60 from the electromagnetic coil 68 through the magnetic plunger 66 by the thrust controller 96 is synchronized with the rotational speed of the clutch member 60 so as to become the first thrust F1. The magnitude of thrust F is controlled.

4WD切替完了判定部98は、4WD切替判定部90で2輪駆動走行モードから4輪駆動走行モードに切り替えると判定されると、断接クラッチ28によって電動モータ18とリアデファレンシャル装置26のピニオン58との間の動力伝達経路が接続されて、すなわちクラッチ部材60がクラッチアクチュエータ62によって前記噛合位置に移動させられて、2輪駆動状態から4輪駆動状態へ切り替えられたか否かを判定する。例えば、4WD切替完了判定98では、ストロークセンサ86によってクラッチ部材60が前記噛合位置に移動したことが検出されると、2輪駆動状態から4輪駆動状態へ切り替えられたと判定する。   When the 4WD switching completion determining unit 90 determines that the 4WD switching determining unit 90 switches from the two-wheel drive travel mode to the four-wheel drive travel mode, the connection / disengagement clutch 28 causes the electric motor 18 and the pinion 58 of the rear differential device 26 to In other words, it is determined whether the clutch member 60 is moved to the meshing position by the clutch actuator 62 and switched from the two-wheel drive state to the four-wheel drive state. For example, in the 4WD switching completion determination 98, when the stroke sensor 86 detects that the clutch member 60 has moved to the meshing position, it is determined that the two-wheel driving state has been switched to the four-wheel driving state.

モータ制御部92は、4WD切替完了判定部98で2輪駆動状態から4輪駆動状態へ切り替えられたと判定されると、電動モータ18に供給される第2電流I2を制御することによって、電動モータ18から後輪20L、20Rに出力される駆動力を制御する。また、モータ制御部92に備えられたモータトルク出力判定部92aは、4WD切替完了判定部98で2輪駆動状態から4輪駆動状態へ切り替えられたと判定されると、電動モータ18から後輪20L、20Rに駆動力が出力されているか否かを、例えば電動モータ18に第2電流I2が供給されているか否かによって判定する。   The motor control unit 92 controls the second current I2 supplied to the electric motor 18 when the 4WD switching completion determination unit 98 determines that the two-wheel drive state has been switched to the four-wheel drive state, whereby the electric motor The driving force output from 18 to the rear wheels 20L and 20R is controlled. When the motor torque output determination unit 92a provided in the motor control unit 92 determines that the 4WD switching completion determination unit 98 has switched from the two-wheel drive state to the four-wheel drive state, the electric motor 18 changes to the rear wheel 20L. , 20R is determined based on whether the second current I2 is supplied to the electric motor 18, for example.

ガタ詰め中判定部100は、4WD切替完了判定部98で2輪駆動状態から4輪駆動状態へ切り替えられたと判定され、且つ、モータトルク出力判定部92aで電動モータ18から後輪20L、20Rに駆動力が出力されていると判定されると、後輪用動力伝達装置10b内に設けられた各ギヤ間のガタ詰め中であるか否かを判定する。例えば、ガタ詰め中判定部100では、電動モータ18の回転速度Vm(rpm)と後輪20L、20Rの平均回転速度Va(rpm)との差が予め定められたガタ詰め判定値(所定値)Vc(rpm)より大きい場合に、後輪用動力伝達装置10b内に設けられた各ギヤのガタ詰め中であると判定する。4輪駆動開始時の電動モータ18は、それまで被駆動状態であったために、後輪20L、20Rの平均回転速度Vaを上回る速度で回転して各歯車間のガタを詰める。上記ガタ詰め判定値Vcは、このような状態を判定するために予め実験的に設定された値である。なお、上記平均回転速度Vaは、後輪20Lの回転速度Vl(rpm)と後輪20Rの回転速度Vr(rpm)との平均((Vl+Vr)/2)である。   The backlash determination unit 100 determines that the 4WD switching completion determination unit 98 has switched from the two-wheel drive state to the four-wheel drive state, and the motor torque output determination unit 92a changes from the electric motor 18 to the rear wheels 20L and 20R. If it is determined that the driving force is output, it is determined whether or not the backlash between the gears provided in the rear wheel power transmission device 10b is being stuffed. For example, in the backlash determination unit 100, a difference between the rotation speed Vm (rpm) of the electric motor 18 and the average rotation speed Va (rpm) of the rear wheels 20L and 20R is determined in advance. If it is greater than Vc (rpm), it is determined that the gears provided in the rear wheel power transmission device 10b are loosely packed. Since the electric motor 18 at the time of starting the four-wheel drive has been in a driven state until then, the electric motor 18 rotates at a speed exceeding the average rotational speed Va of the rear wheels 20L and 20R to close the backlash between the gears. The backlash determination value Vc is a value set experimentally in advance in order to determine such a state. The average rotation speed Va is an average ((Vl + Vr) / 2) of the rotation speed Vl (rpm) of the rear wheel 20L and the rotation speed Vr (rpm) of the rear wheel 20R.

推力制御部96は、ガタ詰め中判定部100により後輪用動力伝達装置10b内に設けられた各ギヤ間のガタ詰め中でないと判定された場合には、電磁コイル68から磁性体プランジャー66を介してクラッチ部材60に付与される推力Fを、クラッチ部材60を前記噛合位置へ移動させ、且つガタ詰め時異音対策閾値L2より小さなデフプレロードトルクTdを発生させる第1推力F1とする。しかし、ガタ詰め中判定部100で後輪用動力伝達装置10b内に設けられた各ギヤ間のガタ詰め中であると判定されると、電磁コイル68から磁性体プランジャー66を介してクラッチ部材60に付与される推力Fを、第1推力F1よりも大きい第2推力F2へ増加するように制御する。なお、第2推力F2は、クラッチ部材60の内向フランジ部60dによってサイドギヤ56Rがピニオン58側へ向かう荷重Aが、後輪用動力伝達装置10b内に設けられたギヤのガタ詰めの際に発生する異音を好適に抑制するように予め設定された値、すなわちサイドギヤ56Rに発生するデフプレロードトルクTdが、後輪用動力伝達装置10b内に設けられたギヤのガタが詰められた際に発生する異音を好適に抑制するように予め設定されたガタ詰め時異音対策閾値L2より大きくなるように、電磁コイル68からクラッチ部材60に付与される推力Fの大きさである。なお、上記デフプレロードトルクTdは、デファレンシャルケース48が第1回転中心線C1まわりに回転することによってサイドギヤ56Rがデファレンシャルケース48と共に連れ回るトルクである。   The thrust control unit 96 determines that the backlash between the gears provided in the rear wheel power transmission device 10b is not being backlashed by the backlash determination unit 100, and the electromagnetic plunger 68 to the magnetic plunger 66 are determined. The thrust F applied to the clutch member 60 via the first is the first thrust F1 that moves the clutch member 60 to the engagement position and generates a differential preload torque Td that is smaller than the abnormal noise countermeasure threshold L2 when loosening. However, if it is determined by the backlash determination unit 100 that backlash between the gears provided in the rear wheel power transmission device 10b is being closed, the clutch member is connected from the electromagnetic coil 68 via the magnetic plunger 66. The thrust F applied to 60 is controlled to increase to a second thrust F2 that is larger than the first thrust F1. The second thrust F2 is generated when the load A of the side gear 56R toward the pinion 58 by the inward flange portion 60d of the clutch member 60 is loosened in the gear provided in the rear wheel power transmission device 10b. A value set in advance to suppress abnormal noise, that is, the differential preload torque Td generated in the side gear 56R, is generated when the backlash of the gear provided in the rear wheel power transmission device 10b is reduced. This is the magnitude of the thrust F applied from the electromagnetic coil 68 to the clutch member 60 so as to be larger than the noise reduction threshold L2 that is set in advance so as to suitably suppress abnormal noise. The differential preload torque Td is a torque that the side gear 56R rotates with the differential case 48 as the differential case 48 rotates about the first rotation center line C1.

図6は、電子制御装置78において、2輪駆動状態から4輪駆動状態へ切り替えられた(図7のt1時点)後において、電磁コイル68からクラッチ部材60へ付与される推力F(N)の推力制御の作動の一例を説明するフローチャートである。また、図7は、図6のフローチャートに示す制御作動を実行した場合のタイムチャートである。なお、図7のタイムチャートは、たとえば、4輪駆動状態で発進時の状態を示す図である。   6 shows the thrust F (N) applied from the electromagnetic coil 68 to the clutch member 60 after the electronic control device 78 is switched from the two-wheel drive state to the four-wheel drive state (time t1 in FIG. 7). It is a flowchart explaining an example of the action | operation of thrust control. FIG. 7 is a time chart when the control operation shown in the flowchart of FIG. 6 is executed. Note that the time chart of FIG. 7 is a diagram showing a state at the time of starting in a four-wheel drive state, for example.

先ず、モータトルク出力判定部92aの機能に対応するステップ(以下、ステップを省略する)S1において、電動モータ18から後輪20L、20Rに駆動力が出力されているか否かが判定される。S1の判定が否定される場合には、本ルーチンが終了させられるが、S1の判定が肯定される場合には、ガタ詰め中判定部100の機能に対応するS2が実行される。S2では、電動モータ18の回転速度Vm(rpm)と後輪20L、20Rの平均回転速度Va(rpm)との差がガタ詰め判定値Vc(rpm)より大きいか否か、すなわち後輪用動力伝達装置10b内に設けられた各ギヤ間のガタ詰め中であるか否かが判定される。   First, in step (hereinafter, step is omitted) S1 corresponding to the function of the motor torque output determination unit 92a, it is determined whether or not driving power is being output from the electric motor 18 to the rear wheels 20L and 20R. When the determination of S1 is negative, this routine is terminated, but when the determination of S1 is affirmative, S2 corresponding to the function of the looseness determination unit 100 is executed. In S2, whether or not the difference between the rotation speed Vm (rpm) of the electric motor 18 and the average rotation speed Va (rpm) of the rear wheels 20L and 20R is larger than the backlash determination value Vc (rpm), that is, the power for the rear wheels. It is determined whether or not the backlash between the gears provided in the transmission device 10b is being filled.

S2の判定が否定される場合には、S4において電磁コイル68から磁性体プランジャー66を介してクラッチ部材60に付与される推力Fが第1推力F1に設定される。しかし、S2の判定が肯定される場合(図7のt2時点)には、推力制御部96の機能に対応するS3が実行される。S3では、電磁コイル68から磁性体プランジャー66を介してクラッチ部材60に付与される推力Fが、クラッチ部材60を前記噛合位置に移動させていた第1推力F1よりも大きい第2推力F2に増加するように制御される。   When the determination in S2 is negative, the thrust F applied to the clutch member 60 from the electromagnetic coil 68 through the magnetic plunger 66 in S4 is set to the first thrust F1. However, when the determination of S2 is affirmative (time t2 in FIG. 7), S3 corresponding to the function of the thrust control unit 96 is executed. In S3, the thrust F applied to the clutch member 60 from the electromagnetic coil 68 via the magnetic plunger 66 is changed to a second thrust F2 that is larger than the first thrust F1 that has moved the clutch member 60 to the meshing position. Controlled to increase.

図7のタイムチャートのt1時点において、たとえば車両の発進に際してアクセル操作が行われ、2輪駆動から4輪駆動に切り替えられて、電動モータ18の力行(トルク出力)が開始されると、電磁コイル68からクラッチ部材60に付与される推力Fが、第1推力F1とされ、断接クラッチ28が噛み合わされるとともに、車速の増加が開始される。この過程で、電動モータ18の回転速度Vmが後輪20L、20Rの平均回転速度Vaよりも増加して、図6のS2で後輪用動力伝達装置10b内に設けられた各ギヤ間のガタ詰め中であると判定されると、電磁コイル68からクラッチ部材60に付与される推力Fが、第1推力F1よりも大きい第2推力F2となるように増加させられ、それによってデフプレロードトルクTdが増加する。これによって、t3時点において上記各ギヤ間のガタ詰め終了が判定されると、推力Fは第2推力F2から第1推力F1へ戻され、デフプレロードトルクTdは、例えば図7の1点鎖線L1で示すように、後輪用動力伝達装置10b内に設けられたギヤのガタが詰められている状態でも電磁コイル68からクラッチ部材60に付与される推力Fが第1推力F1のままでデフプレロードトルクTdを増加しないものに比較して、後輪用動力伝達装置10b内に設けられたギヤのガタが詰まった際に発生する異音が好適に抑制させられる。また、図7に示すように、電磁コイル68からクラッチ部材60に付与される推力Fが第2推力F2となるように増加させられるのは、すなわちデフプレロードトルクTdが増加させられるのは、後輪用動力伝達装置10b内に設けられたギヤのガタ詰め中の時だけである。このため、例えば図7の異音対策閾値L2を表す2点鎖線で示すように、前記異音を抑制するために常時サイドギヤがピニオンを予圧する力を上昇させデフプレロードトルクTdを常時増加させるものに比較して、後輪用動力伝達装置10bでの後輪20L、20Rへ伝達される電動モータ18の駆動力の損失を好適に抑制させることができる。   At time t1 in the time chart of FIG. 7, for example, when an accelerator operation is performed at the start of the vehicle, switching from two-wheel drive to four-wheel drive and powering (torque output) of the electric motor 18 is started, the electromagnetic coil The thrust F applied to the clutch member 60 from 68 becomes the first thrust F1, and the connecting / disconnecting clutch 28 is engaged, and an increase in the vehicle speed is started. In this process, the rotational speed Vm of the electric motor 18 increases from the average rotational speed Va of the rear wheels 20L and 20R, and the backlash between the gears provided in the rear wheel power transmission device 10b in S2 of FIG. If it is determined that the stuffing is in progress, the thrust F applied from the electromagnetic coil 68 to the clutch member 60 is increased so as to be a second thrust F2 that is larger than the first thrust F1, thereby the differential preload torque Td. Will increase. Thus, when it is determined that the backlash between the gears is finished at time t3, the thrust F is returned from the second thrust F2 to the first thrust F1, and the differential preload torque Td is, for example, a one-dot chain line L1 in FIG. As shown, the thrust F applied to the clutch member 60 from the electromagnetic coil 68 remains the first thrust F1 even in a state in which the backlash of the gear provided in the rear wheel power transmission device 10b is packed. Compared with a motor that does not increase the torque Td, an abnormal noise that is generated when the backlash of the gear provided in the rear wheel power transmission device 10b is clogged is suitably suppressed. Further, as shown in FIG. 7, the thrust F applied from the electromagnetic coil 68 to the clutch member 60 is increased so as to become the second thrust F2, that is, the differential preload torque Td is increased later. This is only when the gear provided in the wheel power transmission device 10b is being loosened. For this reason, for example, as shown by a two-dot chain line representing the noise countermeasure threshold L2 in FIG. 7, in order to suppress the noise, the side gear always increases the force that preloads the pinion and constantly increases the differential preload torque Td. Compared to the above, the loss of the driving force of the electric motor 18 transmitted to the rear wheels 20L, 20R in the rear wheel power transmission device 10b can be suitably suppressed.

上述のように、本実施例の動力伝達装置10の電子制御装置78によれば、クラッチ部材60には、クラッチアクチュエータ62により皿ばね70の付勢力に抗して前記噛合位置側へ移動させられたときにサイドギヤ56Rにピニオン58側へ向かう荷重Aを付与するための内向フランジ部60dが備えられており、電動モータ18により後輪20L、20Rを駆動する場合には、クラッチアクチュエータ62により、クラッチ部材60を前記噛合位置に到達する大きさの第1推力F1で駆動させ、電動モータ18の回転速度Vmと後輪20L、20Rの平均回転速度Vaとの差がガタ詰め判定値Vcより大きい場合には、クラッチ部材60を前記噛合位置に移動させていた第1推力F1よりも大きい第2推力F2でクラッチ部材60を駆動させてサイドギヤ56Rに荷重Aを付与する。このため、電動モータ18の回転速度Vmと後輪20L、20Rの平均回転速度Vaとの差がガタ詰め判定値Vcより大きい場合には、すなわち後輪用動力伝達装置10b内に設けられたギヤのガタが詰められている場合には、クラッチ部材60を前記噛合位置に移動させていた第1推力F1よりも大きい第2推力F2でクラッチ部材60を駆動させてサイドギヤ56Rに荷重Aを付与するので、サイドギヤ56Rがピニオン58を予圧する力が上昇しデフプレロードトルクTdが増加させられる。これによって、後輪用動力伝達装置10b内に設けられたギヤのガタが詰まった際に発生する異音が好適に抑制させられる。また、後輪用動力伝達装置10b内に設けられたギヤのガタが詰められている場合にだけ一時的にデフプレロードトルクTdが増加させられるので、例えば前記異音を抑制するために常時サイドギヤがピニオンを予圧する力を上昇させデフプレロードトルクを常時増加させるものに比較して、後輪用動力伝達装置10bでの後輪20L、20Rへ伝達される電動モータ18の駆動力の損失を好適に抑制させることができる。   As described above, according to the electronic control unit 78 of the power transmission device 10 of the present embodiment, the clutch member 60 is moved to the meshing position side by the clutch actuator 62 against the urging force of the disc spring 70. When the rear wheels 20L and 20R are driven by the electric motor 18, the clutch gear 62 causes the clutch to move to the side gear 56R when an inward flange portion 60d for applying a load A toward the pinion 58 is provided. When the member 60 is driven with the first thrust F1 having a magnitude that reaches the meshing position, and the difference between the rotational speed Vm of the electric motor 18 and the average rotational speed Va of the rear wheels 20L and 20R is larger than the backlash determination value Vc. The clutch member 60 is driven by the second thrust F2 that is larger than the first thrust F1 that has moved the clutch member 60 to the meshing position. To the load A applied to the side gears 56R is. Therefore, when the difference between the rotational speed Vm of the electric motor 18 and the average rotational speed Va of the rear wheels 20L and 20R is larger than the backlash determination value Vc, that is, a gear provided in the rear wheel power transmission device 10b. In this case, the clutch member 60 is driven by the second thrust F2 that is larger than the first thrust F1 that has moved the clutch member 60 to the meshing position, and the load A is applied to the side gear 56R. Therefore, the force with which the side gear 56R preloads the pinion 58 is increased, and the differential preload torque Td is increased. As a result, an abnormal noise that occurs when the backlash of the gear provided in the rear wheel power transmission device 10b is clogged is suitably suppressed. In addition, since the differential preload torque Td is temporarily increased only when the backlash of the gear provided in the rear wheel power transmission device 10b is packed, for example, in order to suppress the noise, the side gear is always used. Compared to the one that increases the preload force of the pinion and constantly increases the differential preload torque, the loss of the driving force of the electric motor 18 transmitted to the rear wheels 20L and 20R in the rear wheel power transmission device 10b is preferably Can be suppressed.

以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。   As mentioned above, although the Example of this invention was described in detail based on drawing, this invention is applied also in another aspect.

例えば、前述の実施例のクラッチアクチュエータ62では、電磁コイル68によってクラッチ部材60に推力Fを付与していたが、例えば電磁コイル68に替えて例えば空圧シリンダ、油圧シリンダ、モータアクチュエータ等が使用されても良い。すなわち、クラッチ部材60に推力Fを付与する装置であればどのような装置が使用されても良い。   For example, in the clutch actuator 62 of the above-described embodiment, the thrust F is applied to the clutch member 60 by the electromagnetic coil 68. For example, instead of the electromagnetic coil 68, a pneumatic cylinder, a hydraulic cylinder, a motor actuator, or the like is used. May be. That is, any device may be used as long as it applies a thrust F to the clutch member 60.

なお、上述したのはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。   The above description is only an embodiment, and the present invention can be implemented in variously modified and improved forms based on the knowledge of those skilled in the art.

10:動力伝達装置(車両用動力伝達装置)
18:電動モータ(駆動用電動機)
20L、20R:後輪(駆動輪)
48:デファレンシャルケース
52:ピニオン支持部材
54:ピニオンピン
56L、56R:サイドギヤ
58:ピニオン
60:クラッチ部材
60d:内向フランジ部(荷重付与部)
62:クラッチアクチュエータ
70:皿ばね(リターンスプリング)
78:電子制御装置(制御装置)
92a:モータトルク出力判定部
96:推力制御部
98:4WD切替完了判定部
100:ガタ詰め中判定部
A:荷重
C1:第1回転中心線(回転中心線)
F:推力
Vc:ガタ詰め判定値(所定値)
10: Power transmission device (vehicle power transmission device)
18: Electric motor (drive motor)
20L, 20R: Rear wheels (drive wheels)
48: Differential case 52: Pinion support member 54: Pinion pins 56L, 56R: Side gear 58: Pinion 60: Clutch member 60d: Inward flange portion (load applying portion)
62: Clutch actuator 70: Belleville spring (return spring)
78: Electronic control device (control device)
92a: Motor torque output determination unit 96: Thrust control unit 98: 4WD switching completion determination unit 100: Jittering determination unit A: Load C1: First rotation center line (rotation center line)
F: Thrust Vc: Backlash determination value (predetermined value)

Claims (1)

一対の駆動輪に連結された一対のサイドギヤを収容し、駆動用電動機により回転中心線まわりに回転駆動されるデファレンシャルケースと、前記デファレンシャルケース内に前記回転中心線まわりに相対回転可能に収容され、前記一対のサイドギヤと噛み合うピニオンをピニオンピンを介して回転可能に支持する環状のピニオン支持部材と、前記デファレンシャルケースに前記回転中心線まわりの相対回転不能且つ前記回転中心線に平行な方向に移動可能に設けられ、クラッチアクチュエータにより、前記環状のピニオン支持部材と噛み合って前記環状のピニオン支持部材を相対回転不能とする噛合位置と前記環状のピニオン支持部材との噛み合いから解放されて前記環状のピニオン支持部材の前記回転中心線まわりの相対回転を許容する解放位置との間で移動させられるクラッチ部材と、前記クラッチ部材を前記解放位置に向かって付勢するリターンスプリングとを備える車両用動力伝達装置の、制御装置であって、
前記クラッチ部材には、前記クラッチアクチュエータにより前記リターンスプリングの付勢力に抗して前記噛合位置側へ移動させられたときに前記サイドギヤに前記ピニオン側へ向かう荷重を付与するための荷重付与部が備えられており、
前記駆動用電動機により前記駆動輪を駆動する場合には、前記クラッチアクチュエータにより、前記クラッチ部材を前記噛合位置に到達する大きさの推力で駆動させ、前記駆動用電動機の回転速度と前記駆動輪の回転速度との差が所定値より大きい場合には、前記クラッチ部材を前記噛合位置に移動させていた推力よりも大きい推力で前記クラッチ部材を駆動させて前記サイドギヤに荷重を付与することを特徴とする車両用動力伝達装置の制御装置。
A pair of side gears connected to a pair of drive wheels, a differential case that is driven to rotate around a rotation center line by a drive motor; and a differential case that is rotatably accommodated around the rotation center line in the differential case; An annular pinion support member that rotatably supports a pinion that meshes with the pair of side gears via a pinion pin, and the differential case cannot be relatively rotated about the rotation center line and can move in a direction parallel to the rotation center line. The annular pinion support member is released from the engagement between the meshing position of the annular pinion support member and the annular pinion support member which is engaged with the annular pinion support member and makes the annular pinion support member relatively unrotatable by the clutch actuator. A solution that allows relative rotation of the member around the center of rotation. A clutch member to be moved between a position, the vehicle power transmission device including a return spring which urges said clutch member to said release position, and a control device,
The clutch member includes a load applying portion for applying a load toward the pinion to the side gear when the clutch member is moved to the meshing position side against the urging force of the return spring by the clutch actuator. And
When driving the drive wheels by the drive motor, the clutch actuator is used to drive the clutch member with a thrust that is large enough to reach the meshing position, and the rotational speed of the drive motor and the drive wheels When the difference from the rotational speed is larger than a predetermined value, the clutch member is driven with a thrust larger than the thrust that has moved the clutch member to the meshing position, and a load is applied to the side gear. A control device for a vehicle power transmission device.
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