JP3582156B2

JP3582156B2 - Four-wheel drive vehicles

Info

Publication number: JP3582156B2
Application number: JP18389595A
Authority: JP
Inventors: 智之原; 俊治高崎
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1995-07-20
Filing date: 1995-07-20
Publication date: 2004-10-27
Anticipated expiration: 2015-07-20
Also published as: JPH0930286A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、パートタイム式の四輪駆動車に関し、特に、副駆動車輪と駆動力伝達経路との切り離し動作及び結合動作を行うホイールクラッチ機構を備えた四輪駆動車に関する。
【０００２】
【従来の技術】
パートタイム式の四輪駆動車に搭載されるホイールクラッチ機構の従来技術として、例えば、特開平４−３５６２３４号公報に記載されたハブクラッチが知られている（以下、従来技術１と称する。）。この従来技術１は、車軸側に連結されたドライブギヤ（ドグ歯）と、車輪側に連結されてドライブギヤと噛合（結合動作）又は噛合状態が解除（切り離し動作）可能に移動可能とされたロック部材（ドグ歯）と、切り離し動作が行われる方向にロック部材を付勢する真空ベローズ及び第２の付勢部材と、真空ベローズの負圧が消失すると第２の付勢部材に抗してロック部材を結合動作が行われる位置に移動させる第３の付勢部材とを備えた装置である。
【０００３】
この従来技術１によれば、車両が２輪駆動状態とされているときに、ロック部材の移動操作系が異常となると（例えば真空ベローズの破損等が発生すると）、ドライブギヤとロック部材とが噛合して車輪と駆動車軸とが結合する構造とされ、それにより、車両が４輪駆動状態となることから車両の悪路走破性や直進安定性が確保されるようになっている。
【０００４】
また、他の従来技術として、ＰＡＪＥＲＯ新型車解説書（三菱自動車（株）１９９１年１月発行）のプロペラシャフトの欄（２−２８〜２−３３）に記載されているフリーホイールクラッチも知られている（以下、従来技術２と称する。）。この従来技術２は、副駆動輪側（この従来例では前輪側）のデファレンシャルギヤとドライブシャフトとの間にドグクラッチ形式のクラッチ機構が配設され、負圧で作動する流体式アクチュエータの作動によってドグ歯どうしの噛み合いを制御する。そして、車両が４輪駆動状態を選択すると、デファレンシャルギヤ側のドグ歯とドライシャフト側ドグ歯との結合動作が行われ、トランスファから伝達された駆動力が、デファレンシャルギヤ、クラッチ機構、ドライブシャフトを介して副駆動車輪に伝達される。また、車両が２輪駆動状態を選択すると、デファレンシャルギヤ側のドグ歯とドライシャフト側のドグ歯との切り離し動作が行われ、副駆動車輪からドライブシャフトへの回転力伝達経路が遮断されるようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術１、２は、車両の走行中に２輪駆動状態から４輪駆動状態に切り替わると、クラッチ機構のドグ歯どうしに悪影響を与えてしまう。
すなわち、従来技術１では、ロック部材を移動する操作系が異常となると、車輪側側に連結して回転しているロック部材と、回転が停止しているクラッチとの間には回転数差が発生するので、この状態でクラッチ及びロック部材が噛合動作を行うと容易に噛合せず、又は噛合する際にギヤ鳴きが発生するおそれがある。また、従来技術２では、デファレンシャルギヤ側のドグ歯とドライシャフト側のドグ歯との間で回転数差が発生するので、噛合の際にギヤ鳴きが発生するおそれがある。
【０００６】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、車両の走行中に４輪駆動状態とするためにホイールクラッチ機構のドグ歯どうしの結合動作を行ってもギヤ鳴き等が発生しない四輪駆動車を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の四輪駆動車は、車両の前後輪の何れか一方を主駆動車輪とし、他方を副駆動車輪として、変速機から伝達された駆動力を主推進軸及び副推進軸を介して前記主駆動車輪及び前記副駆動車輪に所定の駆動力配分比で配分する駆動力配分調整手段と、前記副推進軸と前記副駆動車輪との間の駆動力伝達経路の切り離し動作及び結合動作を行うドグクラッチ形式により構成されているとともに、操作量が入力されると前記切り離し動作を行い、且つ前記操作量が入力されないときに前記結合動作を行うホイールクラッチ機構と、前記主駆動車輪及び副駆動車輪の駆動力配分比を設定して前記駆動力配分調整手段を制御する駆動力配分制御手段と、前記ホイールクラッチ機構に対して前記操作量の入力及び停止を行うことにより切離し動作及び結合動作を制御するホイールクラッチ制御手段とを備えた四輪駆動車において、前記ホイールクラッチ機構への前記操作量の変化状態を検出する操作量検出手段と、前記駆動力配分制御手段により前記副駆動車輪への駆動力配分比を零として車両が２輪駆動状態で走行し、且つ前記操作量検出手段により前記ホイールクラッチ機構への操作量の入力が停止していることを検出したときに、前記副駆動車輪への駆動力配分比が零を越えた値となるように前記駆動力配分調整手段の駆動力配分比を変更する配分比変更手段とを備えたことを特徴とする。
【０００８】
本発明の四輪駆動車によれば、車両が２輪駆動状態を選択して走行しているときには、ホイールクラッチ制御手段からホイールクラッチ機構に操作量が入力されて副推進軸と副駆動車輪との間の切り離し動作が行われる。
ところが、何等かの原因によりホイールクラッチ制御手段からの操作量の入力が停止すると、ホイールクラッチ機構は副推進軸と副駆動車輪との間の結合動作を行う。この際、副推進軸側に連結しているホイールクラッチ機構の一方のドグ歯と、副駆動車輪側に連結しているホイールクラッチ機構の他方のドグ歯との間に回転数差が発生するので、それらが結合動作を行うときの噛み合い動作に問題がある。
【０００９】
そこで、本発明は、車両が２輪駆動状態で走行し、且つ前記操作量検出手段によりホイールクラッチ機構への操作量が停止していることを検出したときに、配分比変更手段が、副駆動車輪への駆動力配分比が零を越えた値となるように駆動力配分調整手段の駆動力配分比を変更している。これにより、副推進軸は駆動力配分調整手段側から回転駆動力が伝達され、この副推進軸側に連結しているホイールクラッチ機構の一方のドグ歯が回転するので、副駆動車輪側に連結しているホイールクラッチ機構の他方のドグ歯との間に回転数差が発生しない。これにより、一方のドグ歯と他方のドグ歯は、結合動作を行う際に容易に噛合し、ハブ鳴きやギヤ破損が防止される。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の一実施形態を図面を参照して説明する。
図２に示すものは、ＦＲ（フロントエンジン，リヤドライブ）方式をベースにしたパートタイム四輪駆動車であり、回転駆動源としてのエンジン１０と、前左〜後右側の車輪１２ＦＬ〜１２ＲＲと、車輪１２ＦＬ〜１２ＲＲへの駆動力配分比を変更可能な駆動力伝達系１４と、駆動力伝達系１４による駆動力配分を制御するために油圧を供給する油圧供給装置１６と、２輪駆動状態若しくは４輪駆動状態において前輪側車輪（副駆動車輪）１２ＦＬ、１２ＦＲと駆動力伝達系１４との切り離し動作及び結合動作を行うエアー式のフリーホイールハブクラッチ機構（以下、ホイールクラッチ機構と言う。）１８ａ、１８ｂと、ホイールクラッチ機構１８ａ、１８ｂの断続動作制御を行うために作動空気（操作量）を供給するエア供給装置２３と、油圧供給装置１６及びエア供給装置２３を制御するコントローラ２２とを備えた車両である。
【００１１】
駆動力伝達系１４は、エンジン１０からの駆動力を選択された歯車比で変速する自動変速機２０と、この自動変速機２０からの駆動力を前左右側の車輪１２ＦＬ、１２ＦＲ及び後左右側の車輪１２ＲＬ、１２ＲＲ側に分割するトランスファ（駆動力配分調整手段）２４とを有している。
そして、駆動力伝達系１４では、トランスファ２４で分割された前輪駆動力が前輪側プロペラシャフト（副推進軸）２６、フロントディファレンシャルギヤ２８及び前左右側のドライブシャフト３０ａ、３０ｂを介して前左右側の車輪１２ＦＬ、１２ＦＲに伝達される。一方、トランスファ２４から伝達された後輪側駆動力は、後輪側プロペラシャフト（主推進軸）３２、リアディファレンシャルギヤ３４及び後左右側のドライブシャフト３６ａ、３６ｂを介して後左右側の車輪１２ＲＬ、１２ＲＲに伝達される。そして、前左側のドライブシャフト３０ａと前左側の車輪１２ＦＬとの間、前右側のドライブシャフト３０ｂと前右側の車輪１２ＦＲとの間には、それぞれホイールクラッチ機構１８ａ、１８ｂが装着されている。これら、ホイールクラッチ機構１８ａ、１８ｂは、トランスファ２４の切り換えによって２輪駆動状態となり、従動輪とされた前左右側の車輪１２ＦＬ、１２ＦＲの回転をドライブシャフト３０ａ、３０ｂに伝達しない構造とされている。
【００１２】
トランスファ２４は、図３に示すように、そのケーシング内部に自動変速機２０の出力軸と同軸に結合された第１出力軸４４がベアリング等によって回転自在に支持されている。そして、この第１出力軸４４は、後輪側プロペラシャフト３２と同軸に結合している。また、ケーシング内部には、第１出力軸４４と平行配置された第２出力軸５４がベアリング等により回転自在に支持されている。この第２出力軸５４は、前輪側プロペラシャフト２６と結合している。
【００１３】
そして、第１出力軸４４及び第２出力軸５４間には、前後輪に対する駆動力配分比を変更する摩擦クラッチ６６と、第１出力軸４４に軸受を介して回転自在に支持された第１スプロケット６８と、第２出力軸５４と同軸に結合された第２スプロケット７０と、第１及び第２スプロケット６０、７０間に巻装されたチェーン７２とで構成された２輪−４輪駆動切換機構６０が配設されている。
【００１４】
摩擦クラッチ６６は、図３に示すように、第１スプロケット６８に結合されたクラッチドラム６６ａと、このクラッチドラム６６ａにスプライン結合されたフリクションプレート６６ｂと、第１入力軸４４の外周にスプライン結合されたクラッチハブ６６ｃと、クラッチハブ６６ｃに一体結合されて前記フリクションプレート間に配設されたフリクションディスク６６ｄと、ケーシングの内壁に装着されてフリクションディスク６６ｄをフリクションプレート６６ｂに当接させるクラッチピストン６６ｅと、フリクションディスク６６ｄ及びフリクションプレート６６ｂの相互が離間するようにクラッチピストン６６ｅに付勢力を与えるリターンスプリング６６ｆと、オイルシリンダ室６６ｇとを備えている。そして、油圧供給装置１６から所定のクラッチ圧Ｐ_Ｃに制御された作動油がトランスファ２４のオイルシリンダ室６６ｇに供給されることにより、フリクションディスク６６ｄ及びフリクションプレート６６ｂの当接による接続、若しくは相互の離間による切り離し動作が行われるようになっている。
【００１５】
また、油圧供給装置１６は、図３に示すように、第１出力軸４４と直結して回転駆動する正逆回転形のオイルポンプ５０を油圧源としている。このオイルポンプ５０は、オイルタンク５１内の作動油をストレーナ５２を介して吸入して吐出側配管５３に吐出する。また、この吐出配管５３には、バネ付き逆止弁５５からなるリリーフ路の一端が接続されており、このリリーフ路の他端は潤滑系と接続している。また、オイルポンプ５０より下流側には、デューティ制御電磁弁５６が接続されている。
【００１６】
このデューティ制御電磁弁５６は、３ポート２位置に構成されたスプリングオフセット型のソレノイド切換弁であり、ライン圧が供給される入力ポート５６_Ａと、トランスファ２４側と接続する出力ポート５６_Ｂと、ドレインポート５６_Ｄとを有し、弁内部に配設されたスプールが入力ポート５６_Ａを遮断し且つ出力ポート５６_Ｂをドレインポート５６_Ｄに連通させるノーマル位置５６ｂと、入力ポート５６_Ａと出力ポート５６_Ｂとを連通させ且つドレインポート５６_Ｄを遮断する作動位置５６ｃとに移動制御される弁である。そして、コントローラ２２からソレノイド５６ｄに所要デューティ比の励磁電流ｉ_１が供給されると、その励磁電流ｉがオン状態である区間リターンスプリング５６ｅに抗してノーマル位置５６ｂから作動位置５６ｃにスプールが移動制御され、デューティ比に応じたクラッチ圧Ｐｃがトランスファ２４側に出力される。これにより、摩擦クラッチ６６のオイルシリンダ室６６ｇ内に押圧力が発生し、この押圧力によりクラッチピストン６６ｅが移動して相互に離間していたフリクションプレート６６ｂ及びフリクションディスク６６ｄが当接し、それらの摩擦力によりクラッチ圧Ｐｃに応じたクラッチ締結力を付与する。これにより、第１出力軸４４の回転駆動力を、摩擦クラッチ６６のクラッチ締結力に応じた所定のトルク配分比で、第１スプロケット６８、チェーン７２及び第２スプロケット７０を介して第２出力軸５４に伝達する。
【００１７】
また、コントローラ２２からの励磁電流ｉ_１がオフ状態となると、リターンスプリング５６ｅの付勢力によってノーマル位置５６ｂに戻され、クラッチ圧Ｐｃがドレインポート５６_Ｄを通じて消圧される。これにより、トランスファ２４に供給されるクラッチ圧Ｐｃが低下してリターンスプリング６６ｆの付勢力によってフリクションプレート６６ｂ及びフリクションディスク６６ｄが相互に離間すると、第１出力軸４４の回転駆動力は第２出力軸５４に伝達されない。
【００１８】
一方、ホイールクラッチ機構１８ａ、１８ｂは、以下に示す構造とされている。なお、ホイールクラッチ機構１８ａ、１８ｂは同一構造のため、左側に配設されたホイールクラッチ機構１８ａについて説明する。
図４に示すように、前左側のドライブシャフト３０ａと、このドライブシャフト３０ａに内挿されたナックルスピンドル８２との間には、軸受Ｊ_１を介して筒状のハブ８４が介装されている。そして、ドライブシャフト３０ａの先端部（右端部）の周面には、先端外周に外歯８６ａを備えたドライブギヤ８６が配設されている。そして、このドライブギヤ８６はスナップリングＳ_１により右側への軸方向移動が規制されている。また、このドライブギヤ８６の基端側とハブ８４との間に軸受Ｊ_２が介装されている。
【００１９】
そして、ハブ８４の右端側の外周面には、雄スプライン８４ａが形成されている。また、このハブ８４の外周径と略同一内径を有する円筒状のハウジング８８の内周には、前記雌スプライン８８ａが形成されている。そして、雄スプライン８４ａ及び雌スプライン８８ａの互いの嵌合によりハブ８４の右端側の外周面にハウジング８８が外嵌されるとともに、ボルト８９及びナット８９ａにより両者は一体化されている。
【００２０】
また、ハウジング８８の雌スプライン８８ａには、内歯９０ａを備えたスライドギヤ９０が軸方向に移動自在に嵌合されている。また、このスライドギヤ９０の右端には、このスライドギヤ９０をドライブギヤ８６に向けて進退させるシフトプレート１００がスナップリングＳ2 を介して固定されている。このシフトプレート１００とハウジング８８の右端側を閉塞するキャップ１０２との間には、ダイヤフラム１０４及び押さえ部材１０６を介してシフトプレート１００を左側に押圧するリターンスプリング１０８が装着されている。そして、シフトプレート１００が右側に移動すると、スライドギヤ９０及びドライブギヤ８６の噛合状態が解除される。また、シフトプレート１００が左側に移動すると、スライドギヤ９０及びドライブギヤ８６は噛み合う。
【００２１】
さらに、シフトプレート１００に対して左側の空間１１０には、ドライブシャフト３０ａの外周とハブ８４の内周との間に形成した気体通路１１２を通過してエア供給装置２３から所定正圧Ｐ_Ａの作動空気が供給される。これにより、空間１１０は、エアシリンダ室とされている（以下、エアシリンダ室１１０と称する）。
【００２２】
そして、エア供給装置２３は、図２に示すように、電動モータ２３ａの駆動により所定圧Ｐ_Ａに昇圧された作動空気を発生するエアポンプ２３ｂを空圧源としており、このエアポンプ２３ｂより蓄圧タンク２３ｆ側には電磁比例制御形の供給用電磁開閉弁２３ｃが接続されている。そして、前記作動空気を、本発明に係る操作量としている。
【００２３】
この供給用電磁開閉弁２３ｃは、３ポート２位置に構成されたスプリングオフセット型のソレノイド切換弁であり、入力ポート２３_Ａと、ホイールクラッチ機構１８ａ、１８ｂのエアシリンダ室１１０と接続する出力ポート２３_Ｂと、ドレインポート２３_Ｄとを有している。そして、弁内部に配設されたスプールが入力ポート２３_Ａを遮断し且つ出力ポート２３_Ｂをドレインポート２３_Ｄに連通させる作動位置２３ｃ_２と、入力ポート２３_Ａと出力ポート２３_Ｂとを連通させ且つドレインポート２３_Ｄを遮断するノーマル位置２３ｃ_１とに移動制御される弁である。そして、ノーマル位置２３ｃ_１では、エアシリンダ室１１０が作動空気圧Ｐ_Ａの圧力とされて昇圧される。また、コントローラ２２からソレノイド２３ｄに所定の電流ｉ_２が供給されると、その電流ｉ_２が供給状態である区間リターンスプリング２３ｅに抗してノーマル位置２３ｃ_１から作動位置２３ｃ_２にスプールが移動制御されることにより、エアシリンダ室１１０の作動空気圧Ｐ_Ａはドレインポート２３_Ｄを通じて消圧される。
【００２４】
これにより、上記構成のホイールクラッチ機構１８ａは、エア供給装置２３から所定圧Ｐ_Ａの作動空気が供給されると、気体通路１１２を通過して流れ込む作動空気によりエアシリンダ室１１０が昇圧され、リターンスプリング１０８の付勢力に抗する方向にシフトプレート１００が右側に移動する。これにより、スライドギヤ９０とドライブギヤ８６との噛合状態が解除されてハブ８４がドライブシャフト３０ａと切り離された状態となる（以下、この動作をハブフリー動作と称する。）。これにより、前左側の車輪１２ＦＬの回転は、前左側のドライブシャフト３０ａに伝達されない。同様に、前右側に配設されホイールクラッチ機構１８ｂにエア供給装置２３から所定圧Ｐ_Ａの作動空気が供給されると、前右側の車輪１２ＦＲの回転は、前右側の前輪側ドライブシャフト３０ｂに伝達されない。
【００２５】
また、エア供給装置２３からホイールクラッチ機構１８ａへの作動空気供給を停止すると、エアシリンダ室１１０は大気圧状態となる。これにより、リターンスプリング１０８の付勢力によりシフトプレート１００が左側に移動するので、スライドギヤ９０がドライブギヤ８６に噛合してハブ８４がドライブシャフト３０ａに連結された状態となる（以下、この動作をハブロック動作と称する。）。これにより、ドライブシャフト３０ａの回転は、スライドギヤ９０及びドライブギヤ８６を介してハウジング８８に伝達され、このハウジング８８を介して前左側の車輪１２ＦＬに伝達される。これにより、駆動輪となった前左側の車輪１２ＦＬに対してドライブシャフト３０ａの回転駆動力が伝達可能とされる。同様に、前右側に配設されホイールクラッチ機構１８ｂへの作動空気の供給を停止すると、駆動輪となった前右側の車輪１２ＦＲに対してドライブシャフト３０ｂの回転駆動力が伝達可能とされる。
【００２６】
また、運転席近傍には、２輪駆動モード及び４輪駆動モードを選択するモード選択スイッチ１０４が配設されている。このモード選択スイッチ１０４は、２輪駆動モード（２ＷＤモード）と、摩擦クラッチ６６を制御して前輪側への駆動力配分を０％から５０％まで変更する４輪駆動モード（４ＷＤモード）の２つのモードを選択可能に構成され、このモード選択スイッチ１０４から２輪駆動モードを選択したときに選択信号Ｍ_２がオン状態となり、４輪駆動モードを選択したときに選択信号Ｍ_４がオン状態となり、これら選択信号Ｍ_ｎ（Ｍ_２、Ｍ_４）がコントローラ２２に入力される。
【００２７】
また、トランスファ２４には、第２出力軸５４の回転数を検出する前輪側回転数センサ１０５が配設されていると共に、第１出力軸４４の回転数を検出する後輪側回転数センサ１０６が配設され、これら前輪側回転数センサ１０５及び後輪側回転数センサ１０５から出力される前輪側回転数検出値Ｎ_Ｆ及び後輪側回転数検出値Ｎ_Ｒがコントローラ２２に入力される。
【００２８】
さらに、エア供給装置２３には、蓄圧タンク２３ｆと供給用電磁開閉弁２３ｃとの間に圧力スイッチ１０７が配設されており、この圧力スイッチ１０７は、作動空気圧Ｐ_Ａが予め設定した低圧の設定値以下になったときに、コントローラ２２に検出信号Ｓ_Ａを出力するものである。
コントローラ２２は、モード選択スイッチ１０４に基づいて油圧供給装置１６への励磁電流ｉ_１を出力するとともに、エア供給装置２３への励磁電流ｉ_２を出力する
このコントローラ２２は、図５に示すように、マイクロコンピュータ１２２と、マイクロコンピュータ１２２から出力される制御信号ＣＳ_１に応じた所要デューティ比Ｄの励磁電流を出力する例えばパルス幅変調回路を備えて制御信号ＣＳ_１の指令値に応じたデューティＤの励磁電流ｉ_１を油圧供給装置１６のデューティ制御電磁弁５６のソレノイド５６ｄに出力する駆動回路１２４ａと、出力される制御信号ＣＳ_２の電圧値に応じた電流値の励磁電流ｉ_２をエア供給装置２３のソレノイド２３ｄに供給する駆動回路１２４ｂとを備えている。
【００２９】
前記マイクロコンピュータ１２２は、前輪側回転数センサ１０５、後輪側回転数センサ１０６、モード選択スイッチ１０４、圧力スイッチ１０７からの検出信号を各検出値として読み込むためのＡ／Ｄ変換機能を有する入力インタフェース回路１２２ａと、所定のプログラムに従って駆動力配分制御のための演算・制御処理とホイールクラッチ機構１８ａ、１８ｂの切り離し動作、結合動作のための演算・制御を行う演算処理装置１２２ｂと、ＲＯＭ、ＲＡＭ等の記憶装置１２２ｃと、制御信号ＣＳ_１、ＣＳ_２、ＣＳＳ_３を出力するための出力インタフェース回路１２２ｄとを備えている。
【００３０】
ここで、前記記憶装置１１２ｃには、演算処理装置１１２ｂの処理の実行に必要なプログラム及び固定データ等が予め記憶されているとともに、その処理結果が一時記憶可能とされている。この内、固定データとしては、図６から図８に示す各制御特性に対応した記憶テーブルを含んでいる。図６は、前後輪回転速度差ΔＮに対応する前輪側への伝達トルクΔＴの制御特性を示したものである。これによると、前輪側への伝達トルクΔＴを回転速度差ΔＮの増加に応じて非線形に増加させている。図７は、クラッチ圧Ｐｃの増加に応じて直線的に増加する前輪側への伝達トルクΔＴを示している。また、図８は、デューティ制御電磁弁５６のソレノイド５６ｄに供給する励磁電流値ｉ_１のデューティ比Ｄの増加に応じて、非線形に放物線状に増加するクラッチ圧Ｐｃの値を示している。
【００３１】
そして、マイクロコンピュータ１２２で前後輪の回転速度差ΔＮに基づいて図６から図８に対応する記憶テーブルを参照することにより前輪側への伝達トルクＴが決定されると、図７、図８に対応する記憶テーブルを順次参照して、コントローラ２２が出力しなければならないデューティ比Ｄの値が逆算されるようになっている。そして、図８で示すＤ_１〜Ｄ_２の範囲のデューティ比に応じたクラッチ圧Ｐ_１〜Ｐ_２が摩擦クラッチ６６に供給されると、摩擦クラッチ６６のクラッチ締結力に応じた所定のトルク配分比が、後輪：前輪＝１００％：０〜後輪：前輪＝５０％：５０％まで連続的に変化される。
【００３２】
そして、マイクロコンピュータ１２２は、モード選択スイッチ１０４において４輪駆動モード（Ｍ_４）を選択すると、駆動回路１２４ａへの制御信号ＣＳ_１を出力してデューティ制御電磁弁５６のソレノイド５６ｄに対して励磁電流値ｉ_１を供給することにより油圧供給処理を行うとともに、駆動回路１２４ｂに制御信号ＣＳ_２を出力してホイールクラッチ機構１８ａ、１８ｂのハブロック動作を行う。また、モード選択スイッチ１０４で２輪駆動モード（Ｍ_２）を選択すると、駆動回路１２４ａへの制御信号ＣＳ_１をオフ状態とするとともに、駆動回路１２４ｂへの制御信号ＣＳ_２をオフ状態としてホイールクラッチ機構１８ａ、１８ｂのハブフリー動作を行う。それとともに、この２輪駆動モードにおいて圧力スイッチ１０７から検出信号Ｓ_Ａが入力されると、駆動回路１２４ａに制御信号ＣＳ_１を出力する。
【００３３】
そして、マイクロコンピュータ１２２による駆動力配分のための油圧供給制御及びホイールクラッチ機構１８ａ、１８ｂの切り離し、結合動作の制御は、図９のフロートチャートによって実行される。
この図９の演算処理は所定時間（例えばΔｔ＝２０ｍｓｅｃ）毎のタイマ割込によって実行され、先ず、ステップＳ１でモード選択信号Ｍ_ｎ（Ｍ_２、Ｍ_４）、回転数検出値Ｎ_Ｆ、Ｎ_Ｒを読込み、記憶装置１２２ｃの所定記憶領域に更新記憶し、次いでステップＳ２に移行する。
【００３４】
ステップＳ２では、モード選択信号Ｍ_ｎが２輪駆動モード（Ｍ_ｎ＝Ｍ_２）であるか否かを判定する。この判定により２輪駆動モードであるときにはステップＳ３に移行する。
ステップＳ３では、制御信号ＣＳ_１をオフ状態とし、摩擦クラッチ６６に供給するクラッチ圧Ｐｃを昇圧して摩擦クラッチ６６を非締結状態（フリクションプレート６６ｂとフリクションデイスクｄとを非接触状態）とし、ステップＳ４に移行する。
【００３５】
このステップＳ４は、制御信号ＣＳ_２をオフ状態とする。これにより、供給用電磁開閉弁２３ｃはノーマル位置２３ｃ_１となるのでエアシリンダ室１１０に作動空気圧Ｐ_Ａが供給され、ホイールクラッチ機構１８ａ、１８ｂのハブフリー動作を行う。次いで、ステップＳ５に移行する。
このステップＳ５は、圧力スイッチ１０７からの検出信号Ｓ_Ａがオン状態となったか否かを判定し、検出信号Ｓ_Ａがオン状態であるときには、エアポンプ２３ｂにより昇圧された作動空気が所定圧Ｐ_Ａに達しているものと判断し、タイマ割込処理を終了して所定のメインプログラムに復帰する。そして、検出信号Ｓ_Ａがオン状態でないときには、何等かの原因により作動空気が所定圧Ｐ_Ａに達していないと判断し、ステップＳ６に移行する。
【００３６】
ステップＳ６では、摩擦クラッチ６６を締結状態とするデューティ比Ｄ_１に設定し、ステップＳ７に移行する。このステップＳ７では、決定されたデューティＤに対応する制御信号ＣＳ_１を駆動回路１２４ａに出力してからタイマ割込処理を終了して所定のメインプログラムに復帰する。
また、ステップＳ２においてモード選択信号Ｍ_ｎが４輪駆動モード（Ｍ_ｎ＝Ｍ_４）であるときにはステップＳ８に移行する。このステップＳ８では、制御信号ＣＳ_２を駆動回路１２４ｂに出力し、駆動回路１２４ｂからソレノイド２３ｄに励磁電流ｉ_２を供給することにより、供給用電磁開閉弁２３ｃを作動位置２３ｃ_２に移動制御する。これにより、エアシリンダ室１１０の作動空気圧Ｐ_Ａをドレインポート２３_Ｄを通じて消圧し、ホイールクラッチ機構１８ａ、１８ｂのハブロック動作を行う。
【００３７】
次いでステップＳ９に移行し、後輪側回転数検出値Ｎ_Ｒから前輪側回転数Ｎ_Ｆを減算した回転数差ΔＮ（Ｎ_Ｒ−Ｎ_Ｆ）を算出してステップＳ１０に移行する。ステップＳ１０では、回転数差ΔＮをもとに図６の記憶テーブルを参照して前輪側への伝達トルクΔＴを算出し、算出された伝達トルクΔＴに基づいて図７の記憶テーブルを参照して摩擦クラッチ６６のクラッチ圧Ｐｃを算出し、図８の記憶テーブルを参照して算出されたクラッチ圧Ｐｃに対応するＤ_１〜Ｄ_２の範囲のデューティ比を算出してからステップＳ１１に移行する。
【００３８】
ステップＳ１１では、決定されたデューティＤに対応する制御信号ＣＳ_１を駆動回路１２４ａに出力してからタイマ割込処理を終了して所定のメインプログラムに復帰する
ここで、操作量検出手段は、ステップＳ５に相当する。また、配分比変更手段は、ステップＳ６及びステップＳ７に相当する。
【００３９】
次に、上記実施形態の動作を説明する。
今、車両が停車状態にあり、自動変速機２０のシフトレバーがパーキングレンジ位置にあると共に、モード選択スイッチ１０４で２輪駆動モード（２ＷＤモード）を選択しており、さらにエンジン１０が停止しているものとする。この状態で、イグニッションスイッチをオン状態としてエンジン１０を始動させると、コントローラ１８に電源が投入されて、マイクロコンピュータ１２２により所定の演算処理が開始される。
【００４０】
マイクロコンピュータ１２２で図９に示した処理が実行されると、２輪駆動モードが選択されているので、ステップＳ２からステップＳ３に移行し、デューティ制御電磁弁５６に対する励磁電流ｉ_１がオフ状態に制御される。このため、デューティ制御電磁弁５６はノーマル位置５６ｂを維持するので、このデューティ制御電磁弁５６から出力されるクラッチ圧Ｐｃは零となる。このため、摩擦クラッチ６６は非締結状態に維持され、フリクションプレート６６ｂとフリクションディスク６６ｄとが非接触状態となるので、第１出力軸４４と第１スプロケット６８との間の動力伝達経路が遮断されていることにより、後輪のみの２輪駆動状態を維持する。そして、ステップＳ４への移行により、供給用電磁開閉弁２３ｃに対する励磁電流ｉ_２がオフ状態に制御される。このため、供給用電磁開閉弁２３ｃはノーマル位置２３ｃ_１となるのでエアシリンダ室１１０に作動空気圧Ｐ_Ａが供給され、ホイールクラッチ機構１８ａ、１８ｂのハブフリー動作が行われる。このため、車両は、前左右側の車輪１２ＦＬ、１２ＦＲに対するドライブシャフト３０ａ、３０ｂから前輪側プロペラシャフト２６側への駆動力伝達経路が遮断された２輪駆動状態となり、前左右側の車輪１２ＦＬ、１２ＦＲの回転による駆動力伝達経路の連れ回り回転が確実に防止され、燃費の向上や振動騒音の防止を図ることができる。
【００４１】
また、悪路、砂地、オフロードや雪道或いは凍結路等の低摩擦係数路を走行する場合には、モード選択スイッチ１０４を４輪駆動モード（４ＷＤモード）を選択する。この際には、ステップＳ２からステップＳ８に移行し、供給用電磁開閉弁２３ｃに励磁電流ｉ_２が出力される。このため、供給用電磁開閉弁２３ｃは作動位置２３ｃ_２となるのでエアシリンダ室１１０の作動空気圧Ｐ_Ａがドレインポート２３_Ｄを通じて消圧され、ホイールクラッチ機構１８ａ、１８ｂのハブロック動作が行われる。このため、前左右側の車輪１２ＦＬ、１２ＦＲ、ドライブシャフト３０ａ、３０ｂから前輪側プロペラシャフト２６側への駆動力伝達経路が形成され、トランスファ６６により分割された前輪側駆動力が前左右側の車輪１２ＦＬ、１２ＦＲに伝達可能となる。そして、ステップＳ９、ステップＳ１０、ステップＳ１１への移行により、駆動回路１２４ａから所定デューティ比Ｄの励磁電流ｉ_１がデューティ制御電磁弁５６に供給されることにより、デューティ制御電磁弁５６からトランスファ２４の摩擦クラッチ６６に向けて所定のクラッチ圧Ｐ_１〜Ｐ_２が出力される。そして、自動変速機２０から第１出力軸３３に伝達された回転駆動力は、摩擦クラッチ６６のクラッチ締結力に応じた所定のトルク配分比で第２出力軸５４に伝達され、この第２出力軸５４から前輪側プロペラシャフト２６、前左右側のドライブシャフト３０ａ、３０ｂ、ホイールクラッチ機構１８ａ、１８ｂのスライドギヤ９０及びドライブギヤ８６を介して前左右側の車輪１２ＦＬ、１２ＦＲに伝達されるので、車両は４輪駆動状態となる。
【００４２】
ここで、車両が２輪駆動モードを選択して走行している際に、エアポンプ２３ｂの異常によりホイールクラッチ機構１８ａ、１８ｂのエアシリンダ室１１０への作動空気の供給が停止すると、エアシリンダ室１１０の圧力低下により互いに離間していたスライドギヤ９０及びドライブギヤ８６が互いに噛合してハブロック動作が行われる。このハブロック動作が行われる際に、前左右側のドライブシャフト３０ａ、３０ｂと連結しているドライブギヤ８６の回転数が零であり、前左右側の車輪１２ＦＬ、１２ＦＲ側に連結しているスライドギヤ９０が所定の回転数Ｎｇで回転しており、両者が回転数差を発生した状態で噛合することにより、ハブ鳴きやギヤ破損のおそれがある。
【００４３】
そこで、本実施形態では、エアポンプ２３ｂが作動空気の低圧状態、若しくは作動空気が発生していないことを圧力スイッチ１０７が検知し、ドライブギヤ８６とスライドギヤ９０との回転数差が零となるように前左右側のドライブシャフト３０ａ、３０ｂを回転させ、ドライブギヤ８６及びスライドギヤ９０が噛合する際のハブ鳴きやギヤ破損を防止している。
【００４４】
すなわち、圧力スイッチ１０７が作動空気の低圧状態や作動空気の供給停止を検知すると（ステップＳ２、ステップＳ３、ステップＳ４からステップＳ５への移行）、デューティ制御電磁弁５６に対する制御信号ＣＳ_１のデューティ比をＤ_１に設定し（ステップＳ６）、これに応じてオン状態の制御信号ＣＳ_１を駆動回路１２４ａに出力する（ステップＳ７）。そして、駆動回路１２４ａからデューティ比Ｄ_１の励磁電流ｉｉがデューティ制御電磁弁５６に供給されると、デューティ制御電磁５６からクラッチ圧Ｐ_１が出力され、摩擦クラッチ６６のフリクションプレート６６ｂとフリクションディスク６６ｄとが締結状態となる。
この状態により、トランスファ２４の第２出力軸５４の回転力が、前輪側プロペラシャフト２６、前左右側のドライブシャフト３０ａ、３０ｂ、ホイールクラッチ機構１８ａ、１８ｂのドライブギヤ８６に伝達され、ドライブギヤ８６は回転数Ｎｇで回転する。これにより、ドライブギヤ８６及びスライドギヤ９０に回転数差が発生しないので、両者が噛合する際にハブ鳴きやギヤ破損が防止される。
【００４５】
したがって、上記構成の四輪駆動車は、車両が２輪駆動モードを選択して走行しているときに、エアポンプ２３ｂの異常によりホイールクラッチ機構１８ａ、１８ｂのハブロック動作が行われる際には、摩擦クラッチ６６を締結状態とする制御を行う。これにより、トランスファ２４の第２出力軸５４に伝達された回転駆動力が前左右側のドライブシャフト３０ａ、３０ｂまで伝達され、これらドライブシャフト３０ａ、３０ｂに連結されているホイールクラッチ機構１８ａ、１８ｂのドライブギヤ８６に回転を与えるので、このドライブギヤ８６の回転数と、前左右側の車輪１２ＦＬ、１２ＦＲ側に連結しているスライドギヤ９０の回転数とに差が発生せず、両者はハブ鳴きやギヤ破損を発生せずに正常に噛合することができる。
【００４６】
なお、本発明に係る操作量を、上記実施形態ではエア供給装置２３から出力される所定圧Ｐ_Ａの作動空気とし、この作動空気の供給及び停止によりホイールクラッチ機構の切り離し動作、結合動作を行うようにしたが、本発明の要旨はこれに限るものではなく、例えば電子、電気、油圧等を操作量とし、電子制御や油圧制御や他のアクチュエータ制御を行う場合であっても、同様の作用効果を得ることができる。
【００４７】
また、後輪駆動車ベースの四輪駆動車に本発明を適用した場合について説明したが、これに限らず前輪駆動車ベースの四輪駆動車に本発明を適用することもでき、その際には、ホイールクラッチ機構は後ろ左右側の車輪に装着する。
また、本実施形態では、前左側のドライブシャフト３０ａと前左側の車輪１２ＦＬとの間、前右側のドライブシャフト３０ｂと前右側の車輪１２ＦＲとの間にそれぞれホイールクラッチ機構１８ａ、１８ｂを装着したが、これに限るものではなく、一方側の駆動系にのみ装着しても同様の作用効果を得ることができる。
【００４８】
また、本実施形態では、フリーホイールハブ構造を採用したが、例えば副駆動軸側のデファレンシャルギヤとドライブギヤとの間にホイールクラッチ機構を装着しても、同様の作用効果を得ることができる。
また、上記実施形態では、励磁電流ｉ_２がオン状態であるときにホイールクラッチ機構１８ａ、１８ｂがハブロック動作を行うようにエア供給装置２３を構成したが、これに限定されるものではなく、励磁電流ｉ_２がオフ状態であるときにホイールクラッチ機構１８ａ、１８ｂがハブロック動作を行うよう供給用電磁開閉弁２３ｃのノーマル位置と作動位置とを入れ替えるようにしてもよい。
【００４９】
また、励磁電流ｉ_１がオフ状態であるときに２輪駆動状態となるように油圧回路を構成した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、励磁電流ｉがオフ状態であるときに４輪駆動状態となるようにデューティ制御電磁弁５６のノーマル位置と作動位置とを入替えるようにしてもよく、この場合には図８の処理において、制御信号ＣＳのオン・オフ状態を反転させると共に、デューティ比Ｄの設定を回転数差ΔＮが小さいときにオンデューティ比を１００％とし、この状態から回転数差ΔＮが増加するに応じてオンデューティ比を徐々に減少させるようにすればよい。
【００５０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の四輪駆動車は、車両が２輪駆動状態を選択して走行しているときには、ホイールクラッチ制御手段からホイールクラッチ機構に操作量が入力されて副推進軸と副駆動車輪との間の切り離し動作が行われているが、何等かの原因によりホイールクラッチ制御手段からの操作量の入力が停止すると、ホイールクラッチ機構は副推進軸と副駆動車輪との間の結合動作を行う。その際、本発明は、前記操作量検出手段によりホイールクラッチ機構への操作量が停止していることを検出したときに、配分比変更手段が副駆動車輪への駆動力配分比が零を越えた値となるように駆動力配分調整手段の駆動力配分比を変更している。これにより、副推進軸側に連結しているホイールクラッチ機構の一方のドグ歯と、副駆動車輪側に連結しているホイールクラッチ機構の他方のドグ歯との間に回転数差が発生しないので、ホイールクラッチ機構が結合動作を行う際には、一方のドグ歯と他方のドグ歯が容易に噛合し、ハブ鳴きやギヤ破損を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の概略構成を示す基本構成図である。
【図２】この発明の四輪駆動車の概略を示す構成図である。
【図３】この発明の駆動力配分調整手段及び駆動力配分制御手段を示す図である。
【図４】この発明にホイールクラッチ機構の構造を示す図である。
【図５】この発明に係るコントローラを示すブロック図である。
【図６】副駆動車輪側への伝達トルクと前後輪回転数差との制御特性を示すグラフである。
【図７】副駆動車輪側への伝達トルクと駆動力配分制御手段から供給されるクラッチ圧との制御特性を示すグラフである。
【図８】デューティ比に応じて変化するクラッチ圧の制御特性を示すグラフである。
【図９】この発明に係る油圧供給制御及びホイールクラッチ機構の制御の処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１２ＲＬ、１２ＲＲ主駆動車輪
１２ＦＬ、１２ＦＲ副駆動車輪
１６油圧供給装置（駆動力配分制御手段）
１８ａ、１８ｂホイールクラッチ機構
２０自動変速機（変速機）
２３エア供給装置（ホイールクラッチ制御手段）
２４トランスファ（駆動力配分調整手段）
２６前輪側プロペラシャフト（副推進軸）
３２後輪側プロペラシャフト（主推進軸）
８６ドライブギヤ（ドグ歯）
９０スライドギヤ（ドグ歯）
１０４モード選択スイッチ
１０７圧力スイッチ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a part-time type four-wheel drive vehicle, and more particularly to a four-wheel drive vehicle provided with a wheel clutch mechanism that performs an operation of separating and connecting an auxiliary driving wheel and a driving force transmission path.
[0002]
[Prior art]
As a conventional technology of a wheel clutch mechanism mounted on a part-time type four-wheel drive vehicle, for example, a hub clutch described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-356234 is known (hereinafter referred to as Conventional Technology 1). . In the prior art 1, the drive gear (dog tooth) connected to the axle side and the drive gear connected to the wheel side can move so as to mesh with the drive gear (joining operation) or release the meshing state (disengagement operation). A lock member (dog teeth), a vacuum bellows and a second urging member for urging the lock member in a direction in which the separating operation is performed, and a second urging member against the second urging member when the negative pressure of the vacuum bellows disappears. A third urging member for moving the lock member to a position where the coupling operation is performed.
[0003]
According to the related art 1, when the moving operation system of the lock member becomes abnormal (for example, when the vacuum bellows is damaged) while the vehicle is in the two-wheel drive state, the drive gear and the lock member are connected. The wheel and the drive axle are connected to each other so that the vehicle is driven in a four-wheel drive state, so that the vehicle can travel on a bad road and keep straight.
[0004]
Further, as another prior art, a freewheel clutch described in the column of propeller shaft (2-28 to 2-33) of PAJERO New Model Manual (issued by Mitsubishi Motors, Ltd., January 1991) is also known. (Hereinafter, referred to as Conventional Technique 2). In the prior art 2, a dog clutch type clutch mechanism is disposed between a differential gear on a sub-drive wheel side (a front wheel side in this conventional example) and a drive shaft, and the dog is operated by a hydraulic actuator operated by negative pressure. Controls the meshing of teeth. Then, when the vehicle selects the four-wheel drive state, the coupling operation between the dog gear on the differential gear side and the dog gear on the dry shaft side is performed, and the driving force transmitted from the transfer is transmitted to the differential gear, the clutch mechanism, and the drive shaft. And transmitted to the auxiliary drive wheels via Further, when the vehicle selects the two-wheel drive state, the dog gear on the differential gear side and the dog tooth on the dry shaft side are separated from each other, so that the rotational force transmission path from the auxiliary drive wheel to the drive shaft is cut off. It has become.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-described prior arts 1 and 2, when the vehicle is switched from the two-wheel drive state to the four-wheel drive state during traveling, the dog teeth of the clutch mechanism are adversely affected.
That is, in the prior art 1, when the operation system for moving the lock member becomes abnormal, the rotation speed difference between the lock member that is connected to and rotated on the wheel side and the clutch that has stopped rotating is different. Therefore, if the clutch and the lock member perform the meshing operation in this state, the clutch and the lock member may not easily mesh with each other, or a gear squeal may occur when the meshing is performed. Further, in the prior art 2, since a rotational speed difference is generated between the dog teeth on the differential gear side and the dog teeth on the dry shaft side, gear squeal may occur at the time of meshing.
[0006]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a four-wheel drive in which gear squeal and the like do not occur even when a dog gear of a wheel clutch mechanism is engaged to perform a four-wheel drive state during running of a vehicle. It is intended to provide cars.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In the four-wheel drive vehicle of the present invention, one of the front and rear wheels of the vehicle is used as a main drive wheel, and the other is used as a sub-drive wheel, and the driving force transmitted from the transmission is transmitted via the main propulsion shaft and the sub-propulsion shaft. Driving force distribution adjusting means for distributing the driving force to the main driving wheel and the sub driving wheel at a predetermined driving power distribution ratio, and performing a separating operation and a coupling operation of a driving force transmission path between the sub propulsion shaft and the sub driving wheel. A wheel clutch mechanism that is configured in a dog clutch format, performs the disconnection operation when an operation amount is input, and performs the coupling operation when the operation amount is not input, and includes a main drive wheel and an auxiliary drive wheel. A driving force distribution control means for setting a driving force distribution ratio to control the driving force distribution adjusting means; and inputting and stopping the operation amount to the wheel clutch mechanism to perform a disconnection operation and In a four-wheel drive vehicle provided with a wheel clutch control unit for controlling a coupling operation, an operation amount detection unit for detecting a change state of the operation amount to the wheel clutch mechanism, and the sub-drive by the driving force distribution control unit. When the vehicle travels in a two-wheel drive state with the driving force distribution ratio to the wheels set to zero, and the operation amount detection means detects that the input of the operation amount to the wheel clutch mechanism is stopped, And a distribution ratio changing means for changing the driving force distribution ratio of the driving force distribution adjusting means so that the driving force distribution ratio to the sub-drive wheels becomes a value exceeding zero.
[0008]
According to the four-wheel drive vehicle of the present invention, when the vehicle is traveling while selecting the two-wheel drive state, the operation amount is input from the wheel clutch control unit to the wheel clutch mechanism, and the auxiliary propulsion shaft and the auxiliary drive wheel During the disconnection operation.
However, when the input of the operation amount from the wheel clutch control unit stops for some reason, the wheel clutch mechanism performs the coupling operation between the sub-propulsion shaft and the sub-drive wheel. At this time, a rotation speed difference is generated between one dog tooth of the wheel clutch mechanism connected to the sub-propulsion shaft side and the other dog tooth of the wheel clutch mechanism connected to the sub-drive wheel side. However, there is a problem in the engagement operation when they perform the coupling operation.
[0009]
In view of the above, the present invention is directed to a method for controlling the distribution ratio when the vehicle travels in a two-wheel drive state and the operation amount detection unit detects that the operation amount to the wheel clutch mechanism is stopped. The driving force distribution ratio of the driving force distribution adjusting means is changed so that the driving force distribution ratio to wheels becomes a value exceeding zero. As a result, the rotational driving force is transmitted to the auxiliary propulsion shaft from the driving force distribution adjusting means, and one dog tooth of the wheel clutch mechanism connected to the auxiliary propulsion shaft rotates, so that the auxiliary driving shaft is connected to the auxiliary driving wheel side. There is no rotation speed difference between the other dog teeth of the wheel clutch mechanism. Thereby, one dog tooth and the other dog tooth easily mesh with each other when performing the connecting operation, and hub squeal and gear damage are prevented.
[0010]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 2 shows a part-time four-wheel drive vehicle based on the FR (front engine, rear drive) system, which includes an engine 10 as a rotary drive source, front left to rear right wheels 12FL to 12RR, A driving force transmission system 14 capable of changing a driving force distribution ratio to the wheels 12FL to 12RR, a hydraulic supply device 16 for supplying a hydraulic pressure for controlling the driving force distribution by the driving force transmission system 14, a two-wheel drive state or In a four-wheel drive state, a pneumatic freewheel hub clutch mechanism (hereinafter referred to as a wheel clutch mechanism) 18a that performs a disconnecting operation and a coupling operation between the front wheel-side wheels (sub-drive wheels) 12FL and 12FR and the driving force transmission system 14. , 18b, and an air supply device 23 that supplies working air (operating amount) for controlling the intermittent operation of the wheel clutch mechanisms 18a, 18b. A vehicle equipped with a controller 22 for controlling the hydraulic pressure supply device 16 and the air supply device 23.
[0011]
The driving force transmission system 14 includes an automatic transmission 20 that changes the driving force from the engine 10 at a selected gear ratio, and transmits the driving force from the automatic transmission 20 to the front left and right wheels 12FL, 12FR and the rear left and right wheels. (A driving force distribution adjusting unit) 24 for dividing the wheels 12RL and 12RR into two sides.
In the driving force transmission system 14, the front wheel driving force divided by the transfer 24 is transmitted through the front wheel side propeller shaft (sub-propulsion shaft) 26, the front differential gear 28, and the front left and right side drive shafts 30a, 30b to the front left and right sides. Is transmitted to the wheels 12FL and 12FR. On the other hand, the rear wheel driving force transmitted from the transfer 24 is transmitted to the rear left and right wheels 12RL via the rear wheel propeller shaft (main propulsion shaft) 32, the rear differential gear 34, and the rear left and right drive shafts 36a and 36b. , 12RR. Wheel clutch mechanisms 18a and 18b are mounted between the front left drive shaft 30a and the front left wheel 12FL and between the front right drive shaft 30b and the front right wheel 12FR, respectively. The wheel clutch mechanisms 18a and 18b are in a two-wheel drive state by switching the transfer 24, and are configured not to transmit the rotation of the front left and right wheels 12FL and 12FR, which are driven wheels, to the drive shafts 30a and 30b. .
[0012]
As shown in FIG. 3, the transfer 24 has a first output shaft 44 coaxially coupled to the output shaft of the automatic transmission 20 rotatably supported by bearings or the like inside the casing. The first output shaft 44 is coaxially coupled with the rear wheel side propeller shaft 32. A second output shaft 54 disposed in parallel with the first output shaft 44 is rotatably supported by bearings and the like inside the casing. The second output shaft 54 is connected to the front wheel side propeller shaft 26.
[0013]
A friction clutch 66 for changing the driving force distribution ratio between the front and rear wheels is provided between the first output shaft 44 and the second output shaft 54, and a first clutch rotatably supported by the first output shaft 44 via a bearing. A sprocket 68, a second sprocket 70 coaxially coupled to the second output shaft 54, and between the first and second sprockets 60, 70; Wound chain 72, a two-wheel / four-wheel drive switching mechanism 60 is provided.
[0014]
As shown in FIG. 3, the friction clutch 66 is spline-coupled to the outer periphery of the first input shaft 44, a clutch drum 66a coupled to the first sprocket 68, a friction plate 66b spline-coupled to the clutch drum 66a. A clutch hub 66c, a friction disc 66d integrally connected to the clutch hub 66c and disposed between the friction plates, and a clutch piston 66e mounted on the inner wall of the casing to contact the friction disc 66d with the friction plate 66b. , A return spring 66f for applying a biasing force to the clutch piston 66e so that the friction disk 66d and the friction plate 66b are separated from each other, and an oil cylinder chamber 66g. Then, a predetermined clutch pressure P is supplied from the hydraulic pressure supply device 16. _C Is supplied to the oil cylinder chamber 66g of the transfer 24, so that the friction disk 66d and the friction plate 66b are connected by contact or separated from each other by separation.
[0015]
Further, as shown in FIG. 3, the hydraulic supply device 16 uses a forward / reverse rotation type oil pump 50 which is directly connected to the first output shaft 44 and driven to rotate as a hydraulic pressure source. The oil pump 50 sucks hydraulic oil in an oil tank 51 through a strainer 52 and discharges the hydraulic oil to a discharge pipe 53. Further, one end of a relief path including a check valve 55 with a spring is connected to the discharge pipe 53, and the other end of the relief path is connected to a lubrication system. A duty control solenoid valve 56 is connected downstream of the oil pump 50.
[0016]
The duty control solenoid valve 56 is a spring offset type solenoid switching valve configured at a three-port two position, and has an input port 56 to which line pressure is supplied. _A And an output port 56 connected to the transfer 24 side _B And the drain port 56 _D And a spool disposed inside the valve is connected to the input port 56. _A And the output port 56 _B The drain port 56 _D A normal position 56b communicating with the input port 56 _A And output port 56 _B And the drain port 56 _D The valve is controlled to move to an operation position 56c for shutting off the valve. Then, the exciting current i having the required duty ratio is supplied from the controller 22 to the solenoid 56d. ₁ Is supplied, the spool is controlled to move from the normal position 56b to the operating position 56c against the section return spring 56e in which the exciting current i is on, and the clutch pressure Pc corresponding to the duty ratio is transmitted to the transfer 24 side. Is output. As a result, a pressing force is generated in the oil cylinder chamber 66g of the friction clutch 66, and the pressing force causes the clutch piston 66e to move, causing the friction plate 66b and the friction disk 66d, which have been separated from each other, to come into contact with each other. The clutch engagement force according to the clutch pressure Pc is applied by the force. As a result, the rotational driving force of the first output shaft 44 is applied to the second output shaft via the first sprocket 68, the chain 72, and the second sprocket 70 at a predetermined torque distribution ratio corresponding to the clutch engagement force of the friction clutch 66. 54.
[0017]
Also, the exciting current i from the controller 22 ₁ Is turned off, the spring is returned to the normal position 56b by the urging force of the return spring 56e, and the clutch pressure Pc is _D Depressurized through. As a result, when the clutch pressure Pc supplied to the transfer 24 decreases and the friction plate 66b and the friction disk 66d are separated from each other by the urging force of the return spring 66f, the rotational driving force of the first output shaft 44 is reduced to the second output shaft. Not transmitted to 54.
[0018]
On the other hand, the wheel clutch mechanisms 18a and 18b have the following structure. Since the wheel clutch mechanisms 18a and 18b have the same structure, the wheel clutch mechanism 18a disposed on the left will be described.
As shown in FIG. 4, a bearing J is provided between a front left drive shaft 30a and a knuckle spindle 82 inserted in the drive shaft 30a. ₁ , A cylindrical hub 84 is interposed. A drive gear 86 having outer teeth 86a on the outer periphery of the distal end is disposed on the peripheral surface of the distal end (right end) of the drive shaft 30a. The drive gear 86 is provided with a snap ring S ₁ The rightward movement in the axial direction is regulated. A bearing J is provided between the base end of the drive gear 86 and the hub 84. ₂ Is interposed.
[0019]
A male spline 84 a is formed on the outer peripheral surface on the right end side of the hub 84. The female spline 88a is formed on the inner periphery of a cylindrical housing 88 having substantially the same inner diameter as the outer diameter of the hub 84. The housing 88 is externally fitted to the outer peripheral surface on the right end side of the hub 84 by fitting the male spline 84a and the female spline 88a with each other, and both are integrated by a bolt 89 and a nut 89a.
[0020]
A slide gear 90 having internal teeth 90a is fitted to the female spline 88a of the housing 88 so as to be movable in the axial direction. At the right end of the slide gear 90, the slide gear 90 is moved forward and backward toward the drive gear 86. Shift plate 100 is fixed via a snap ring S2. A return spring 108 that presses the shift plate 100 to the left through a diaphragm 104 and a pressing member 106 is mounted between the shift plate 100 and a cap 102 that closes the right end of the housing 88. When the shift plate 100 moves to the right, the meshing state of the slide gear 90 and the drive gear 86 is released. When the shift plate 100 moves to the left, the slide gear 90 and the drive gear 86 mesh with each other.
[0021]
Further, the space 110 on the left side of the shift plate 100 passes through a gas passage 112 formed between the outer circumference of the drive shaft 30a and the inner circumference of the hub 84, and is supplied from the air supply device 23 with a predetermined positive pressure P. _A Working air is supplied. Thus, the space 110 is an air cylinder chamber (hereinafter, referred to as an air cylinder chamber 110).
[0022]
Then, as shown in FIG. 2, the air supply device 23 drives the electric motor 23a to drive the predetermined pressure P _A An air pump 23b that generates working air that has been boosted in pressure is used as an air pressure source, and an electromagnetic proportional control type supply on-off valve 23c is connected from the air pump 23b to the pressure accumulation tank 23f side. And the said working air is made into the operation amount concerning this invention.
[0023]
The supply electromagnetic on-off valve 23c is a spring offset type solenoid switching valve configured at the 3 port 2 position. _A And an output port 23 connected to the air cylinder chamber 110 of the wheel clutch mechanisms 18a, 18b. _B And the drain port 23 _D And The spool disposed inside the valve is connected to the input port 23. _A And the output port 23 _B The drain port 23 _D Operating position 23c to communicate with ₂ And the input port 23 _A And output port 23 _B And the drain port 23 _D Normal position 23c to shut off ₁ And a valve whose movement is controlled. And the normal position 23c ₁ Then, the air cylinder chamber 110 operates at the operating air pressure P _A And the pressure is increased. A predetermined current i is supplied from the controller 22 to the solenoid 23d. ₂ Is supplied, the current i ₂ Is in the normal position 23c against the section return spring 23e in the supply state. ₁ From the operating position 23c ₂ Of the air cylinder chamber 110 is controlled by the movement of the spool. _A Is the drain port 23 _D Depressurized through.
[0024]
As a result, the wheel clutch mechanism 18a having the above-described structure applies the predetermined pressure P from the air supply device 23. _A When the working air is supplied, the pressure of the air cylinder chamber 110 is increased by the working air flowing through the gas passage 112, and the shift plate 100 moves rightward in a direction against the urging force of the return spring 108. As a result, the engagement between the slide gear 90 and the drive gear 86 is released, and the hub 84 is disconnected from the drive shaft 30a (hereinafter, this operation is referred to as a hub free operation). Thus, the rotation of the front left wheel 12FL is not transmitted to the front left drive shaft 30a. Similarly, a predetermined pressure P is applied from the air supply device 23 to the wheel clutch mechanism 18b disposed on the front right side. _A Is supplied, the rotation of the front right wheel 12FR is not transmitted to the front right front wheel drive shaft 30b.
[0025]
When the supply of the working air from the air supply device 23 to the wheel clutch mechanism 18a is stopped, the air cylinder chamber 110 is brought into the atmospheric pressure state. As a result, the shift plate 100 moves to the left due to the urging force of the return spring 108, so that the slide gear 90 meshes with the drive gear 86 and the hub 84 is connected to the drive shaft 30a (hereinafter, this operation will be described). This is referred to as a havelock operation.) Thus, the rotation of the drive shaft 30a is transmitted to the housing 88 via the slide gear 90 and the drive gear 86, and transmitted to the front left wheel 12FL via the housing 88. As a result, the rotational driving force of the drive shaft 30a can be transmitted to the front left wheel 12FL serving as the driving wheel. Similarly, when the supply of the working air to the front right wheel clutch mechanism 18b is stopped, the rotational driving force of the drive shaft 30b can be transmitted to the front right wheel 12FR that has become the driving wheel.
[0026]
A mode selection switch 104 for selecting between the two-wheel drive mode and the four-wheel drive mode is provided near the driver's seat. The mode selection switch 104 has two modes: a two-wheel drive mode (2WD mode) and a four-wheel drive mode (4WD mode) in which the frictional clutch 66 is controlled to change the driving force distribution to the front wheels from 0% to 50%. When the two-wheel drive mode is selected from the mode selection switch 104, a selection signal M ₂ Is in the ON state, and when the four-wheel drive mode is selected, the selection signal M ₄ Are turned on, and these selection signals M _n (M ₂ , M ₄ ) Is input to the controller 22.
[0027]
Further, the transfer 24 is provided with a front wheel-side rotation speed sensor 105 for detecting the rotation speed of the second output shaft 54, and a rear wheel-side rotation speed sensor 106 for detecting the rotation speed of the first output shaft 44. Is provided, and a front wheel side rotation speed detection value N output from the front wheel side rotation speed sensor 105 and the rear wheel side rotation speed sensor 105 is provided. _F And the rear wheel side rotation speed detection value N _R Is input to the controller 22.
[0028]
Further, the air supply device 23 is provided with a pressure switch 107 between the pressure accumulation tank 23f and the supply electromagnetic on-off valve 23c. _A Is lower than a preset low pressure set value, the controller 22 sends a detection signal S _A Is output.
The controller 22 outputs an exciting current i to the hydraulic pressure supply device 16 based on the mode selection switch 104. ₁ And an exciting current i to the air supply device 23 is output. ₂ Output
The controller 22 includes a microcomputer 122 and a control signal CS output from the microcomputer 122, as shown in FIG. ₁ For example, includes a pulse width modulation circuit that outputs an excitation current having a required duty ratio D according to the control signal CS. ₁ Excitation current i of duty D according to the command value of ₁ Circuit 124a that outputs the control signal CS to the solenoid 56d of the duty control solenoid valve 56 of the hydraulic supply device 16, and the output control signal CS ₂ Excitation current i of a current value corresponding to the voltage value of ₂ And a drive circuit 124b for supplying the air to the solenoid 23d of the air supply device 23.
[0029]
The microcomputer 122 has an input interface having an A / D conversion function for reading detection signals from the front wheel rotation speed sensor 105, the rear wheel rotation speed sensor 106, the mode selection switch 104, and the pressure switch 107 as respective detection values. A circuit 122a, an arithmetic processing unit 122b for performing arithmetic / control processing for driving force distribution control in accordance with a predetermined program, and performing arithmetic / control for separating and coupling operations of the wheel clutch mechanisms 18a and 18b, ROM, RAM, etc. Storage device 122c and the control signal CS ₁ , CS ₂ , CSS ₃ And an output interface circuit 122d for outputting the same.
[0030]
Here, the storage device 112c stores in advance programs and fixed data required for executing the processing of the arithmetic processing unit 112b, and the processing results can be temporarily stored. Among them, the fixed data includes a storage table corresponding to each control characteristic shown in FIGS. FIG. 6 shows a control characteristic of the transmission torque ΔT to the front wheels corresponding to the front-rear wheel rotation speed difference ΔN. According to this, the transmission torque ΔT to the front wheels is increased non-linearly in accordance with the increase in the rotational speed difference ΔN. FIG. 7 shows the transmission torque ΔT to the front wheels that increases linearly as the clutch pressure Pc increases. FIG. 8 shows an excitation current value i supplied to a solenoid 56d of the duty control solenoid valve 56. ₁ The value of the clutch pressure Pc increases in a non-linear and parabolic manner as the duty ratio D increases.
[0031]
When the microcomputer 122 determines the transmission torque T to the front wheels by referring to the storage tables corresponding to FIGS. 6 to 8 based on the rotational speed difference ΔN between the front and rear wheels, FIG. 7 and FIG. By sequentially referring to the corresponding storage tables, the value of the duty ratio D that must be output by the controller 22 is calculated backward. Then, D shown in FIG. ₁ ~ D ₂ Pressure P according to the duty ratio in the range of ₁ ~ P ₂ Is supplied to the friction clutch 66, the predetermined torque distribution ratio according to the clutch engagement force of the friction clutch 66 continuously increases from rear wheel: front wheel = 100%: 0 to rear wheel: front wheel = 50%: 50%. Is changed to
[0032]
Then, the microcomputer 122 operates the four-wheel drive mode (M ₄ ), The control signal CS to the drive circuit 124a ₁ And the excitation current value i is supplied to the solenoid 56d of the duty control solenoid valve 56. ₁ To supply the hydraulic pressure and supply the control signal CS to the drive circuit 124b. ₂ To perform the hub lock operation of the wheel clutch mechanisms 18a and 18b. The two-wheel drive mode (M ₂ ), The control signal CS to the drive circuit 124a ₁ Is turned off, and the control signal CS to the drive circuit 124b is ₂ Is turned off to perform the hub free operation of the wheel clutch mechanisms 18a and 18b. At the same time, in this two-wheel drive mode, the detection signal S _A Is input to the drive circuit 124a. ₁ Is output.
[0033]
The control of the hydraulic pressure supply for the distribution of the driving force by the microcomputer 122 and the control of the disengagement and connection operations of the wheel clutch mechanisms 18a and 18b are executed according to the flowchart of FIG.
9 is executed by a timer interrupt every predetermined time (for example, Δt = 20 msec). First, in step S1, the mode selection signal M _n (M ₂ , M ₄ ), Rotation speed detection value N _F , N _R Is read and updated and stored in a predetermined storage area of the storage device 122c, and then the process proceeds to step S2.
[0034]
In step S2, the mode selection signal M _n Is in the two-wheel drive mode (M _n = M ₂ ) Is determined. If it is determined that the mode is the two-wheel drive mode, the process proceeds to step S3.
In step S3, the control signal CS ₁ Is turned off, the clutch pressure Pc supplied to the friction clutch 66 is increased, and the friction clutch 66 is brought into a non-engaged state (the friction plate 66b and the friction disk d are brought into a non-contact state), and the process proceeds to step S4.
[0035]
This step S4 corresponds to the control signal CS ₂ Is turned off. As a result, the supply electromagnetic on-off valve 23c is moved to the normal position 23c. ₁ The operating air pressure P is applied to the air cylinder chamber 110. _A Is supplied to perform the hub free operation of the wheel clutch mechanisms 18a and 18b. Next, the process proceeds to step S5.
This step S5 corresponds to the detection signal S from the pressure switch 107. _A Is determined to be in the ON state, and the detection signal S _A Is in the ON state, the working air pressurized by the air pump 23b has a predetermined pressure P _A Is determined, the timer interrupt process is terminated, and the process returns to the predetermined main program. Then, the detection signal S _A Is not in the ON state, the operating air is at the predetermined pressure P for some reason. _A Is determined to have not been reached, and the routine goes to Step S6.
[0036]
In step S6, the duty ratio D that brings the friction clutch 66 into the engaged state is set. ₁ And the process proceeds to step S7. In this step S7, the control signal CS corresponding to the determined duty D ₁ Is output to the drive circuit 124a, and then the timer interrupt process is terminated and the process returns to the predetermined main program.
In step S2, the mode selection signal M _n Is in the four-wheel drive mode (M _n = M ₄ ), The process proceeds to step S8. In this step S8, the control signal CS ₂ Is output to the drive circuit 124b, and the excitation current i is supplied from the drive circuit 124b to the solenoid 23d. ₂ Is supplied, the supply electromagnetic on-off valve 23c is moved to the operating position 23c. ₂ To control the movement. As a result, the operating air pressure P of the air cylinder chamber 110 _A The drain port 23 _D To perform the hub lock operation of the wheel clutch mechanisms 18a and 18b.
[0037]
Next, the process proceeds to step S9, in which the rear wheel side rotation speed detection value N _R To front wheel side rotation speed N _F Is the rotational speed difference ΔN (N _R -N _F ) Is calculated, and the routine goes to Step S10. In step S10, the transmission torque ΔT to the front wheels is calculated with reference to the storage table of FIG. 6 based on the rotation speed difference ΔN, and based on the calculated transmission torque ΔT, with reference to the storage table of FIG. The clutch pressure Pc of the friction clutch 66 is calculated, and D corresponding to the clutch pressure Pc calculated with reference to the storage table of FIG. ₁ ~ D ₂ After calculating the duty ratio in the range, the process proceeds to step S11.
[0038]
In step S11, the control signal CS corresponding to the determined duty D ₁ Is output to the drive circuit 124a, and then the timer interrupt process is terminated and the process returns to the predetermined main program.
Here, the operation amount detection means corresponds to step S5. The distribution ratio changing means corresponds to steps S6 and S7.
[0039]
Next, the operation of the above embodiment will be described.
Now, the vehicle is in a stopped state, the shift lever of the automatic transmission 20 is in the parking range position, and the two-wheel drive mode (2WD mode) is selected by the mode selection switch 104, and the engine 10 is further stopped. It is assumed that In this state, when the ignition switch is turned on and the engine 10 is started, the power is turned on to the controller 18 and the microcomputer 122 starts predetermined arithmetic processing.
[0040]
When the process shown in FIG. 9 is executed by the microcomputer 122, the two-wheel drive mode is selected, so that the process proceeds from step S2 to step S3, and the exciting current i to the duty control solenoid valve 56 is increased. ₁ Is controlled to the off state. Therefore, the duty control solenoid valve 56 maintains the normal position 56b, and the clutch pressure Pc output from the duty control solenoid valve 56 becomes zero. Therefore, the friction clutch 66 is maintained in the non-engaged state, and the friction plate 66b and the friction disk 66d are in a non-contact state, so that the power transmission path between the first output shaft 44 and the first sprocket 68 is cut off. As a result, the two-wheel drive state of only the rear wheels is maintained. Then, by shifting to step S4, the exciting current i to the supply electromagnetic on-off valve 23c is increased. ₂ Is controlled to the off state. For this reason, the supply electromagnetic on-off valve 23c is in the normal position 23c. ₁ The operating air pressure P is applied to the air cylinder chamber 110. _A Is supplied, and a hub free operation of the wheel clutch mechanisms 18a and 18b is performed. Therefore, the vehicle enters a two-wheel drive state in which the driving force transmission path from the drive shafts 30a, 30b to the front left and right wheels 12FL, 12FR from the drive shafts 30a, 30b to the front wheel side propeller shaft 26 side is cut off. The accompanying rotation of the driving force transmission path due to the rotation of the 12FR is reliably prevented, so that the fuel efficiency can be improved and the vibration noise can be prevented.
[0041]
When traveling on a road with a low friction coefficient such as a bad road, a sandy ground, an off-road road, a snowy road, or a frozen road, the mode selection switch 104 selects the four-wheel drive mode (4WD mode). At this time, the process proceeds from step S2 to step S8, and the exciting current i is supplied to the supply electromagnetic on-off valve 23c. ₂ Is output. For this reason, the supply electromagnetic on-off valve 23c is in the operating position 23c. ₂ Therefore, the operating air pressure P of the air cylinder chamber 110 _A Is the drain port 23 _D , And the hub lock operation of the wheel clutch mechanisms 18a and 18b is performed. For this reason, a driving force transmission path is formed from the front left and right wheels 12FL and 12FR and the drive shafts 30a and 30b to the front wheel propeller shaft 26 side, and the front wheel driving force divided by the transfer 66 is applied to the front left and right wheels. It can be transmitted to 12FL and 12FR. Then, by shifting to step S9, step S10, and step S11, the drive circuit 124a outputs the exciting current i having the predetermined duty ratio D. ₁ Is supplied to the duty control solenoid valve 56 so that a predetermined clutch pressure P is applied from the duty control solenoid valve 56 to the friction clutch 66 of the transfer 24. ₁ ~ P ₂ Is output. Then, the rotational driving force transmitted from the automatic transmission 20 to the first output shaft 33 is transmitted to the second output shaft 54 at a predetermined torque distribution ratio according to the clutch engagement force of the friction clutch 66, and the second output shaft Since it is transmitted from the shaft 54 to the front left and right wheels 12FL and 12FR via the front wheel side propeller shaft 26, the front left and right side drive shafts 30a and 30b, the slide gear 90 of the wheel clutch mechanisms 18a and 18b, and the drive gear 86, The vehicle enters the four-wheel drive state.
[0042]
Here, when the supply of working air to the air cylinder chambers 110 of the wheel clutch mechanisms 18a, 18b is stopped due to an abnormality of the air pump 23b while the vehicle is traveling in the two-wheel drive mode, the air cylinder chamber 110 As a result, the slide gear 90 and the drive gear 86 that have been separated from each other mesh with each other to perform a hub lock operation. When this hub lock operation is performed, the rotation speed of the drive gear 86 connected to the front left and right drive shafts 30a and 30b is zero, and the slide connected to the front left and right wheels 12FL and 12FR. The gear 90 is rotating at a predetermined rotation speed Ng, and the two mesh with each other in a state where a difference in rotation speed is generated.
[0043]
Therefore, in the present embodiment, the pressure switch 107 detects that the air pump 23b is in the low-pressure state of the working air or that no working air is generated, and the difference in the number of rotations between the drive gear 86 and the slide gear 90 becomes zero. Then, the drive shafts 30a and 30b on the front left and right sides are rotated to prevent hub squeal and gear damage when the drive gear 86 and the slide gear 90 mesh with each other.
[0044]
That is, when the pressure switch 107 detects the low pressure state of the working air or the stop of the supply of the working air (transition from step S2, step S3, step S4 to step S5), the control signal CS to the duty control solenoid valve 56 ₁ The duty ratio of D ₁ (Step S6), and accordingly, the control signal CS in the ON state is set. ₁ Is output to the drive circuit 124a (step S7). Then, the duty ratio D is obtained from the drive circuit 124a. ₁ Is supplied to the duty control electromagnetic valve 56, the duty control electromagnetic 56 ₁ Is output, and the friction plate 66b of the friction clutch 66 and the friction disk 66d are engaged.
In this state, the rotational force of the second output shaft 54 of the transfer 24 is transmitted to the front wheel side propeller shaft 26, the front left and right side drive shafts 30a, 30b, and the drive gears 86 of the wheel clutch mechanisms 18a, 18b. Rotates at the rotation speed Ng. As a result, there is no difference in the number of rotations between the drive gear 86 and the slide gear 90, so that when the two mesh with each other, hub noise and gear damage are prevented.
[0045]
Therefore, in the four-wheel drive vehicle having the above-described configuration, when the vehicle is running in the two-wheel drive mode while the hub clutch operation of the wheel clutch mechanisms 18a and 18b is performed due to the abnormality of the air pump 23b, Control is performed to bring the friction clutch 66 into the engaged state. As a result, the rotational driving force transmitted to the second output shaft 54 of the transfer 24 is transmitted to the drive shafts 30a and 30b on the front left and right sides, and the rotation of the wheel clutch mechanisms 18a and 18b connected to the drive shafts 30a and 30b is performed. Since rotation is given to the drive gear 86, there is no difference between the rotation speed of the drive gear 86 and the rotation speed of the slide gear 90 connected to the front left and right wheels 12FL and 12FR. Normal meshing can be achieved without causing gear or gear breakage.
[0046]
Note that, in the above embodiment, the manipulated variable according to the present invention is set to a predetermined pressure P output from the air supply device 23. _A The working air is supplied and stopped, and the disengaging operation and the connecting operation of the wheel clutch mechanism are performed by supplying and stopping the working air. However, the gist of the present invention is not limited to this. The same operation and effect can be obtained even when electronic control, hydraulic control, or other actuator control is performed.
[0047]
Also, the case where the present invention is applied to a four-wheel drive vehicle based on a rear wheel drive vehicle has been described, but the present invention can be applied to a four-wheel drive vehicle based on a front wheel drive vehicle without being limited thereto. The wheel clutch mechanism is mounted on the rear left and right wheels.
In the present embodiment, the wheel clutch mechanisms 18a and 18b are mounted between the front left drive shaft 30a and the front left wheel 12FL, and between the front right drive shaft 30b and the front right wheel 12FR. However, the present invention is not limited to this, and the same operation and effect can be obtained even if the device is mounted on only one drive system.
[0048]
Further, in the present embodiment, the freewheel hub structure is employed. However, for example, even if a wheel clutch mechanism is mounted between the differential gear and the drive gear on the auxiliary drive shaft side, the same operation and effect can be obtained.
Further, in the above embodiment, the exciting current i ₂ The air supply device 23 is configured so that the wheel clutch mechanisms 18a and 18b perform the hub lock operation when the is in the ON state. However, the present invention is not limited to this. ₂ The normal position and the operating position of the supply electromagnetic on-off valve 23c may be switched so that the wheel clutch mechanisms 18a and 18b perform the hub lock operation when the is in the off state.
[0049]
Also, the exciting current i ₁ Has been described in which the hydraulic circuit is configured to be in the two-wheel drive state when the motor is in the off state. However, the present invention is not limited to this. The normal position and the operating position of the duty control solenoid valve 56 may be switched so that the on / off state of the control signal CS is reversed and the duty ratio D Is set to 100% when the rotational speed difference ΔN is small, and the on-duty ratio may be gradually reduced from this state as the rotational speed difference ΔN increases.
[0050]
【The invention's effect】
As described above, in the four-wheel drive vehicle of the present invention, when the vehicle is running with the two-wheel drive state selected, the operation amount is input to the wheel clutch mechanism from the wheel clutch control unit, and the Although the disconnection operation between the auxiliary driving wheel and the auxiliary driving wheel is performed, if the input of the operation amount from the wheel clutch control unit stops for some reason, the wheel clutch mechanism is connected between the auxiliary driving shaft and the auxiliary driving wheel. Perform the combining operation. At this time, when the operation amount detecting means detects that the operation amount to the wheel clutch mechanism is stopped, the distribution ratio changing means determines that the driving force distribution ratio to the sub-drive wheels exceeds zero. The driving force distribution ratio of the driving force distribution adjusting means is changed so as to obtain the calculated value. As a result, there is no rotation speed difference between one dog tooth of the wheel clutch mechanism connected to the sub-propulsion shaft side and the other dog tooth of the wheel clutch mechanism connected to the sub-drive wheel side. When the wheel clutch mechanism performs the coupling operation, one dog tooth and the other dog tooth can easily mesh with each other, and hub squeal and gear damage can be prevented.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a basic configuration diagram showing a schematic configuration of the present invention.
FIG. 2 is a configuration diagram schematically showing a four-wheel drive vehicle of the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing a driving force distribution adjusting unit and a driving force distribution control unit according to the present invention.
FIG. 4 is a view showing a structure of a wheel clutch mechanism according to the present invention.
FIG. 5 is a block diagram showing a controller according to the present invention.
FIG. 6 is a graph showing a control characteristic between a transmission torque to a sub-drive wheel side and a difference between front and rear wheel rotation speeds.
FIG. 7 is a graph showing control characteristics of a transmission torque to a sub-drive wheel side and a clutch pressure supplied from a driving force distribution control unit.
FIG. 8 is a graph showing a control characteristic of a clutch pressure that changes according to a duty ratio.
FIG. 9 is a flowchart showing a hydraulic pressure supply control and a wheel clutch mechanism control process according to the present invention.
[Explanation of symbols]
12RL, 12RR Main drive wheel
12FL, 12FR auxiliary drive wheel
16 Hydraulic pressure supply device (drive power distribution control means)
18a, 18b Wheel clutch mechanism
20 automatic transmission (transmission)
23 Air supply device (wheel clutch control means)
24 Transfer (driving force distribution adjusting means)
26 Front wheel side propeller shaft (sub-propulsion shaft)
32 Rear wheel side propeller shaft (main propulsion shaft)
86 Drive gear (dog teeth)
90 Slide gear (dog teeth)
104 Mode selection switch
107 Pressure switch

Claims

One of the front and rear wheels of the vehicle is used as a main drive wheel, and the other is used as a sub drive wheel, and the driving force transmitted from the transmission is transmitted to the main drive wheel and the sub drive wheel via a main propulsion shaft and a sub propulsion shaft. A driving force distribution adjusting unit that distributes the driving force at a predetermined driving force distribution ratio, and a dog clutch type that performs a separating operation and a coupling operation of a driving force transmission path between the sub-propulsion shaft and the sub-drive wheel, When the operation amount is input, the disconnection operation is performed, and the wheel clutch mechanism that performs the coupling operation when the operation amount is not input, and the driving force distribution ratio of the main driving wheel and the sub driving wheel is set. A driving force distribution control means for controlling the driving force distribution adjusting means; and a ho for controlling the disconnection operation and the coupling operation by inputting and stopping the operation amount to the wheel clutch mechanism. In four-wheel drive vehicle equipped with a Rukuratchi control means,
Operation amount detection means for detecting a change state of the operation amount to the wheel clutch mechanism;
The driving force distribution control means sets the driving force distribution ratio to the sub-drive wheels to zero and the vehicle travels in a two-wheel drive state, and the operation amount detection means stops input of an operation amount to the wheel clutch mechanism. Distribution ratio changing means for changing the driving force distribution ratio of the driving force distribution adjusting means so that the driving force distribution ratio to the sub-drive wheels becomes a value exceeding zero, A four-wheel drive vehicle comprising: