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JP6201772B2 - Control device for four-wheel drive vehicle and control method for four-wheel drive vehicle - Google Patents
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JP6201772B2 - Control device for four-wheel drive vehicle and control method for four-wheel drive vehicle - Google Patents

Control device for four-wheel drive vehicle and control method for four-wheel drive vehicle Download PDF

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  • Arrangement And Mounting Of Devices That Control Transmission Of Motive Force (AREA)

Description

本発明は、駆動源の駆動力を主駆動輪及び補助駆動輪に伝達する4輪駆動状態と駆動源の駆動力を主駆動輪のみに伝達する2輪駆動状態とを切り替え可能な四輪駆動車の制御装置及び制御方法に関する。   The present invention is a four-wheel drive capable of switching between a four-wheel drive state in which the drive force of the drive source is transmitted to the main drive wheel and the auxiliary drive wheel and a two-wheel drive state in which the drive force of the drive source is transmitted only to the main drive wheel. The present invention relates to a vehicle control device and a control method.

従来、4輪駆動状態と2輪駆動状態とを切り替え可能な四輪駆動車及びその制御装置として、特許文献1に記載のものが知られている。   Conventionally, as a four-wheel drive vehicle capable of switching between a four-wheel drive state and a two-wheel drive state and a control device thereof, the one described in Patent Document 1 is known.

特許文献1に記載の四輪駆動車は、2輪駆動状態ではエンジンの駆動力が後輪のみに伝達され、4輪駆動状態ではエンジンの駆動力が前輪及び後輪に伝達される。4輪駆動状態において、エンジンの駆動力はトランスファによってリヤプロペラシャフトとフロントプロペラシャフトとに配分される。また、フロントプロペラシャフトに配分された駆動力は、フロントディファレンシャルによって右フロントドライブシャフトと左フロントドライブシャフトとに配分され、左右の前輪に伝達される。   In the four-wheel drive vehicle described in Patent Document 1, the driving force of the engine is transmitted only to the rear wheels in the two-wheel driving state, and the driving force of the engine is transmitted to the front wheels and the rear wheels in the four-wheel driving state. In the four-wheel drive state, the driving force of the engine is distributed to the rear propeller shaft and the front propeller shaft by transfer. The driving force distributed to the front propeller shaft is distributed to the right front drive shaft and the left front drive shaft by the front differential and transmitted to the left and right front wheels.

フロントディファレンシャルと右フロントドライブシャフトとの間には、断接装置として機能するADD(Automatic Disconnecting Differential)機構が設けられている。また、トランスファ内には、フロントプロペラシャフトへの駆動力の伝達を遮断可能なトランスファクラッチが設けられている。このトランスファクラッチは、フロントプロペラシャフトへ伝達するトルクを調節可能な油圧クラッチである。ADD機構は、フロントディファレンシャルの右出力部と右フロントドライブシャフトとを接続するロック状態と、この接続を切り離すフリー状態とを切り換え可能である。ADD機構及びトランスファクラッチは、制御装置によって制御される。   Between the front differential and the right front drive shaft, an ADD (Automatic Disconnecting Differential) mechanism that functions as a disconnection / connection device is provided. A transfer clutch capable of interrupting transmission of driving force to the front propeller shaft is provided in the transfer. This transfer clutch is a hydraulic clutch capable of adjusting the torque transmitted to the front propeller shaft. The ADD mechanism can be switched between a locked state in which the right output portion of the front differential and the right front drive shaft are connected and a free state in which this connection is disconnected. The ADD mechanism and the transfer clutch are controlled by a control device.

制御装置は、2輪駆動状態での走行時にトランスファクラッチ及びADD機構による駆動力の伝達を遮断してフロントプロペラシャフトを非回転とし、フロントプロペラシャフトの回転に伴う走行抵抗を低減する。この走行抵抗としては、フロントディファレンシャルにおけるオイルの掻き上げによる回転抵抗が含まれる。このように、2輪駆動状態での走行時における走行抵抗を低減することで、燃費性能の向上が図られている。   The control device cuts off the transmission of the driving force by the transfer clutch and the ADD mechanism during traveling in the two-wheel drive state to make the front propeller shaft non-rotating, and reduces the traveling resistance accompanying the rotation of the front propeller shaft. This running resistance includes rotational resistance due to oil scooping up in the front differential. Thus, fuel consumption performance is improved by reducing the running resistance during running in the two-wheel drive state.

また、2輪駆動状態から4輪駆動状態に切り換える際には、まずフロントプロペラシャフトの回転を開始させるのに必要なトルクをトランスファクラッチからフロントプロペラシャフトに伝達し、フロントプロペラシャフトの回転によってADD機構の入力部(フロントディファレンシャルの右出力部)の回転とADD機構の出力部(右フロントドライブシャフト)の回転とを同期させる。そして、ADD機構の入出力部の回転が同期した後に、ADD機構をフリー状態からロック状態に切り換える。これにより、ADD機構をロック状態にした際のショックの発生が抑制される。   When switching from the two-wheel drive state to the four-wheel drive state, first, the torque required to start the rotation of the front propeller shaft is transmitted from the transfer clutch to the front propeller shaft, and the rotation of the front propeller shaft causes the ADD mechanism to The rotation of the input part (the right output part of the front differential) is synchronized with the rotation of the output part (the right front drive shaft) of the ADD mechanism. Then, after the rotation of the input / output unit of the ADD mechanism is synchronized, the ADD mechanism is switched from the free state to the locked state. Thereby, generation | occurrence | production of the shock at the time of making an ADD mechanism into a locked state is suppressed.

特開2003−220847号公報JP 2003-220847 A

ディファレンシャル装置の潤滑に用いられる潤滑油(デフオイル)は、温度によって粘性が大きく変化し、低温時には粘性が高くなる。このため、ADD機構等の断接装置における回転を同期させるためには、この潤滑油の粘性による回転抵抗に抗してプロペラシャフトを回転させなければならないので、低温時には回転同期が完了するまでに長い時間を要し、2輪駆動状態から4輪駆動状態への切り替えを迅速に行えない場合がある。   Lubricating oil (diff oil) used for lubrication of a differential device changes greatly in viscosity depending on the temperature, and increases in viscosity at low temperatures. For this reason, in order to synchronize the rotation of the connecting / disconnecting device such as the ADD mechanism, the propeller shaft must be rotated against the rotational resistance due to the viscosity of the lubricating oil. It may take a long time, and switching from the two-wheel drive state to the four-wheel drive state may not be performed quickly.

そこで、本発明は、2輪駆動状態から4輪駆動状態への切り替えに要する時間を短縮することが可能な四輪駆動車の制御装置、及び四輪駆動車の制御方法を提供することを目的とする。   SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a control device for a four-wheel drive vehicle and a control method for a four-wheel drive vehicle that can reduce the time required for switching from a two-wheel drive state to a four-wheel drive state. And

本発明は、上記課題を解決するため、駆動源の駆動力を主駆動輪及び補助駆動輪に伝達する4輪駆動状態と、前記駆動源の駆動力を前記主駆動輪のみに伝達する2輪駆動状態とを切り替え可能な四輪駆動車の制御装置であって、前記四輪駆動車は、前記4輪駆動状態において前記補助駆動輪に駆動力を伝達するプロペラシャフトと、少なくとも1つの噛み合いクラッチを含み、前記2輪駆動状態において前記プロペラシャフトと前記主駆動輪及び前記補助駆動輪との連結を遮断すると共に、前記4輪駆動状態において前記プロペラシャフトと前記主駆動輪及び前記補助駆動輪とを連結することが可能な連結機構と、前記連結機構の連結遮断状態において前記プロペラシャフトに前記噛み合いクラッチを同期させるための回転力を伝達することが可能な摩擦クラッチとを備え、前記2輪駆動状態において前記噛み合いクラッチを同期させる場合に、その同期に要する所要時間が第1の所定値以上になると判断されるとき、前記摩擦クラッチの作動によって前記プロペラシャフトを回転させる四輪駆動車の制御装置を提供する。   In order to solve the above problems, the present invention provides a four-wheel drive state in which the drive force of the drive source is transmitted to the main drive wheel and the auxiliary drive wheel, and two wheels that transmit the drive force of the drive source only to the main drive wheel. A control device for a four-wheel drive vehicle capable of switching between a drive state, wherein the four-wheel drive vehicle includes a propeller shaft that transmits drive force to the auxiliary drive wheel in the four-wheel drive state, and at least one meshing clutch. And disconnecting the propeller shaft from the main drive wheel and the auxiliary drive wheel in the two-wheel drive state, and the propeller shaft, the main drive wheel and the auxiliary drive wheel in the four-wheel drive state. A coupling mechanism capable of coupling the coupling mechanism, and transmitting a rotational force for synchronizing the meshing clutch to the propeller shaft when the coupling mechanism is disconnected. And when the meshing clutch is synchronized in the two-wheel drive state, when it is determined that the time required for the synchronization is equal to or greater than a first predetermined value, Provided is a control device for a four-wheel drive vehicle that rotates a propeller shaft.

また、本発明は、上記課題を解決するため、駆動源の駆動力を主駆動輪及び補助駆動輪に伝達する4輪駆動状態と、前記駆動源の駆動力を前記主駆動輪のみに伝達する2輪駆動状態とを切り替え可能な四輪駆動車の制御方法装置であって、前記四輪駆動車は、前記4輪駆動状態において前記補助駆動輪に駆動力を伝達するプロペラシャフトと、少なくとも1つの噛み合いクラッチを含み、前記2輪駆動状態において前記プロペラシャフトと前記主駆動輪及び前記補助駆動輪との連結を遮断すると共に、前記4輪駆動状態において前記プロペラシャフトと前記主駆動輪及び前記補助駆動輪とを連結することが可能な連結機構と、前記連結機構の連結遮断状態において前記プロペラシャフトに前記噛み合いクラッチを同期させるための回転力を伝達することが可能な摩擦クラッチとを備え、前記2輪駆動状態において前記噛み合いクラッチを同期させる場合に、その同期に要する所要時間が第1の所定値以上になると判断されるとき、前記摩擦クラッチの作動によって前記プロペラシャフトを回転させる四輪駆動車の制御方法を提供する。   In order to solve the above problems, the present invention transmits a driving force of a driving source to a main driving wheel and an auxiliary driving wheel, and transmits a driving force of the driving source only to the main driving wheel. An apparatus for controlling a four-wheel drive vehicle capable of switching between a two-wheel drive state, wherein the four-wheel drive vehicle includes at least one propeller shaft that transmits driving force to the auxiliary drive wheel in the four-wheel drive state. Including two meshing clutches, which disconnects the connection between the propeller shaft and the main drive wheel and the auxiliary drive wheel in the two-wheel drive state, and the propeller shaft, the main drive wheel and the auxiliary in the four-wheel drive state. A coupling mechanism capable of coupling the drive wheels, and a rotational force for synchronizing the meshing clutch to the propeller shaft in a coupled and disconnected state of the coupling mechanism. And when the meshing clutch is synchronized in the two-wheel drive state, when it is determined that the time required for the synchronization exceeds a first predetermined value, the friction clutch A method of controlling a four-wheel drive vehicle that rotates the propeller shaft by operation is provided.

本発明によれば、2輪駆動状態から4輪駆動状態への切り替えに要する時間を短縮することが可能となる。   According to the present invention, it is possible to shorten the time required for switching from the two-wheel drive state to the four-wheel drive state.

本発明の第1の実施の形態に係る制御装置が搭載された四輪駆動車の概略の構成を示す構成図である。It is a block diagram which shows the schematic structure of the four-wheel drive vehicle by which the control apparatus which concerns on the 1st Embodiment of this invention is mounted. トルクカップリング及び後輪側歯車機構の構成例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structural example of a torque coupling and a rear-wheel side gear mechanism. 噛み合いクラッチの概略の構成例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the example of a schematic structure of a meshing clutch. 駆動力伝達装置及びその周辺部を示す断面図である。It is sectional drawing which shows a driving force transmission apparatus and its peripheral part. カム部材を示し、(a)はカム部材をアーマチャ側から平面図、(b)はカム部材の一部を示す斜視図である。The cam member is shown, (a) is a plan view of the cam member from the armature side, and (b) is a perspective view showing a part of the cam member. アーマチャを示す斜視図である。It is a perspective view which shows an armature. 第2ハウジング部材に設けられた複数の係止部を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the some latching | locking part provided in the 2nd housing member. (a)〜(d)は、カム部材及びアーマチャの動作を係止部と共に模式的に説明する説明図である。(A)-(d) is explanatory drawing which illustrates typically the operation | movement of a cam member and an armature with a latching | locking part. 制御装置の制御部が実行する処理の一部を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows a part of process which the control part of a control apparatus performs. 前後輪の回転速差の時間的な変化の例を示すグラフである。It is a graph which shows the example of the time change of the rotational speed difference of a front-and-rear wheel. 制御装置の制御部が実行する処理の一部を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows a part of process which the control part of a control apparatus performs.

[実施の形態]
図1は、本発明の第1の実施の形態に係る制御装置が搭載された四輪駆動車の概略の構成を示す構成図である。
[Embodiment]
FIG. 1 is a configuration diagram showing a schematic configuration of a four-wheel drive vehicle equipped with a control device according to a first embodiment of the present invention.

(四輪駆動車200の構成)
四輪駆動車200は、駆動源であるエンジン202と、トランスミッション203と、主駆動輪としての前輪204L,204Rと、補助駆動輪としての後輪205L,205Rと、エンジン202の駆動力を前輪204L,204R及び後輪205L,205Rに伝達可能な駆動力伝達系201と、駆動力伝達系201を制御する制御装置9とを備えている。なお、図1において符号中の文字「L」は四輪駆動車200の前進方向に対する左側を示し、文字「R」は四輪駆動車200の前進方向に対する右側を示している。この四輪駆動車200は、エンジン202の駆動力を前輪204L,204R及び後輪205L,205Rに伝達する4輪駆動状態と、エンジン202の駆動力を前輪204L,204Rのみに伝達する2輪駆動状態とを切り替え可能である。
(Configuration of four-wheel drive vehicle 200)
The four-wheel drive vehicle 200 includes an engine 202 as a drive source, a transmission 203, front wheels 204L and 204R as main drive wheels, rear wheels 205L and 205R as auxiliary drive wheels, and driving force of the engine 202 as front wheels 204L. , 204R and the rear wheels 205L, 205R, and a control device 9 for controlling the driving force transmission system 201. In FIG. 1, the letter “L” in the code indicates the left side with respect to the forward direction of the four-wheel drive vehicle 200, and the letter “R” indicates the right side with respect to the forward direction of the four-wheel drive vehicle 200. This four-wheel drive vehicle 200 has a four-wheel drive state in which the drive force of the engine 202 is transmitted to the front wheels 204L and 204R and the rear wheels 205L and 205R, and a two-wheel drive in which the drive force of the engine 202 is transmitted only to the front wheels 204L and 204R. The state can be switched.

駆動力伝達系201は、前輪側駆動力伝達系201Aと、後輪側駆動力伝達系201Bと、前輪側駆動力伝達系201A及び後輪側駆動力伝達系201Bをつなぐプロペラシャフト20とを有している。プロペラシャフト20は、4輪駆動状態において後輪205L,205R側に駆動力を伝達する。   The driving force transmission system 201 includes a front wheel side driving force transmission system 201A, a rear wheel side driving force transmission system 201B, and a propeller shaft 20 that connects the front wheel side driving force transmission system 201A and the rear wheel side driving force transmission system 201B. doing. The propeller shaft 20 transmits driving force to the rear wheels 205L and 205R in the four-wheel drive state.

プロペラシャフト20の前輪204L,204R側の端部には、互いに噛合するピニオンギヤ261及びリングギヤ262からなる前輪側歯車機構26が配置されている。また、プロペラシャフト20の後輪205L,205R側の端部には、互いに噛合するピニオンギヤ271及びリングギヤ272からなる後輪側歯車機構27が配置されている。   A front wheel side gear mechanism 26 including a pinion gear 261 and a ring gear 262 that are meshed with each other is disposed at the end of the propeller shaft 20 on the front wheels 204L and 204R side. A rear wheel side gear mechanism 27 including a pinion gear 271 and a ring gear 272 that mesh with each other is disposed at the end of the propeller shaft 20 on the rear wheels 205L and 205R side.

前輪側駆動力伝達系201Aは、フロントディファレンシャル21及び噛み合いクラッチ23を含み、プロペラシャフト20における前輪204L,204R側に配置されている。フロントディファレンシャル21は、サイドギヤ211L,211Rと、一対のピニオンギヤ212と、一対のピニオンギヤ212を回転可能に支持するギヤ支持部材213と、サイドギヤ211L,211R及び一対のピニオンギヤ212を収容するフロントデフケース214とを有している。フロントデフケース214は、トランスミッション203に連結されている。サイドギヤ211Lは、前輪204L側のアクスルシャフト24Lに接続され、サイドギヤ211Rは、前輪204R側のアクスルシャフト24Rに接続されている。   The front wheel side driving force transmission system 201A includes the front differential 21 and the meshing clutch 23, and is disposed on the front wheels 204L and 204R side of the propeller shaft 20. The front differential 21 includes side gears 211L and 211R, a pair of pinion gears 212, a gear support member 213 that rotatably supports the pair of pinion gears 212, and a front differential case 214 that houses the side gears 211L and 211R and the pair of pinion gears 212. Have. The front differential case 214 is connected to the transmission 203. The side gear 211L is connected to the axle shaft 24L on the front wheel 204L side, and the side gear 211R is connected to the axle shaft 24R on the front wheel 204R side.

噛み合いクラッチ23は、第1回転部材231と、第2回転部材232と、第1回転部材231及び第2回転部材232を相対回転不能に連結する筒状のスリーブ233とを有している。スリーブ233は、図略のアクチュエータにより方向に進退移動可能であり、軸方向の一側に移動したときに第1回転部材231と第2回転部材232とを連結し、スリーブ233が軸方向の他側に移動したときには、第1回転部材231と第2回転部材232との連結が解除される。第1回転部材231はフロントデフケース214に、第2回転部材232はリングギヤ262に、それぞれ回転不能に接続されている。噛み合いクラッチ23の構成の詳細については後述する。   The meshing clutch 23 includes a first rotating member 231, a second rotating member 232, and a cylindrical sleeve 233 that connects the first rotating member 231 and the second rotating member 232 so as not to be relatively rotatable. The sleeve 233 can be moved back and forth in the direction by an actuator (not shown). When the sleeve 233 moves to one side in the axial direction, the first rotating member 231 and the second rotating member 232 are connected. When moving to the side, the connection between the first rotating member 231 and the second rotating member 232 is released. The first rotating member 231 is connected to the front differential case 214 and the second rotating member 232 is connected to the ring gear 262 so as not to rotate. Details of the configuration of the meshing clutch 23 will be described later.

後輪側駆動力伝達系201Bは、伝達トルクを連続的に調節することが可能なトルクカップリング28、リヤディファレンシャル22、及び駆動力伝達装置1を含み、プロペラシャフト20における後輪205L,205R側に配置されている。トルクカップリング28は、プロペラシャフト20から後輪側歯車機構27を介してリヤディファレンシャル22へ伝達されるトルクを無段階に調節可能な多板クラッチである。トルクカップリング28の構成については後述する。   The rear wheel side driving force transmission system 201B includes a torque coupling 28 capable of continuously adjusting the transmission torque, the rear differential 22, and the driving force transmission device 1, and includes the propeller shaft 20 on the rear wheels 205L and 205R side. Is arranged. The torque coupling 28 is a multi-plate clutch capable of continuously adjusting the torque transmitted from the propeller shaft 20 to the rear differential 22 via the rear wheel side gear mechanism 27. The configuration of the torque coupling 28 will be described later.

リヤディファレンシャル22は、サイドギヤ221L,221Rと、一対のピニオンギヤ222と、一対のピニオンギヤ222を回転可能に支持するギヤ支持部材223と、サイドギヤ221L,221R及び一対のピニオンギヤ222を収容し、リングギヤ272と一体回転するリヤデフケース224とを有している。一対のピニオンギヤ222は、サイドギヤ221L,221Rにギヤ軸を直交させて噛合する。サイドギヤ221Lは、後輪205L側のアクスルシャフト29Lに接続され、サイドギヤ221Rは、後輪205R側のアクスルシャフト29Rに駆動力伝達装置1を介して接続される。   The rear differential 22 houses side gears 221L and 221R, a pair of pinion gears 222, a gear support member 223 that rotatably supports the pair of pinion gears 222, the side gears 221L and 221R, and the pair of pinion gears 222, and is integrated with the ring gear 272. A rotating rear differential case 224; The pair of pinion gears 222 mesh with the side gears 221L and 221R with their gear axes orthogonal to each other. The side gear 221L is connected to the axle shaft 29L on the rear wheel 205L side, and the side gear 221R is connected to the axle shaft 29R on the rear wheel 205R side via the driving force transmission device 1.

駆動力伝達装置1は、リヤディファレンシャル22のサイドギヤ221Rと後輪205R側のアクスルシャフト29Rとの連結を断接可能である。リヤディファレンシャル22のサイドギヤ221Rと後輪205R側のアクスルシャフト29Rとの連結が駆動力伝達装置1によって遮断されると、エンジン202の駆動力が後輪205Rに伝達されなくなると共に、リヤディファレンシャル22のサイドギヤ221L,221R及び一対のピニオンギヤ222が空回りすることにより後輪205Lにも駆動力が伝達されなくなり、前輪204L,204Rのみにエンジン202の駆動力が伝達される2輪駆動状態となる。   The driving force transmission device 1 can connect and disconnect the side gear 221R of the rear differential 22 and the axle shaft 29R on the rear wheel 205R side. When the connection between the side gear 221R of the rear differential 22 and the axle shaft 29R on the rear wheel 205R side is cut off by the driving force transmission device 1, the driving force of the engine 202 is not transmitted to the rear wheel 205R, and the side gear of the rear differential 22 When 221L, 221R and the pair of pinion gears 222 are idle, the driving force is not transmitted to the rear wheel 205L, and a two-wheel driving state is achieved in which the driving force of the engine 202 is transmitted only to the front wheels 204L, 204R.

一方、駆動力伝達装置1によってリヤディファレンシャル22のサイドギヤ221Rと後輪205R側のアクスルシャフト29Rとが連結されると、リヤデフケース224から後輪205Rに駆動力を伝達可能になると共に、リヤディファレンシャル22のサイドギヤ221Lを介して後輪205Lにも駆動力を伝達可能となる。   On the other hand, when the driving force transmission device 1 connects the side gear 221R of the rear differential 22 and the axle shaft 29R on the rear wheel 205R side, the driving force can be transmitted from the rear differential case 224 to the rear wheel 205R, and the rear differential 22 can be transmitted. The driving force can be transmitted to the rear wheel 205L through the side gear 221L.

駆動力伝達系201における噛み合いクラッチ23、トルクカップリング28、及び駆動力伝達装置1は、制御装置9によって制御される。駆動力伝達系201は、噛み合いクラッチ23、トルクカップリング28、及び駆動力伝達装置1の作動状態に応じて、3つの動作モードを有している。この3つの動作モードは、例えば運転者のスイッチ操作による選択によって切り替えられる。   The meshing clutch 23, the torque coupling 28, and the driving force transmission device 1 in the driving force transmission system 201 are controlled by the control device 9. The driving force transmission system 201 has three operation modes according to the operating states of the meshing clutch 23, the torque coupling 28, and the driving force transmission device 1. These three operation modes are switched by, for example, selection by a driver's switch operation.

第1の動作モードは、噛み合いクラッチ23、トルクカップリング28、及び駆動力伝達装置1の各部における駆動力の伝達が遮断された動作モードである。この第1の動作モードでは、前輪204L,204Rのみにエンジン202の駆動力が伝達される2輪駆動状態となる。また、前輪側駆動力伝達系201Aからプロペラシャフト20への駆動力の伝達が噛み合いクラッチ23によって遮断され、かつ後輪側駆動力伝達系201Bからプロペラシャフト20への回転力の伝達が駆動力伝達装置1によって遮断されるので、四輪駆動車200が走行中であってもプロペラシャフト20の回転が停止する。これにより、前輪側歯車機構26及び後輪側歯車機構27における潤滑油の撹拌抵抗や、プロペラシャフト20の回転を支持する図略の軸受等の回転抵抗に起因する走行抵抗を低減することができる。   The first operation mode is an operation mode in which transmission of the driving force in each part of the meshing clutch 23, the torque coupling 28, and the driving force transmission device 1 is interrupted. In the first operation mode, a two-wheel drive state in which the driving force of the engine 202 is transmitted only to the front wheels 204L and 204R is set. Further, transmission of driving force from the front wheel side driving force transmission system 201A to the propeller shaft 20 is interrupted by the meshing clutch 23, and transmission of rotational force from the rear wheel side driving force transmission system 201B to the propeller shaft 20 is transmission of driving force. Since it is blocked by the device 1, the rotation of the propeller shaft 20 is stopped even when the four-wheel drive vehicle 200 is traveling. As a result, it is possible to reduce the running resistance resulting from the agitation resistance of the lubricating oil in the front wheel side gear mechanism 26 and the rear wheel side gear mechanism 27 and the rotation resistance of a bearing (not shown) that supports the rotation of the propeller shaft 20. .

第2の動作モードは、噛み合いクラッチ23及び駆動力伝達装置1を常に連結状態(駆動力伝達が可能な状態)とし、トルクカップリング28の伝達トルクに応じた駆動力を後輪205L,205R側に伝達する動作モードである。制御装置9は、前後輪の回転速差(前輪204L,204Rの平均回転速度と後輪205L,205Rの平均回転速度との差)や、運転者による加速操作量(アクセルペダルの踏み込み量)に基づいて指令伝達トルクを演算し、この指令伝達トルクに応じた電流をトルクカップリング28に供給する。トルクカップリング28は、供給される電流に応じた伝達トルクで、プロペラシャフト20からピニオンギヤ271へ駆動力を伝達する。   In the second operation mode, the meshing clutch 23 and the driving force transmission device 1 are always in a connected state (a state in which the driving force can be transmitted), and the driving force corresponding to the transmission torque of the torque coupling 28 is applied to the rear wheels 205L and 205R. This is an operation mode to be transmitted. The control device 9 determines the difference in rotational speed between the front and rear wheels (difference between the average rotational speed of the front wheels 204L and 204R and the average rotational speed of the rear wheels 205L and 205R) and the acceleration operation amount (depressed amount of the accelerator pedal) by the driver. Based on this, command transmission torque is calculated, and a current corresponding to the command transmission torque is supplied to the torque coupling 28. The torque coupling 28 transmits a driving force from the propeller shaft 20 to the pinion gear 271 with a transmission torque corresponding to the supplied current.

第3の動作モードは、前後輪の回転速差や加速操作量、及び車速等に基づいて2輪駆動状態と4輪駆動状態とを自動的に切り替える動作モードであり、2輪駆動状態では噛み合いクラッチ23及び駆動力伝達装置1を連結遮断状態(非連結状態)とし、4輪駆動状態では噛み合いクラッチ23及び駆動力伝達装置1を連結状態とする。2輪駆動状態ではプロペラシャフト20の回転が停止する。また、4輪駆動状態では、第2の動作モードと同様に、制御装置9が前後輪の回転速差や加速操作量等に基づいて指令伝達トルクを演算し、この指令伝達トルクに応じた電流をトルクカップリング28に供給する。   The third operation mode is an operation mode in which the two-wheel drive state and the four-wheel drive state are automatically switched based on the rotational speed difference between the front and rear wheels, the acceleration operation amount, the vehicle speed, and the like. The clutch 23 and the driving force transmission device 1 are connected and disconnected (disconnected state), and the meshing clutch 23 and the driving force transmission device 1 are connected in the four-wheel drive state. In the two-wheel drive state, the rotation of the propeller shaft 20 is stopped. In the four-wheel drive state, similarly to the second operation mode, the control device 9 calculates a command transmission torque based on the rotational speed difference between the front and rear wheels, the acceleration operation amount, and the like, and a current corresponding to the command transmission torque. Is supplied to the torque coupling 28.

第3の動作モードにおいて、噛み合いクラッチ23及び駆動力伝達装置1を連結遮断状態から連結状態とする際には、駆動力伝達装置1及びトルクカップリング28を介して右後輪205Rの回転力をプロペラシャフト20に伝達し、プロペラシャフト20を回転させて噛み合いクラッチ23の同期が完了した後に、噛み合いクラッチ23を連結状態とする。ここで、噛み合いクラッチ23の同期とは、入力側の回転部材(フロントデフケース214)の回転速度と、出力側の回転部材(前輪側歯車機構26のリングギヤ262)の回転速度とが実質的に同じとなることをいう。   In the third operation mode, when the meshing clutch 23 and the driving force transmission device 1 are changed from the connection cutoff state to the connection state, the rotational force of the right rear wheel 205R is increased via the driving force transmission device 1 and the torque coupling 28. After transmission to the propeller shaft 20 and rotation of the propeller shaft 20 to complete synchronization of the meshing clutch 23, the meshing clutch 23 is brought into a connected state. Here, the synchronization of the meshing clutch 23 means that the rotational speed of the input side rotating member (front differential case 214) and the rotational speed of the output side rotating member (ring gear 262 of the front wheel side gear mechanism 26) are substantially the same. It means becoming.

制御装置9は、ROM(Read Only Memory)やRAM(Random Access Memory)等の記憶素子からなる記憶部91と、記憶部91に記憶されたプログラムに従って動作するCPU(Central Processing Unit)等を有する制御部92と、制御部92の演算処理結果に基づいて噛み合いクラッチ23、トルクカップリング28、及び駆動力伝達装置1に電流を出力する電流出力回路93とを有している。   The control device 9 includes a storage unit 91 including storage elements such as a ROM (Read Only Memory) and a RAM (Random Access Memory), a CPU (Central Processing Unit) that operates according to a program stored in the storage unit 91, and the like. Unit 92, and meshing clutch 23, torque coupling 28, and current output circuit 93 that outputs current to driving force transmission device 1 based on the calculation processing result of control unit 92.

(トルクカップリング28及び後輪側歯車機構27の構成)
図2は、トルクカップリング28及び後輪側歯車機構27の構成例を示す断面図である。トルクカップリング28は、リヤディファレンシャル22及び後輪側歯車機構27と共にディファレンシャルキャリア220に収容されている。ディファレンシャルキャリア220には、潤滑油(デフオイル)Lが封入されている。
(Configuration of torque coupling 28 and rear wheel side gear mechanism 27)
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a configuration example of the torque coupling 28 and the rear wheel side gear mechanism 27. The torque coupling 28 is housed in the differential carrier 220 together with the rear differential 22 and the rear wheel side gear mechanism 27. The differential carrier 220 is filled with lubricating oil (differential oil) L.

トルクカップリング28は、ディファレンシャルキャリア220に軸受220aを介して回転可能に支持された有底円筒状のフロントハウジング281と、フロントハウジング281の開口側の端部に固定されたリヤハウジング282と、フロントハウジング281とピニオンギヤ271とをトルク伝達可能に連結するメインクラッチ283と、メインクラッチ283を軸方向に押圧する押圧力を発生させる電磁クラッチ機構284及びカム機構285とを備えている。   The torque coupling 28 includes a bottomed cylindrical front housing 281 rotatably supported by a differential carrier 220 via a bearing 220a, a rear housing 282 fixed to an end of the front housing 281 on the opening side, A main clutch 283 that couples the housing 281 and the pinion gear 271 so as to transmit torque is provided, and an electromagnetic clutch mechanism 284 and a cam mechanism 285 that generate a pressing force that presses the main clutch 283 in the axial direction.

フロントハウジング281は、取付部材286を介してプロペラシャフト20に連結される。フロントハウジング281の内周面には、スプライン係合部281aが形成されている。ピニオンギヤ271は、その一端部がフロントハウジング281に収容され、この一端部における外周面にスプライン係合部271aが形成されている。リヤハウジング282は、径方向の中央部に配置された環状の非磁性体と、この非磁性体を挟む外側及び内側の環状の磁性体からなる。   The front housing 281 is connected to the propeller shaft 20 via a mounting member 286. A spline engaging portion 281 a is formed on the inner peripheral surface of the front housing 281. One end of the pinion gear 271 is accommodated in the front housing 281, and a spline engaging portion 271 a is formed on the outer peripheral surface of the one end. The rear housing 282 is composed of an annular nonmagnetic body disposed in the central portion in the radial direction and outer and inner annular magnetic bodies sandwiching the nonmagnetic body.

メインクラッチ283は、複数のアウタクラッチプレート283a及び複数のインナクラッチプレート283bからなる多板クラッチであり、複数のアウタクラッチプレート283aがフロントハウジング281のスプライン係合部281aにスプライン係合し、複数のインナクラッチプレート283bがピニオンギヤ271のスプライン係合部271aにスプライン係合している。メインクラッチ283は、軸方向の押圧力を受けて複数のアウタクラッチプレート283aと複数のインナクラッチプレート283bとが摩擦摺動し、トルクを伝達する。   The main clutch 283 is a multi-plate clutch composed of a plurality of outer clutch plates 283a and a plurality of inner clutch plates 283b. The plurality of outer clutch plates 283a are spline-engaged with the spline engaging portions 281a of the front housing 281 to The inner clutch plate 283b is spline-engaged with the spline engaging portion 271a of the pinion gear 271. The main clutch 283 receives axial pressing force, and the plurality of outer clutch plates 283a and the plurality of inner clutch plates 283b frictionally slide to transmit torque.

電磁クラッチ機構284は、電磁コイル284aと、電磁コイル284aの電磁力によって軸方向移動する環状のアーマチャ284bと、アーマチャ284bの軸方向移動によって押圧されるパイロットクラッチ284cとを有している。カム機構285は、パイロットクラッチ284cに連結された第1カム部材285aと、第1カム部材285bと相対回転可能な第2カム部材285bと、第1カム部材285aと第2カム部材285bとの間で転動可能な転動体285cとを有している。   The electromagnetic clutch mechanism 284 includes an electromagnetic coil 284a, an annular armature 284b that moves in the axial direction by the electromagnetic force of the electromagnetic coil 284a, and a pilot clutch 284c that is pressed by the axial movement of the armature 284b. The cam mechanism 285 includes a first cam member 285a coupled to the pilot clutch 284c, a second cam member 285b rotatable relative to the first cam member 285b, and a space between the first cam member 285a and the second cam member 285b. And a rolling element 285c that can roll.

電磁コイル284aに通電されると、アーマチャ284bがパイロットクラッチ284cを押圧し、フロントハウジング281の回転力がパイロットクラッチ284cを介して第1カム部材285aに伝達される。これにより第1カム部材285aが第2カム部材285bに対して回転し、第2カム部材285bがカム作用によってメインクラッチ283を押圧する。   When the electromagnetic coil 284a is energized, the armature 284b presses the pilot clutch 284c, and the rotational force of the front housing 281 is transmitted to the first cam member 285a via the pilot clutch 284c. As a result, the first cam member 285a rotates with respect to the second cam member 285b, and the second cam member 285b presses the main clutch 283 by a cam action.

メインクラッチ283に付与される押圧力は、電磁コイル284aが発生する電磁力に応じて変動する。つまり、制御装置9は、電磁コイル284aに供給する電流を増減することで、メインクラッチ283を介してプロペラシャフト20からピニオンギヤ271に伝達される駆動力を調節可能である。   The pressing force applied to the main clutch 283 varies according to the electromagnetic force generated by the electromagnetic coil 284a. That is, the control device 9 can adjust the driving force transmitted from the propeller shaft 20 to the pinion gear 271 via the main clutch 283 by increasing or decreasing the current supplied to the electromagnetic coil 284a.

ピニオンギヤ271は、スプライン係合部271aが形成された一端部とは反対側の他端部に、リングギヤ272と噛み合うギヤ部271bが形成されている。ピニオンギヤ271のギヤ部271b及びリングギヤ272は、ハイポイトギヤからなり、その噛み合いが潤滑油Lによって潤滑される。また、ピニオンギヤ271は、ギヤ部271bよりもトルクカップリング28側の軸部271cが、ディファレンシャルキャリア220に一対の軸受220b,220cによって回転可能に支持されている。一対の軸受220b,220cは、テーパードローラーベアリングからなる。一対の軸受220b,220cは、潤滑油Lによって潤滑される。   The pinion gear 271 has a gear portion 271b that meshes with the ring gear 272 at the other end opposite to the one end where the spline engaging portion 271a is formed. The gear portion 271b and the ring gear 272 of the pinion gear 271 are made of a hypopipe gear, and the meshing thereof is lubricated by the lubricating oil L. Further, the pinion gear 271 has a shaft portion 271c closer to the torque coupling 28 than the gear portion 271b is rotatably supported by the differential carrier 220 by a pair of bearings 220b and 220c. The pair of bearings 220b and 220c are tapered roller bearings. The pair of bearings 220b and 220c are lubricated by the lubricating oil L.

ピニオンギヤ271が回転すると、リングギヤ272が潤滑油Lを掻き上げて撹拌することにより、撹拌抵抗が発生する。また、一対の軸受220b,220cにおいても回転抵抗が発生する。これらの撹拌抵抗及び回転抵抗は、潤滑油Lの粘性が高いほど増大する。   When the pinion gear 271 rotates, the ring gear 272 scoops up the lubricating oil L and stirs it, so that stirring resistance is generated. Also, rotational resistance is generated in the pair of bearings 220b and 220c. These stirring resistance and rotational resistance increase as the viscosity of the lubricating oil L increases.

(噛み合いクラッチ23の構成)
図3は、噛み合いクラッチ23の概略の構成例を示す断面図である。なお、図3では、噛み合いクラッチ23の回転軸線Oよりも上側の部分を示している。
(Configuration of meshing clutch 23)
FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration example of the meshing clutch 23. In FIG. 3, a portion above the rotation axis O 1 of the meshing clutch 23 is shown.

第1回転部材231は、前輪204R側のアクスルシャフト24Rを挿通させる環状であり、フロントデフケース214の端部に固定されている。第1回転部材231の外周には、複数のスプライン歯231aが形成されている。   The first rotating member 231 has an annular shape through which the axle shaft 24R on the front wheel 204R side is inserted, and is fixed to an end portion of the front differential case 214. A plurality of spline teeth 231 a are formed on the outer periphery of the first rotating member 231.

第2回転部材232は、前輪204R側のアクスルシャフト24Rを挿通させる筒状であり、第1回転部材231と同軸上で相対回転可能に支持されている。第2回転部材232の第1回転部材231側の一端部における外周には、複数のスプライン歯232aが形成されている。第2回転部材232の他端部における外周には、前輪側歯車機構26のリングギヤ262が固定されている。   The second rotating member 232 has a cylindrical shape through which the axle shaft 24R on the front wheel 204R side is inserted, and is supported so as to be rotatable relative to the first rotating member 231 on the same axis. A plurality of spline teeth 232a are formed on the outer periphery of one end of the second rotating member 232 on the first rotating member 231 side. A ring gear 262 of the front wheel side gear mechanism 26 is fixed to the outer periphery at the other end of the second rotating member 232.

スリーブ233は、内周面に複数のスプライン歯233aが形成された円筒状である。複数のスプライン歯233aは、第2回転部材232の複数のスプライン歯232aと常時噛み合っている。また、複数のスプライン歯233aは、スリーブ233がフロントデフケース214側に軸方向移動することにより、第1回転部材231の複数のスプライン歯231aとも噛み合う。また、スリーブ233の外周側には環状の溝233bが形成され、この溝233bにフォーク234が摺動可能に嵌合されている。フォーク234は、制御装置9によって制御される図略のアクチュエータによって、スリーブ233と共に進退移動可能である。   The sleeve 233 has a cylindrical shape in which a plurality of spline teeth 233a are formed on the inner peripheral surface. The plurality of spline teeth 233a always mesh with the plurality of spline teeth 232a of the second rotating member 232. In addition, the plurality of spline teeth 233 a mesh with the plurality of spline teeth 231 a of the first rotating member 231 as the sleeve 233 moves in the axial direction toward the front differential case 214. An annular groove 233b is formed on the outer peripheral side of the sleeve 233, and a fork 234 is slidably fitted in the groove 233b. The fork 234 can move forward and backward together with the sleeve 233 by an unillustrated actuator controlled by the control device 9.

スリーブ233のスプライン歯233aと第1回転部材231のスプライン歯231aとが噛み合うと、フロントデフケース214とプロペラシャフト20とが相対回転不能に連結される。つまり、4輪駆動状態において前輪204L,204Rとプロペラシャフト20とが連結される。一方、スリーブ233のスプライン歯233aと第1回転部材231のスプライン歯231aとの噛み合いが解除されると、前輪204L,204Rとプロペラシャフト20とが連結が遮断される。   When the spline teeth 233a of the sleeve 233 and the spline teeth 231a of the first rotating member 231 mesh with each other, the front differential case 214 and the propeller shaft 20 are connected so as not to be relatively rotatable. That is, the front wheels 204L and 204R and the propeller shaft 20 are connected in the four-wheel drive state. On the other hand, when the meshing between the spline teeth 233a of the sleeve 233 and the spline teeth 231a of the first rotating member 231 is released, the front wheels 204L and 204R and the propeller shaft 20 are disconnected from each other.

(駆動力伝達装置1の構成)
図4は、駆動力伝達装置1及びその周辺部を示す断面図である。駆動力伝達装置1は、ハウジング10に収容され、リヤディファレンシャル22のサイドギヤ221Rに相対回転不能に連結された中間軸11と、後輪205R側のアクスルシャフト29Rとの間で駆動力を伝達する。
(Configuration of the driving force transmission device 1)
FIG. 4 is a cross-sectional view showing the driving force transmission device 1 and its peripheral part. The driving force transmission device 1 is housed in the housing 10 and transmits the driving force between the intermediate shaft 11 that is connected to the side gear 221R of the rear differential 22 so as not to rotate relative to the axle shaft 29R on the rear wheel 205R side.

ハウジング10は、第1ハウジング部材101と第2ハウジング部材102とからなり、第1ハウジング部材101及び第2ハウジング部材102がボルト103によって結合されている。   The housing 10 includes a first housing member 101 and a second housing member 102, and the first housing member 101 and the second housing member 102 are coupled by a bolt 103.

中間軸11は、ハウジング10に玉軸受104によって回転可能に支持された軸部110と、軸部110におけるサイドギヤ221Rとは反対側の端部に設けられた筒部111とを一体に有している。筒部111は、内部に収容空間11aが形成された円筒状であり、その外径は軸部110よりも大きく形成されている。収容空間11aは、軸部110と反対側の端部において開口している。   The intermediate shaft 11 integrally includes a shaft portion 110 rotatably supported on the housing 10 by ball bearings 104 and a cylindrical portion 111 provided at an end portion of the shaft portion 110 opposite to the side gear 221R. Yes. The cylindrical portion 111 has a cylindrical shape with an accommodation space 11 a formed therein, and has an outer diameter larger than that of the shaft portion 110. The accommodation space 11a is open at the end opposite to the shaft 110.

収容空間11aには、円筒状のインナシャフト12の一端部が収容されている。インナシャフト12は、その内部に挿通されるアクスルシャフト29Rとスプライン嵌合し、アクスルシャフト29Rと一体に回転する。インナシャフト12の外周面と筒部111の収容空間11aにおける内周面との間には、玉軸受112が配置されている。また、インナシャフト12における筒部111とは反対側の端部の外周面とハウジング10の内面との間には、玉軸受105が配置されている。   One end of a cylindrical inner shaft 12 is accommodated in the accommodating space 11a. The inner shaft 12 is spline-fitted with an axle shaft 29R inserted through the inner shaft 12 and rotates integrally with the axle shaft 29R. A ball bearing 112 is disposed between the outer peripheral surface of the inner shaft 12 and the inner peripheral surface of the accommodation space 11 a of the cylindrical portion 111. Further, a ball bearing 105 is disposed between the outer peripheral surface of the end portion of the inner shaft 12 opposite to the cylindrical portion 111 and the inner surface of the housing 10.

インナシャフト12の外周面には、複数のスプライン突起12aが形成されている。また、インナシャフト12には、筒状の噛み合い部材13が外嵌され、噛み合い部材13の内周面に形成されたスプライン突起13aにスプライン突起12aが係合している。これにより、噛み合い部材13はインナシャフト12に対して相対回転不能かつ軸方向移動可能である。   A plurality of spline protrusions 12 a are formed on the outer peripheral surface of the inner shaft 12. Further, a cylindrical meshing member 13 is fitted on the inner shaft 12, and the spline projection 12 a is engaged with a spline projection 13 a formed on the inner peripheral surface of the meshing member 13. Thereby, the meshing member 13 is not rotatable relative to the inner shaft 12 and is movable in the axial direction.

噛み合い部材13には、複数の軸方向穴13cが形成され、この軸方向穴13cにリターンバネ131の一端部が収容されている。リターンバネ131の他端部は、インナシャフト12のスプライン突起12aに係合して玉軸受112によって軸方向移動が規制された受け部材132に当接している。リターンバネ131は、例えばコイルバネからなり、噛み合い部材13を受け部材132から離間する方向に付勢している。   A plurality of axial holes 13c are formed in the meshing member 13, and one end of a return spring 131 is accommodated in the axial hole 13c. The other end of the return spring 131 is engaged with the spline protrusion 12 a of the inner shaft 12 and abuts on a receiving member 132 whose axial movement is restricted by the ball bearing 112. The return spring 131 is formed of a coil spring, for example, and biases the meshing member 13 in a direction away from the receiving member 132.

噛み合い部材13の外周には、複数のスプライン歯13bが形成されている。また、中間軸11における筒部111の内周には、複数のスプライン歯111aが形成されている。噛み合い部材13のスプライン歯13bと中間軸11のスプライン歯111aとは、噛み合い部材13が受け部材132から離間した第1位置で噛み合い、噛み合い部材13が受け部材132から接近した第2位置では噛み合いが解除される。図4では、回転軸線Oよりも上側に噛み合い部材13のスプライン歯13bと中間軸11のスプライン歯111aとが噛み合った状態を示し、回転軸線Oよりも下側に噛み合い部材13のスプライン歯13bと中間軸11のスプライン歯111aとの噛み合いが解除された状態を示している。 A plurality of spline teeth 13 b are formed on the outer periphery of the meshing member 13. A plurality of spline teeth 111 a are formed on the inner periphery of the cylindrical portion 111 in the intermediate shaft 11. The spline teeth 13 b of the meshing member 13 and the spline teeth 111 a of the intermediate shaft 11 mesh at a first position where the meshing member 13 is separated from the receiving member 132, and mesh at a second position where the meshing member 13 approaches the receiving member 132. Canceled. In FIG. 4, showing a state in which the spline teeth 111a are engaged spline teeth 13b and the intermediate shaft 11 of the meshing member 13 above the rotation axis O 2, the spline teeth of the meshing member 13 below the rotation axis O 2 13 shows a state in which the meshing between 13b and the spline teeth 111a of the intermediate shaft 11 is released.

噛み合い部材13のスプライン歯13bと中間軸11のスプライン歯111aとが噛み合うと、中間軸11とインナシャフト12とが相対回転不能に連結される。つまり、4輪駆動状態においてプロペラシャフト20と後輪205L,205Rとが連結される。一方、噛み合い部材13のスプライン歯13bと中間軸11のスプライン歯111aとの噛み合いが解除されると、プロペラシャフト20と後輪205L,205Rとの連結が遮断される。つまり、噛み合い部材13及び中間軸11は、噛み合いクラッチ23と共に、本発明の「連結機構」を構成する。   When the spline teeth 13b of the meshing member 13 and the spline teeth 111a of the intermediate shaft 11 mesh with each other, the intermediate shaft 11 and the inner shaft 12 are connected so as not to be relatively rotatable. That is, the propeller shaft 20 and the rear wheels 205L and 205R are connected in the four-wheel drive state. On the other hand, when the meshing between the spline teeth 13b of the meshing member 13 and the spline teeth 111a of the intermediate shaft 11 is released, the connection between the propeller shaft 20 and the rear wheels 205L and 205R is cut off. That is, the meshing member 13 and the intermediate shaft 11 together with the meshing clutch 23 constitute a “connection mechanism” of the present invention.

中間軸11における筒部111の外周には、環状の第1摩擦部材14が外嵌されている。第1摩擦部材14は、円盤状の本体部141と、本体部141の外周側の端部から軸方向に突出した鍔部142とを一体に有している。本体部141は、その内周端部が筒部111の外周面に形成された複数のスプライン突起111bに係合している。これにより、第1摩擦部材14は、中間軸11に対して相対回転不能かつ軸方向移動可能である。鍔部142の内周面142aは、その軸方向の先端部ほど内径が拡大するテーパ状である。   An annular first friction member 14 is fitted on the outer periphery of the cylindrical portion 111 of the intermediate shaft 11. The first friction member 14 integrally includes a disc-shaped main body 141 and a flange 142 that protrudes in the axial direction from the outer peripheral end of the main body 141. The main body 141 has an inner peripheral end engaged with a plurality of spline protrusions 111 b formed on the outer peripheral surface of the cylindrical portion 111. Thereby, the first friction member 14 is not rotatable relative to the intermediate shaft 11 and is movable in the axial direction. The inner peripheral surface 142a of the flange 142 has a tapered shape with an inner diameter that increases toward the tip end in the axial direction.

第1摩擦部材14は、弾性部材151によって中間軸11の軸部110とは反対側に付勢され、かつ筒部111に形成された段部に当接することで筒部111の先端部側への軸方向移動が規制されている。弾性部材151は、複数の皿バネ151aを軸方向に並べることにより構成され、第1摩擦部材14と筒部111に固定された環状体152との間に軸方向に圧縮された状態で配置されている。   The first friction member 14 is urged by the elastic member 151 to the side opposite to the shaft portion 110 of the intermediate shaft 11, and comes into contact with a step portion formed on the tube portion 111, thereby moving the first friction member 14 toward the distal end side of the tube portion 111. The movement in the axial direction is restricted. The elastic member 151 is configured by arranging a plurality of disc springs 151 a in the axial direction, and is arranged in a state compressed in the axial direction between the first friction member 14 and the annular body 152 fixed to the cylindrical portion 111. ing.

第1摩擦部材14は、インナシャフト12に対して相対回転不能かつ軸方向移動可能に配置された第2摩擦部材16と摩擦摺動し、中間軸11とインナシャフト12との間で回転力を伝達する。つまり、第1摩擦部材14と第2摩擦部材16とは、摩擦クラッチ1aを構成する。この摩擦クラッチ1aは、プロペラシャフト20に噛み合いクラッチ23を同期させるための回転力を伝達することが可能な本発明の「摩擦クラッチ」の一態様である。   The first friction member 14 frictionally slides with the second friction member 16 disposed so as not to rotate relative to the inner shaft 12 and to be movable in the axial direction, and generates a rotational force between the intermediate shaft 11 and the inner shaft 12. introduce. That is, the first friction member 14 and the second friction member 16 constitute a friction clutch 1a. The friction clutch 1 a is an aspect of the “friction clutch” of the present invention capable of transmitting a rotational force for synchronizing the meshing clutch 23 with the propeller shaft 20.

第2摩擦部材16は、円盤状の本体部161と、本体部161の外周側の端部から軸方向に突出した鍔部162とを一体に有している。本体部161は、その内周端部がインナシャフト12の外周面に形成された複数のスプライン突起12aに係合している。これにより、第2摩擦部材16は、インナシャフト12に対して相対回転不能かつ軸方向移動可能である。鍔部162の外周面162aは、その軸方向の先端部ほど外径が縮小するテーパ状である。   The second friction member 16 integrally includes a disk-shaped main body portion 161 and a flange portion 162 that protrudes in the axial direction from the outer peripheral end portion of the main body portion 161. The main body 161 has an inner peripheral end engaged with a plurality of spline protrusions 12 a formed on the outer peripheral surface of the inner shaft 12. Thereby, the second friction member 16 is not rotatable relative to the inner shaft 12 and is movable in the axial direction. The outer peripheral surface 162a of the collar portion 162 has a tapered shape in which the outer diameter is reduced toward the tip portion in the axial direction.

第2摩擦部材16は、本体部161の側面が噛み合い部材13に接触し、噛み合い部材13と共に軸方向に移動する。第2摩擦部材16が第1摩擦部材14側に移動すると、鍔部162の外周面162aが第1摩擦部材14の鍔部142の内周面142aに面接触する。この際、第1摩擦部材14を第2摩擦部材16側に付勢している弾性部材151が圧縮され、弾性部材15の復元力によって第1摩擦部材14が第2摩擦部材16側に押し付けられる。これにより、第1摩擦部材14の鍔部142の内周面142aと第2摩擦部材16の鍔部162の外周面162aとが摩擦接触する。   The second friction member 16 moves in the axial direction together with the meshing member 13 with the side surface of the main body portion 161 coming into contact with the meshing member 13. When the second friction member 16 moves toward the first friction member 14, the outer peripheral surface 162 a of the flange portion 162 comes into surface contact with the inner peripheral surface 142 a of the flange portion 142 of the first friction member 14. At this time, the elastic member 151 urging the first friction member 14 toward the second friction member 16 is compressed, and the first friction member 14 is pressed against the second friction member 16 by the restoring force of the elastic member 15. . Thereby, the inner peripheral surface 142a of the flange 142 of the first friction member 14 and the outer peripheral surface 162a of the flange 162 of the second friction member 16 are in frictional contact.

第2摩擦部材16及び噛み合い部材13は、電磁コイル31、アーマチャ4、及びカム部材5を有する位置決め機構3によって位置決めされる。電磁コイル31は、制御装置9からコイル電流が供給されて磁力を発生させる。アーマチャ4は、電磁コイル31の通電時に磁力によって電磁コイル31側へ引き寄せられる。電磁コイル31は、環状のヨーク30に保持されている。ヨーク30とアーマチャ4との間には、アーマチャ4を電磁コイル31から離間させる方向に付勢する皿バネ32が配置されている。   The second friction member 16 and the meshing member 13 are positioned by the positioning mechanism 3 having the electromagnetic coil 31, the armature 4, and the cam member 5. The electromagnetic coil 31 is supplied with a coil current from the control device 9 and generates a magnetic force. The armature 4 is attracted toward the electromagnetic coil 31 by the magnetic force when the electromagnetic coil 31 is energized. The electromagnetic coil 31 is held by an annular yoke 30. A disc spring 32 is disposed between the yoke 30 and the armature 4 to bias the armature 4 away from the electromagnetic coil 31.

アーマチャ4は、皿バネ32によってヨーク30から離間する方向に弾性的に押し付けられている。アーマチャ4は、電磁コイル31が非通電であるときには、皿バネ32の押し付け力によって第2ハウジング部材102の受け部102cに当接し、電磁コイル31に通電されると、その磁力によってヨーク30に引き寄せられる。また、アーマチャ4は、ピン挿通孔4bに挿通された複数のピン33によって第2ハウジング部材102及びヨーク30に対する回転が規制されている。   The armature 4 is elastically pressed in a direction away from the yoke 30 by the disc spring 32. When the electromagnetic coil 31 is not energized, the armature 4 abuts against the receiving portion 102c of the second housing member 102 by the pressing force of the disc spring 32. When the electromagnetic coil 31 is energized, the armature 4 is attracted to the yoke 30 by the magnetic force. It is done. Further, the rotation of the armature 4 with respect to the second housing member 102 and the yoke 30 is restricted by a plurality of pins 33 inserted into the pin insertion holes 4b.

位置決め機構3は、中間軸11のスプライン歯111aと噛み合い部材13のスプライン歯13bとが噛み合う第1位置、第1摩擦部材14の鍔部142の内周面142aと第2摩擦部材16の鍔部162の外周面162aとが摩擦接触する第2位置、及び第1位置と第2位置との間の複数の位置に噛み合い部材13及び第2摩擦部材16を位置決め可能である。次に、位置決め機構3の構成及び動作について、図5乃至図8を参照して説明する。   The positioning mechanism 3 includes a first position where the spline teeth 111a of the intermediate shaft 11 and the spline teeth 13b of the meshing member 13 mesh, an inner peripheral surface 142a of the collar 142 of the first friction member 14 and a collar of the second friction member 16. The meshing member 13 and the second friction member 16 can be positioned at a second position where the outer peripheral surface 162a of the 162 is in frictional contact and at a plurality of positions between the first position and the second position. Next, the configuration and operation of the positioning mechanism 3 will be described with reference to FIGS.

図5は、カム部材5を示し、(a)はカム部材5をアーマチャ4側から回転軸線Oに沿って見た場合の平面図、(b)はカム部材5の一部を示す斜視図である。 Figure 5 shows the cam member. 5, (a) shows the plan view as taken along a cam member 5 from the armature 4 side in the rotation axis O 2, (b) is a perspective view showing a part of the cam member 5 It is.

カム部材5は、インナシャフト12に外嵌された環状の部材であり、第2摩擦部材16側の軸方向端面5aが平坦な面に形成されている。軸方向端面5aと第2摩擦部材16との間には、針状ころ軸受6(図4に示す)が配置される。カム部材5は、針状ころ軸受6を介してリターンバネ131の付勢力を受け、噛み合い部材13及び第2摩擦部材16と共に軸方向に移動する。   The cam member 5 is an annular member externally fitted to the inner shaft 12, and the axial end surface 5a on the second friction member 16 side is formed to be a flat surface. A needle roller bearing 6 (shown in FIG. 4) is disposed between the axial end surface 5 a and the second friction member 16. The cam member 5 receives the biasing force of the return spring 131 via the needle roller bearing 6 and moves in the axial direction together with the meshing member 13 and the second friction member 16.

カム部材5には、軸方向端面5aからの距離が互いに異なる6つの被係止部(第1乃至第6の被係止部51〜56)、及び第6の被係止部56に周方向に隣接する壁部57が形成されている。本実施の形態では、カム部材5に6組の第1乃至第6の被係止部51〜56及び壁部57が形成されている。第1乃至第6の被係止部51〜56におけるカム部材5の軸方向端面51a,52a,53a,54a,55a,56aは、壁部57に近い側ほど軸方向端面5aとの軸方向距離が短くなるように傾斜している。   The cam member 5 includes six locked portions (first to sixth locked portions 51 to 56) having different distances from the axial end surface 5a, and the sixth locked portion 56 in the circumferential direction. A wall portion 57 adjacent to is formed. In the present embodiment, six sets of first to sixth locked portions 51 to 56 and a wall portion 57 are formed on the cam member 5. The axial end surfaces 51 a, 52 a, 53 a, 54 a, 55 a, 56 a of the cam member 5 in the first to sixth locked portions 51 to 56 are closer to the wall portion 57 toward the axial end surface 5 a. Inclined to shorten.

図6は、アーマチャ4を示す斜視図である。アーマチャ4は、中心部にインナシャフト12を挿通させる貫通孔4aが形成された円環板状の本体40と、貫通孔4aの内周面から本体40の中心に向かって突出する複数(本実施の形態では6つ)の押圧突起41とを一体に有している。本体40には、貫通孔4aの周囲に複数のピン33(図4に示す)を挿通させるピン挿通孔4bが4箇所に形成されている。押圧突起41は、カム部材5の第1乃至第6の被係止部51〜56における軸方向端面51a〜56aに対向する対向面41aが、本体40の厚さ方向(回転軸線Oに平行な方向)に対して傾斜した傾斜面として形成されている。 FIG. 6 is a perspective view showing the armature 4. The armature 4 includes an annular plate-shaped main body 40 in which a through hole 4a through which the inner shaft 12 is inserted is formed at the center, and a plurality of (this embodiment) projecting from the inner peripheral surface of the through hole 4a toward the center of the main body 40 In this embodiment, six pressing projections 41 are integrally provided. In the main body 40, pin insertion holes 4b through which a plurality of pins 33 (shown in FIG. 4) are inserted around the through hole 4a are formed at four locations. Pressing projections 41, parallel first through opposing surfaces 41a that faces the axial end surface 51a~56a the engaged portion 51 to 56 of the sixth cam member 5, in the thickness direction (rotation axis O 2 of the main body 40 A slanted surface that is slanted with respect to a certain direction).

図7は、第2ハウジング部材102に設けられた複数の係止部19を示す斜視図である。第2ハウジング部材102には、インナシャフト12を挿通させる貫通孔102dが形成されている。複数の係止部19は、貫通孔102dの内周面から内方に向かって突出し、かつ回転軸線Oに沿ってカム部材5側に突出している。係止部19は、アーマチャ4の押圧突起41における対向面41aと同様に、カム部材5の被係止部51〜56における軸方向端面51a〜56aに対向する先端面19aが、回転軸線Oに平行な方向に対して傾斜した傾斜面として形成されている。 FIG. 7 is a perspective view showing a plurality of locking portions 19 provided in the second housing member 102. The second housing member 102 is formed with a through hole 102d through which the inner shaft 12 is inserted. A plurality of locking portions 19 protrudes in the cam member 5 side along the inner circumferential surface of the through-hole 102d protrudes inwardly, and the rotation axis O 2. Engaging portion 19, similarly to the facing surface 41a of the pressing projection 41 of the armature 4, the distal end surface 19a facing the axial end surface 51a~56a the engaged portion 51 to 56 of the cam member 5, the rotation axis O 2 It is formed as an inclined surface inclined with respect to a direction parallel to.

カム部材5の軸方向端面5aの位置は、第1乃至第6の被係止部51〜56のうち、何れの被係止部が第2ハウジング部材102の係止部19に係止されるかによって変化する。カム部材5は、アーマチャ4の軸方向移動によって所定角度回転し、電磁コイル31への通電によってアーマチャ4が一往復することにより、係止部19に係止される被係止部が1つ周方向にずれる。次に、この位置決め機構3の動作について説明する。   As for the position of the axial end surface 5 a of the cam member 5, any one of the first to sixth locked portions 51 to 56 is locked to the locking portion 19 of the second housing member 102. It depends on what. The cam member 5 rotates a predetermined angle by the axial movement of the armature 4, and the armature 4 reciprocates once by energization of the electromagnetic coil 31, so that the locked portion that is locked by the locking portion 19 makes one round. Deviation in direction. Next, the operation of the positioning mechanism 3 will be described.

図8(a)〜(d)は、カム部材5及びアーマチャ4の動作を係止部19と共に模式的に説明する説明図である。   8A to 8D are explanatory views for schematically explaining the operation of the cam member 5 and the armature 4 together with the locking portion 19.

図8(a)は、係止部19がカム部材5の第1の被係止部51を係止し、アーマチャ4の押圧突起41における対向面41aが軸方向端面51aに対向する状態を示している。押圧突起41とカム部材5における第1の被係止部51の側面51bとの間には、距離dの隙間が形成されている。この状態から電磁コイル31に通電され、アーマチャ4が軸方向移動すると、図8(b)に示すように、カム部材5がアーマチャ4と共に軸方向に移動すると共に、距離dだけ周方向に回転する。このとき、係止部19の先端面19aの一部が第2の被係止部52における軸方向端面52aに向かい合う。 FIG. 8A shows a state in which the locking portion 19 locks the first locked portion 51 of the cam member 5 and the facing surface 41a of the pressing projection 41 of the armature 4 faces the axial end surface 51a. ing. A gap of a distance d 1 is formed between the pressing protrusion 41 and the side surface 51 b of the first locked portion 51 in the cam member 5. This is energized from the state to the electromagnetic coil 31 rotates and the armature 4 is moved axially, as shown in FIG. 8 (b), together with the cam member 5 is moved in the axial direction together with the armature 4, a distance d 1 in the circumferential direction To do. At this time, a part of the front end surface 19 a of the locking portion 19 faces the axial end surface 52 a of the second locked portion 52.

図8(c)は、電磁コイル31への通電が遮断され、アーマチャ4が初期位置に戻りつつあるときの状態を示している。アーマチャ4が初期位置に戻る過程で、係止部19の先端面19aが第2の被係止部52における軸方向端面52aに当接する。この状態からアーマチャ4がさらに移動して初期位置に戻ると、係止部19の先端面19a及び第2の被係止部52の軸方向端面52aの傾斜により、カム部材5が図8(c)に示す距離d(係止部19と第2の被係止部52の側面52bとの距離)だけ周方向に回転し、図8(d)に示すように係止部19がカム部材5の第2の被係止部52を係止した状態となる。 FIG. 8C shows a state where the energization of the electromagnetic coil 31 is cut off and the armature 4 is returning to the initial position. In the process in which the armature 4 returns to the initial position, the front end surface 19 a of the locking portion 19 abuts on the axial end surface 52 a of the second locked portion 52. When the armature 4 further moves from this state and returns to the initial position, the cam member 5 is moved as shown in FIG. 8C due to the inclination of the tip end surface 19a of the locking portion 19 and the axial end surface 52a of the second locked portion 52. ) In the circumferential direction by a distance d 2 (distance between the locking portion 19 and the side surface 52b of the second locked portion 52) as shown in FIG. In this state, the second second locked portion 52 is locked.

この動作を繰り返すことにより、係止部19に係止されるカム部材5の被係止部が順次周方向に移動し、係止部19が第6の被係止部56を係止した状態からさらにアーマチャ4が一往復すると、係止部19が第1の被係止部51を係止した状態となる。   By repeating this operation, the locked portion of the cam member 5 locked to the locking portion 19 sequentially moves in the circumferential direction, and the locking portion 19 locks the sixth locked portion 56. When the armature 4 is further reciprocated once, the locking portion 19 is locked to the first locked portion 51.

このように、係止部19が第1の被係止部51を係止する状態から第6の被係止部56を係止する状態まで変化することにより、カム部材5が中間軸11側に押し出される。この間のカム部材5の軸方向の移動距離は、図8(a)に示すカム部材5の軸方向端面5aと第1の被係止部51との間の距離dと、軸方向端面5aと第6の被係止部56との間の距離dとの差に相当する。 Thus, the cam member 5 changes from the state in which the locking part 19 locks the first locked part 51 to the state in which the sixth locked part 56 is locked, so that the cam member 5 moves to the intermediate shaft 11 side. Extruded. Moving the axial distance therebetween of the cam member 5, a distance d 3 between the axial end surface 5a and the first engaged portion 51 of the cam member 5 shown in FIG. 8 (a), the axial end face 5a This corresponds to the difference between the distance d 4 between the first and second locked portions 56.

本実施の形態では、係止部19が第1の被係止部51を係止するとき、噛み合い部材13のスプライン歯13bと中間軸11のスプライン歯111aとが噛み合い、係止部19が第6の被係止部56を係止するとき、第1摩擦部材14の鍔部142の内周面142aと第2摩擦部材16の鍔部162の外周面162aとが摩擦接触する。   In the present embodiment, when the locking portion 19 locks the first locked portion 51, the spline teeth 13b of the meshing member 13 and the spline teeth 111a of the intermediate shaft 11 are meshed, and the locking portion 19 is the first. When the sixth locked portion 56 is locked, the inner peripheral surface 142a of the flange 142 of the first friction member 14 and the outer peripheral surface 162a of the flange 162 of the second friction member 16 are in frictional contact.

(制御装置9による駆動力伝達系201の制御方法)
次に、制御装置9による駆動力伝達系201の制御方法について、図9〜図11を参照して説明する。
(Control method of the driving force transmission system 201 by the control device 9)
Next, a method for controlling the driving force transmission system 201 by the control device 9 will be described with reference to FIGS.

図9は、前述の第3の動作モードが選択された場合に制御装置9の制御部92が実行する処理の一部を示すフローチャートである。制御部92は、このフローチャートに示す処理を所定の周期で繰り返し実行する。なお、以降の説明では、噛み合いクラッチ23が連結状態であり、かつ駆動力伝達装置1における噛み合い部材13と中間軸11とが噛み合った状態を「コネクト状態」いい、噛み合いクラッチ23が連結遮断状態であり、かつ駆動力伝達装置1における噛み合い部材13と中間軸11とが噛み合っていない状態を「ディスコネクト状態」という。   FIG. 9 is a flowchart showing a part of processing executed by the control unit 92 of the control device 9 when the above-described third operation mode is selected. The control unit 92 repeatedly executes the process shown in this flowchart at a predetermined cycle. In the following description, the state in which the meshing clutch 23 is in the connected state and the meshing member 13 and the intermediate shaft 11 in the driving force transmitting device 1 are in mesh is referred to as “connected state”, and the meshing clutch 23 is in the disconnected state. A state in which the engagement member 13 and the intermediate shaft 11 in the driving force transmission device 1 are not engaged is referred to as a “disconnected state”.

制御部92は、ディスコネクト状態からコネクト状態へ遷移すべく、駆動力伝達装置1の摩擦クラッチ1aによってプロペラシャフト20に回転力を伝達して噛み合いクラッチ23を同期させる場合に、その同期が完了するまでに要する所要時間を演算する(ステップS10)。この所要時間は、少なくとも温度に関する指標値に基づいて演算する。以下、ステップS10で求めた所要時間を「T_sync」と表記する。ステップS10における演算処理の詳細については後述する。   When the control unit 92 transmits the rotational force to the propeller shaft 20 by the friction clutch 1a of the driving force transmission device 1 to synchronize the mesh clutch 23 in order to transition from the disconnected state to the connected state, the synchronization is completed. The time required until the time is calculated (step S10). This required time is calculated based on at least an index value related to temperature. Hereinafter, the required time obtained in step S10 is referred to as “T_sync”. Details of the arithmetic processing in step S10 will be described later.

なお、ステップS10における演算処理は、駆動力伝達系201がコネクト状態であるかディスコネクト状態であるかに拘らず実行する。つまり、駆動力伝達系201がコネクト状態であれば、プロペラシャフト20が回転しているが、ステップS10では、プロペラシャフト20に駆動力が伝達されないディスコネクト状態であると仮定した場合に、噛み合いクラッチ23の同期に要する所要時間を演算する。   Note that the arithmetic processing in step S10 is executed regardless of whether the driving force transmission system 201 is in a connected state or a disconnected state. That is, if the driving force transmission system 201 is in the connected state, the propeller shaft 20 is rotating, but in step S10, it is assumed that the driving force transmission system 201 is in a disconnected state in which the driving force is not transmitted to the propeller shaft 20, The time required for 23 synchronization is calculated.

次に、制御部92は、T_syncが第1の所定値以上であるか否かを判定する(ステップS11)。この第1の所定値は、例えば2秒である。T_syncが第1の所定値以上である場合(S11:Yes)、制御部92は、駆動力伝達系201がディスコネクト状態であるか否かを判定する(ステップS12)。駆動力伝達系201がディスコネクト状態でない場合(コネクト状態である場合;S12:No)、制御部92は、後述するステップS17の切り替え判定処理を実行することなく、図9に示すフローチャートの処理を終了する。すなわち、車両走行状態にかかわらず、コネクト状態を維持する。つまり、制御部92は、4輪駆動状態において、プロペラシャフト20の回転が停止した後に噛み合いクラッチ23を同期させるのに要する時間が所定値以上となると判断される場合には、車両走行状態にかかわらず、噛み合いクラッチ23の連結状態を維持する。   Next, the control unit 92 determines whether or not T_sync is greater than or equal to a first predetermined value (step S11). This first predetermined value is, for example, 2 seconds. When T_sync is greater than or equal to the first predetermined value (S11: Yes), the controller 92 determines whether or not the driving force transmission system 201 is in a disconnected state (step S12). When the driving force transmission system 201 is not in the disconnected state (when in the connected state; S12: No), the control unit 92 performs the processing of the flowchart shown in FIG. 9 without executing the switching determination processing in step S17 described later. finish. That is, the connected state is maintained regardless of the vehicle running state. That is, in the four-wheel drive state, when it is determined that the time required to synchronize the meshing clutch 23 after the rotation of the propeller shaft 20 is greater than or equal to a predetermined value in the four-wheel drive state, the control unit 92 relates to the vehicle running state. First, the engaged state of the meshing clutch 23 is maintained.

ステップS12の判定において、駆動力伝達系201がディスコネクト状態である場合(S12:Yes)、制御部92は、四輪駆動車200の車速が所定値以下であるか否かを判定する(ステップS13)。この所定値は、駆動力伝達装置1の摩擦クラッチ1aによる摩擦トルクによっては噛み合いクラッチ23を同期させる程度にプロペラシャフト20の回転速度を上げることができなくなる場合の車速に対応して定められ、例えば時速60〜70kmである。   When the driving force transmission system 201 is in the disconnected state in the determination in step S12 (S12: Yes), the control unit 92 determines whether or not the vehicle speed of the four-wheel drive vehicle 200 is equal to or less than a predetermined value (step S12). S13). This predetermined value is determined in accordance with the vehicle speed when the rotation speed of the propeller shaft 20 cannot be increased to the extent that the meshing clutch 23 is synchronized depending on the friction torque generated by the friction clutch 1a of the driving force transmission device 1. The speed is 60 to 70 km / h.

ステップS13の判定において、車速が所定値以下である場合(S13:Yes)、制御部92は、ディスコネクト状態からコネクト状態への遷移制御(ステップS14)を実行する。つまり、制御部92は、2輪駆動状態において噛み合いクラッチ23を同期させる場合に、その同期に要する所要時間が第1の所定値以上になると判断されるとき、摩擦クラッチ1aの作動によってプロペラシャフト20を回転させる。このステップS14における遷移制御の詳細については後述する。   If it is determined in step S13 that the vehicle speed is equal to or lower than the predetermined value (S13: Yes), the control unit 92 executes transition control from the disconnected state to the connected state (step S14). That is, when the control unit 92 synchronizes the mesh clutch 23 in the two-wheel drive state, when it is determined that the time required for the synchronization is equal to or greater than the first predetermined value, the operation of the friction clutch 1a causes the propeller shaft 20 to operate. Rotate. Details of the transition control in step S14 will be described later.

一方、ステップS13の判定において、車速が所定値以下でない場合(S13:No)、制御部92は、ディスコネクト状態からコネクト状態への遷移制御(ステップS14)を実行することなく、図9に示すフローチャートの処理を終了する。つまり、制御部92は、T_syncが第1の所定値以上になると判断されるとき、車速が所定値以下であることを条件として駆動力伝達装置1の摩擦クラッチ1aを作動させる。   On the other hand, if it is determined in step S13 that the vehicle speed is not less than or equal to the predetermined value (S13: No), the control unit 92 does not execute the transition control from the disconnect state to the connect state (step S14), as shown in FIG. The process of the flowchart ends. That is, when it is determined that T_sync is equal to or higher than the first predetermined value, the control unit 92 operates the friction clutch 1a of the driving force transmission device 1 on the condition that the vehicle speed is equal to or lower than the predetermined value.

また、制御部92は、ステップS11の判定において、T_syncが第1の所定値以上でない場合(S11:No)、T_syncが第2の所定値以上であるか否かを判定する(ステップS15)。この第2の所定値は、第1の所定値よりも短く、例えば1〜1.5秒である。T_syncが第2の所定値以上である場合(S15:Yes)、制御部92は、後述するステップS17の切り替え判定処理における摩擦クラッチ1aを作動させるための条件を緩和し(ステップS16)、T_syncが第2の所定値未満である場合に比較して早期に摩擦クラッチ1aを作動させるようにする。   In addition, when T_sync is not equal to or greater than the first predetermined value in the determination of step S11 (S11: No), the control unit 92 determines whether T_sync is equal to or greater than the second predetermined value (step S15). The second predetermined value is shorter than the first predetermined value, for example, 1 to 1.5 seconds. When T_sync is equal to or greater than the second predetermined value (S15: Yes), the control unit 92 relaxes the conditions for operating the friction clutch 1a in the switching determination process in step S17 described later (step S16), and T_sync is The friction clutch 1a is actuated at an early stage as compared with the case where it is less than the second predetermined value.

一方、T_syncが第2の所定値以上でない場合(S15:No)、制御部92は、ステップS16の処理を実行することなく、ディスコネクト状態からコネクト状態へ切り替えるか、あるいはコネクト状態からディスコネクト状態へ切り替えるかを判定する切り替え判定処理(ステップS17)を実行する。つまり、T_syncが第2の所定値以上である場合には、ステップS16の処理により、ステップS17の切り替え判定処理における摩擦クラッチ1aを作動させるための条件を変更した後に切り替え判定処理(ステップS17)を実行し、T_syncが第2の所定値未満である場合には、ステップS16の処理を行うことなくステップS17の切り替え判定処理を実行する。   On the other hand, when T_sync is not equal to or greater than the second predetermined value (S15: No), the control unit 92 switches from the disconnected state to the connected state or executes the process of step S16 or from the connected state to the disconnected state. A switching determination process (step S17) for determining whether to switch to is executed. That is, when T_sync is equal to or greater than the second predetermined value, the switching determination process (step S17) is performed after changing the conditions for operating the friction clutch 1a in the switching determination process of step S17 by the process of step S16. When T_sync is less than the second predetermined value, the switching determination process in step S17 is executed without performing the process in step S16.

なお、ステップS16の処理により摩擦クラッチ1aを作動させるための条件が変更された場合、この条件の変更は、その直後に行う1回の切り替え判定処理(ステップS17)においてのみ有効である。ステップS17の切り替え判定処理の詳細については後述する。   In addition, when the conditions for operating the friction clutch 1a are changed by the process of step S16, the change of the conditions is effective only in one switching determination process (step S17) performed immediately after that. Details of the switching determination process in step S17 will be described later.

次に、制御部92は、ステップS17の判定結果に基づいて、ディスコネクト状態又はコネクト状態への遷移制御を行う(ステップS18)。つまり、ステップS17の切り替え判定処理において、ディスコネクト状態からコネクト状態へ切り替えるべきと判定された場合には、駆動力伝達装置1、トルクカップリング28、及び噛み合いクラッチ23を制御して駆動力伝達系201をコネクト状態へ切り替える。また、コネクト状態からディスコネクト状態へ切り替えるべきと判定された場合には、同じく駆動力伝達装置1、トルクカップリング28、及び噛み合いクラッチ23を制御して駆動力伝達系201をディスコネクト状態へ切り替える。   Next, the control unit 92 performs transition control to the disconnected state or connected state based on the determination result of step S17 (step S18). That is, in the switching determination process in step S17, when it is determined that the disconnection state should be switched to the connected state, the driving force transmission device 1, the torque coupling 28, and the meshing clutch 23 are controlled to control the driving force transmission system. Switch 201 to the connected state. When it is determined that the connected state should be switched to the disconnected state, the driving force transmission device 1, the torque coupling 28, and the meshing clutch 23 are similarly controlled to switch the driving force transmission system 201 to the disconnected state. .

ディスコネクト状態からコネクト状態へ切り替える際の制御部92の具体的な処理内容は、ステップS14の処理内容と同じである。また、コネクト状態からディスコネクト状態へ切り替える際には、トルクカップリング28による伝達トルク低減してプロペラシャフト20を介した駆動力伝達を遮断した後に、噛み合いクラッチ23を連結遮断状態とし、かつ噛み合い部材13と中間軸11とを噛み合わせを解除する。   The specific processing content of the control unit 92 when switching from the disconnected state to the connected state is the same as the processing content of step S14. Further, when switching from the connected state to the disconnected state, the transmission torque by the torque coupling 28 is reduced and the transmission of the driving force through the propeller shaft 20 is cut off, and then the meshing clutch 23 is brought into the coupling cutoff state, and the meshing member 13 and the intermediate shaft 11 are disengaged.

(噛み合いクラッチ23の同期に要する所要時間(T_sync)の演算処理)
ここで、上記フローチャートのステップS10の処理の詳細について説明する。この処理は、温度によって変化する潤滑油の粘性等を考慮して、駆動力伝達装置1の摩擦クラッチ1aによって伝達されるトルクにより、回転停止状態にあるプロペラシャフト20を回転させて噛み合いクラッチ23を同期させる場合の所要時間を演算する処理である。
(Calculation processing of time required for synchronization of meshing clutch 23 (T_sync))
Here, the details of the process of step S10 of the flowchart will be described. In this process, in consideration of the viscosity of the lubricating oil that changes depending on the temperature, the propeller shaft 20 in the rotation stop state is rotated by the torque transmitted by the friction clutch 1a of the driving force transmission device 1, and the meshing clutch 23 is rotated. This is a process for calculating the time required for synchronization.

この演算処理は、プロペラシャフト20、前輪側歯車機構26、及び後輪側歯車機構27の回転抵抗と、駆動力伝達装置1の摩擦クラッチ1aによって伝達可能な最大トルクとに基づいて実行する。プロペラシャフト20、前輪側歯車機構26、及び後輪側歯車機構27の回転抵抗の演算には、少なくとも温度に関する指標値を考慮する。   This calculation process is executed based on the rotational resistance of the propeller shaft 20, the front wheel side gear mechanism 26, and the rear wheel side gear mechanism 27 and the maximum torque that can be transmitted by the friction clutch 1a of the driving force transmission device 1. In calculating the rotational resistance of the propeller shaft 20, the front wheel side gear mechanism 26, and the rear wheel side gear mechanism 27, at least an index value related to temperature is taken into consideration.

例えば、図2に示すように、ディファレンシャルキャリア220の内部には、後輪側歯車機構27を潤滑する潤滑油Lが封入されており、この潤滑油Lの粘性は、その温度によって大きく変化する。このため、後輪側歯車機構27の回転抵抗は、温度によって変化する。また、潤滑油Lの粘性の変化により、この潤滑油Lによって潤滑される一対の軸受220b,220cの回転抵抗も変化する。またさらに、前輪側歯車機構26やプロペラシャフト20においても、後輪側歯車機構27と同様に、潤滑油の粘性の温度変化によって回転抵抗が変化する。   For example, as shown in FIG. 2, a lubricating oil L that lubricates the rear wheel side gear mechanism 27 is sealed inside the differential carrier 220, and the viscosity of the lubricating oil L varies greatly depending on its temperature. For this reason, the rotational resistance of the rear wheel side gear mechanism 27 changes with temperature. Further, as the viscosity of the lubricating oil L changes, the rotational resistance of the pair of bearings 220b and 220c lubricated by the lubricating oil L also changes. Further, also in the front wheel side gear mechanism 26 and the propeller shaft 20, as in the rear wheel side gear mechanism 27, the rotational resistance changes due to the temperature change of the viscosity of the lubricating oil.

制御部92は、これらの潤滑油の温度を検出又は推定し、その結果に基づいてプロペラシャフト20、前輪側歯車機構26、及び後輪側歯車機構27の回転抵抗を演算する。潤滑油の温度は、例えばディファレンシャルキャリア220や前輪側歯車機構26の近傍に設けた温度センサに基づいて検知することができる。また、プロペラシャフト20を介して後輪205L,205R側に伝達された駆動力の過去の所定時間内の積算値に基づいて、潤滑油の温度を推定することも可能である。   The controller 92 detects or estimates the temperature of these lubricating oils, and calculates the rotational resistance of the propeller shaft 20, the front wheel side gear mechanism 26, and the rear wheel side gear mechanism 27 based on the result. The temperature of the lubricating oil can be detected based on, for example, a temperature sensor provided in the vicinity of the differential carrier 220 and the front wheel side gear mechanism 26. It is also possible to estimate the temperature of the lubricating oil based on the integrated value within the past predetermined time of the driving force transmitted to the rear wheels 205L and 205R via the propeller shaft 20.

また、駆動力伝達装置1の摩擦クラッチ1aによって伝達可能な最大トルクは、具体的にはカム部材5の第6の被係止部56が係止部19に係止されたときの摩擦クラッチ1aの伝達トルクである。なお、プロペラシャフト20を回転停止状態から回転させる際、トルクカップリング28における伝達可能なトルクは、駆動力伝達装置1の摩擦クラッチ1aによって伝達されるトルクよりも大きくなるように、メインクラッチ283が締結されているものとする。   The maximum torque that can be transmitted by the friction clutch 1 a of the driving force transmission device 1 is specifically the friction clutch 1 a when the sixth locked portion 56 of the cam member 5 is locked to the locking portion 19. Is the transmission torque. Note that when the propeller shaft 20 is rotated from the rotation stopped state, the main clutch 283 is configured so that the torque that can be transmitted in the torque coupling 28 is larger than the torque transmitted by the friction clutch 1 a of the driving force transmission device 1. It shall be concluded.

また、本実施の形態では、摩擦クラッチ1aにおいて第1摩擦部材14と第2摩擦部材16とが摩擦摺動した場合の伝達トルクは略一定であるが、例えば供給される電流に応じて伝達トルク可変な摩擦クラッチによってプロペラシャフト20を回転させる場合には、その摩擦クラッチによって伝達可能な最大トルクに基づいて、噛み合いクラッチ23の同期に要する所要時間(T_sync)を演算する。   Further, in the present embodiment, the transmission torque when the first friction member 14 and the second friction member 16 frictionally slide in the friction clutch 1a is substantially constant, but for example, the transmission torque according to the supplied current When the propeller shaft 20 is rotated by a variable friction clutch, a required time (T_sync) required for synchronization of the meshing clutch 23 is calculated based on the maximum torque that can be transmitted by the friction clutch.

(ディスコネクト状態からコネクト状態への遷移制御)
次に、上記フローチャートのステップS14の処理の詳細について説明する。このディスコネクト状態からコネクト状態への遷移制御は、第3の動作モードにおける四輪駆動車200の走行時に、回転停止状態にあるプロペラシャフト20を回転させ、その後噛み合いクラッチ23を連結とし、かつ駆動力伝達装置1における噛み合い部材13と中間軸11とを噛み合わせる処理である。
(Transition control from disconnected state to connected state)
Next, details of the processing in step S14 in the flowchart will be described. In the transition control from the disconnected state to the connected state, when the four-wheel drive vehicle 200 is traveling in the third operation mode, the propeller shaft 20 in the rotation stop state is rotated, and then the meshing clutch 23 is connected and driven. This is a process of meshing the meshing member 13 and the intermediate shaft 11 in the force transmission device 1.

この処理では、まず、駆動力伝達装置1の電磁コイル31への通電により、係止部19が第6の被係止部56を係止する状態とする。これにより、第1摩擦部材14と第2摩擦部材16とが摩擦摺動し、右後輪205Rからアクスルシャフト29Rに伝達される回転力がインナシャフト12、摩擦クラッチ1a、及び中間軸11を介してリヤディファレンシャル22に伝達され、さらにリヤディファレンシャル22から後輪側歯車機構27及びトルクカップリング28を経由してプロペラシャフト20に伝達される。これにより、プロペラシャフト20の回転が増速され、プロペラシャフト20に前輪側歯車機構26を介して連結された噛み合いクラッチ23の第2回転部材232の回転が、第1回転部材231の回転と同期する。   In this process, first, the energization of the electromagnetic coil 31 of the driving force transmission device 1 causes the locking portion 19 to lock the sixth locked portion 56. As a result, the first friction member 14 and the second friction member 16 frictionally slide, and the rotational force transmitted from the right rear wheel 205R to the axle shaft 29R passes through the inner shaft 12, the friction clutch 1a, and the intermediate shaft 11. Is transmitted to the rear differential 22 and further transmitted from the rear differential 22 to the propeller shaft 20 via the rear wheel side gear mechanism 27 and the torque coupling 28. As a result, the rotation of the propeller shaft 20 is accelerated, and the rotation of the second rotation member 232 of the meshing clutch 23 connected to the propeller shaft 20 via the front wheel side gear mechanism 26 is synchronized with the rotation of the first rotation member 231. To do.

制御部92は、この第1回転部材231と第2回転部材232との回転同期を確認した後、スリーブ233を進退移動させるアクチュエータに通電し、スリーブ233のスプライン歯233aを第2回転部材232のスプライン歯231a及び第1回転部材231スプライン歯232aに噛み合わせる。これにより、噛み合いクラッチ23が連結状態となり、エンジン202の駆動力をプロペラシャフト20を介して後輪205L,205R側に伝達可能な状態となる。なお、第1回転部材231の回転速度は、例えば前輪204L,204Rの車輪速に基づいて求めることができる。また、第2回転部材232の回転速度は、例えばプロペラシャフト20の回転速センサの検出値、及び前輪側歯車機構26のギヤ比に基づいて求めることができる。   After confirming the rotation synchronization between the first rotating member 231 and the second rotating member 232, the control unit 92 energizes the actuator that moves the sleeve 233 forward and backward, and causes the spline teeth 233 a of the sleeve 233 to move to the second rotating member 232. The spline teeth 231a and the first rotating member 231 are engaged with the spline teeth 232a. As a result, the meshing clutch 23 is engaged, and the driving force of the engine 202 can be transmitted to the rear wheels 205L and 205R via the propeller shaft 20. In addition, the rotational speed of the 1st rotation member 231 can be calculated | required based on the wheel speed of the front wheels 204L and 204R, for example. Further, the rotational speed of the second rotating member 232 can be obtained based on, for example, the detected value of the rotational speed sensor of the propeller shaft 20 and the gear ratio of the front wheel side gear mechanism 26.

また、制御部92は、噛み合いクラッチ23を連結状態とした後、駆動力伝達装置1の電磁コイル31へ通電し、カム部材5の第1の被係止部51が係止部19に係止される状態とする。これにより、噛み合い部材13と中間軸11とが噛み合い、中間軸11と後輪205R側のアクスルシャフト29Rとが駆動力伝達可能に連結される。以上により、ディスコネクト状態からコネクト状態への遷移が完了する。   Further, the control unit 92 energizes the electromagnetic coil 31 of the driving force transmission device 1 after the meshing clutch 23 is connected, and the first locked portion 51 of the cam member 5 is locked to the locking portion 19. State As a result, the meshing member 13 and the intermediate shaft 11 mesh with each other, and the intermediate shaft 11 and the axle shaft 29R on the rear wheel 205R side are coupled so as to be able to transmit driving force. Thus, the transition from the disconnected state to the connected state is completed.

(切り替え判定処理)
次に、上記フローチャートのステップS17の処理の詳細について説明する。この切り替え判定処理は、ディスコネクト状態である場合にコネクト状態へ切り替えるべきか、及びコネクト状態である場合にディスコネクト状態へ切り替えるべきかを判定する処理である。
(Switching judgment process)
Next, details of the processing in step S17 of the flowchart will be described. This switching determination process is a process of determining whether to switch to the connected state when in the disconnected state and whether to switch to the disconnected state when in the connected state.

制御部92は、前後輪の回転速差や運転者による加速操作量に基づいて、この判定処理を行う。より具体的には、前後輪の回転速差に関する閾値をNとし、運転者による加速操作量に関する閾値をSとすると、前後輪の回転速差が閾値N以上である場合もしくは運転者による加速操作量が閾値S以上である場合にコネクト状態にすべきと判定し、前後輪の回転速差が閾値Nであり、かつ運転者による加速操作量が閾値S未満である場合にディスコネクト状態にすべきと判定する。なお、前後輪の回転速差や運転者による加速操作量以外の車両走行状態量に基づいて、ディスコネクト状態及びコネクト状態を切り替えるべきか否かの判定を行ってもよい。 The controller 92 performs this determination process based on the difference between the rotational speeds of the front and rear wheels and the acceleration operation amount by the driver. More specifically, the threshold for the rotational speed difference between the front and rear wheels and N 1, if the threshold for the acceleration operation quantity by the driver and S 1, when the rotational speed difference is the threshold value N 1 or more or the driver of the front and rear wheels acceleration operation amount by is determined to be in the connected state when the threshold value S 1 or more, a threshold N 1 is rotated speed difference between the front and rear wheels, and when the acceleration operating amount by the driver is less than the threshold value S 1 It is determined that the disconnect state should be established. It should be noted that it may be determined whether or not the disconnection state and the connection state should be switched based on the difference between the rotational speeds of the front and rear wheels and the vehicle travel state amount other than the acceleration operation amount by the driver.

(摩擦クラッチ1aを作動させるための条件を緩和する処理)
次に、上記フローチャートのステップS16の処理の詳細について説明する。この処理は、上記の切り替え判定処理(ステップS17)における閾値を変更し、摩擦クラッチ1aを作動させるための条件(ディスコネクト状態からコネクト状態への遷移するための条件)を緩め、より早い段階で摩擦クラッチ1aが作動するようにするための処理である。
(Process to relax the conditions for operating the friction clutch 1a)
Next, details of the processing in step S16 of the flowchart will be described. In this process, the threshold value in the switching determination process (step S17) is changed, the condition for operating the friction clutch 1a (the condition for transition from the disconnected state to the connected state) is relaxed, and at an earlier stage. This is a process for operating the friction clutch 1a.

この処理は、切り替え判定処理における閾値N,Sの値を小さくする処理である。より具体的には、例えば通常時(T_sync<第2の所定値の場合)における閾値Nが50rpmである場合、この閾値を変更して25rpmとし、また、通常時における閾値Sが例えばアクセル開度40%である場合、この閾値を変更して20%とする処理である。 This process is a process for reducing the values of the threshold values N 1 and S 1 in the switching determination process. More specifically, for example, when the threshold value N 1 in (for T_SYNC <second predetermined value) normal is 50 rpm, and 25rpm by changing the threshold value, also, the accelerator threshold S 1 during the normal, for example, When the opening degree is 40%, this threshold value is changed to 20%.

図10は、例えば右前輪204Rにスリップが発生した場合における前後輪の回転速差(前後輪差回転ΔN)の時間的な変化の例を示すグラフである。切り替え判定処理(ステップS17)において、通常時に前後輪の回転速差が閾値N以上のときにディスコネクト状態からコネクト状態に切り換えるべきと判定する場合、時刻tにて切り替え判定(ディスコネクト状態からコネクト状態に切り換えるべき旨の判定)がなされるが、ステップS16の処理においてこの閾値をN(N=N/2)に変更すると、時刻tよりも早い時刻tにおいて切り替え判定がなされる。これにより、T_sync≧第2の所定値の場合には、T_sync<第2の所定値の場合に比較して、早期に摩擦クラッチ1aが作動する。 FIG. 10 is a graph showing an example of a temporal change in the rotational speed difference between the front and rear wheels (front and rear wheel differential rotation ΔN) when, for example, a slip occurs in the right front wheel 204R. In the switching determination process (step S17), if the rotational speed difference between the front and rear wheels at the normal time determined from the disconnected state when the threshold N 1 or more and to switch to a connected state, the switching determination at time t 1 (disconnected state Although determination that to switch to a connected state) is made from, changing the threshold value in the processing of step S16 in N 2 (N 2 = N 1 /2), the switching determination at an early time t 2 than the time t 1 Is made. As a result, when T_sync ≧ second predetermined value, the friction clutch 1a operates earlier than when T_sync <second predetermined value.

次に、図11を参照して、第3の動作モードが選択された場合に制御部92が実行する第2の処理(図9にフローチャートの処理とは別の処理)について説明する。この図11に示すフローチャートの処理は、例えば図9に示すフローチャートの処理に引き続いて実行される。   Next, a second process (a process different from the process of the flowchart in FIG. 9) executed by the control unit 92 when the third operation mode is selected will be described with reference to FIG. The process of the flowchart shown in FIG. 11 is executed following the process of the flowchart shown in FIG. 9, for example.

このフローチャートの処理において、制御部92はまず、四輪駆動車200の加速度を演算する(ステップS20)。この加速度は、例えば前輪204L,204R及び後輪205L,205Rの回転速度の時間的な変化に基づいて演算することができる。   In the process of this flowchart, the controller 92 first calculates the acceleration of the four-wheel drive vehicle 200 (step S20). This acceleration can be calculated based on temporal changes in the rotational speeds of the front wheels 204L and 204R and the rear wheels 205L and 205R, for example.

次に、制御部92は、ステップS20で求めた加速度に基づいて、所定時間後における四輪駆動車200の車速を推定する(ステップS21)。つまり、演算時点での車速に加え、ステップS20で求めた加速度における加速が所定時間にわたって継続した場合の速度変化を加味し、所定時間後における四輪駆動車200の車速を推定する。この所定時間は、例えば1〜5秒である。   Next, the control unit 92 estimates the vehicle speed of the four-wheel drive vehicle 200 after a predetermined time based on the acceleration obtained in step S20 (step S21). That is, in addition to the vehicle speed at the time of calculation, the vehicle speed of the four-wheel drive vehicle 200 after the predetermined time is estimated by taking into account the speed change when acceleration at the acceleration obtained in step S20 continues for a predetermined time. This predetermined time is, for example, 1 to 5 seconds.

次に、制御部92は、ステップS21で推定した車速において噛み合いクラッチ23を同期させる場合に、その同期が完了するまでに要する所要時間を演算する(ステップS22)。この演算処理は、図9に示すフローチャートにおけるステップS10の処理と同様である。次に、制御部92は、T_syncが第1の所定値以上であるか否かを判定する(ステップS23)。この第1の所定値は、図9に示すフローチャートにおけるステップS11における第1の所定値と同じ値であり、例えば2秒である。ただし、ステップS23における第1の所定値を、ステップS11における第1の所定値と異なる値としてもよい。   Next, when synchronizing the meshing clutch 23 at the vehicle speed estimated in Step S21, the control unit 92 calculates a time required for completing the synchronization (Step S22). This calculation process is the same as the process of step S10 in the flowchart shown in FIG. Next, the control unit 92 determines whether or not T_sync is greater than or equal to a first predetermined value (step S23). The first predetermined value is the same value as the first predetermined value in step S11 in the flowchart shown in FIG. 9, and is, for example, 2 seconds. However, the first predetermined value in step S23 may be different from the first predetermined value in step S11.

このステップS23における判定は、ステップS21において求めた所定時間後の車速の推定値に基づいているため、所定時間後にディスコネクト状態からコネクト状態に遷移しようとした場合に、ステップS23における第1の所定時間内に噛み合いクラッチ23の同期が完了するか否かを予測していることとなる。   Since the determination in step S23 is based on the estimated value of the vehicle speed after the predetermined time obtained in step S21, when the transition from the disconnect state to the connected state is attempted after the predetermined time, the first predetermined in step S23. It is predicted whether or not the synchronization of the meshing clutch 23 is completed within the time.

T_syncが第1の所定値以上である場合(S23:Yes)、制御部92は、駆動力伝達系201がディスコネクト状態であるか否かを判定する(ステップS24)。駆動力伝達系201がディスコネクト状態である場合(S24:Yes)、制御部92は、ディスコネクト状態からコネクト状態への遷移制御(ステップS25)を実行する。このステップS25における処理内容は、図9に示すフローチャートにおけるステップS14における処理内容と同様である。   When T_sync is greater than or equal to the first predetermined value (S23: Yes), the controller 92 determines whether or not the driving force transmission system 201 is in a disconnected state (step S24). When the driving force transmission system 201 is in the disconnected state (S24: Yes), the control unit 92 executes transition control from the disconnected state to the connected state (step S25). The processing content in step S25 is the same as the processing content in step S14 in the flowchart shown in FIG.

また、ステップS23又はS24における判定の結果がNoである場合には、ステップS25の処理を実行することなく、図11に示すフローチャートの処理を終了する。   If the result of determination in step S23 or S24 is No, the process of the flowchart shown in FIG. 11 is terminated without executing the process of step S25.

このように、制御部92は、ディスコネクト状態における加速時に、車速の上昇によってT_syncが第1の所定値以上となることが予見される場合に、摩擦クラッチ1aの作動によってプロペラシャフト20を回転させる。   In this way, the control unit 92 rotates the propeller shaft 20 by the operation of the friction clutch 1a when it is predicted that T_sync will be equal to or higher than the first predetermined value due to the increase in vehicle speed during acceleration in the disconnected state. .

(実施の形態の作用及び効果)
以上説明した実施の形態によれば、以下に示す作用及び効果が得られる。
(Operation and effect of the embodiment)
According to the embodiment described above, the following operations and effects can be obtained.

(1)ディスコネクト状態において、噛み合いクラッチ23の同期に要する所要時間が第1の所定値以上になると判断されるとき、摩擦クラッチ1aが作動してプロペラシャフト20が回転する。すなわち、例えばスリップの発生等によって4輪駆動状態への移行が必要となるときに、予めプロペラシャフト20を回転させておくことができるので、速やかに4輪駆動状態に移行することができ、走行安定性を増すことができる。 (1) In the disconnected state, when it is determined that the time required for synchronization of the meshing clutch 23 exceeds the first predetermined value, the friction clutch 1a is operated and the propeller shaft 20 rotates. That is, for example, when it is necessary to shift to the four-wheel drive state due to the occurrence of a slip or the like, the propeller shaft 20 can be rotated in advance, so that the four-wheel drive state can be promptly shifted to Stability can be increased.

(2)T_syncが第2の所定値以上である場合には、ステップS17における切り替え判定処理の条件をコネクト状態への遷移が発生しやすくなるように緩和するので、早期に摩擦クラッチ1aが作動し、4輪駆動状態へ速やかに移行することができるようになる。 (2) When T_sync is equal to or greater than the second predetermined value, the condition of the switching determination process in step S17 is relaxed so that the transition to the connected state is likely to occur, so that the friction clutch 1a is activated early. It becomes possible to quickly shift to the four-wheel drive state.

(3)ステップS14におけるコネクト状態への遷移は、車速が所定値以下である場合に行われるので、摩擦クラッチ1aが作動した際に衝撃が発生して運転者等に不安感を与えてしまうことや、駆動力伝達装置1における第1摩擦部材14及び第2摩擦部材16が過度に摩耗してしまうことを防ぐことができる。 (3) Since the transition to the connected state in step S14 is performed when the vehicle speed is equal to or lower than a predetermined value, an impact is generated when the friction clutch 1a is operated, giving anxiety to the driver or the like. In addition, excessive wear of the first friction member 14 and the second friction member 16 in the driving force transmission device 1 can be prevented.

(4)車速の上昇によってT_syncが第1の所定値以上となることが予見される場合に、摩擦クラッチ1aの作動によってプロペラシャフト20が回転し、コネクト状態へ遷移するので、車速が上昇して噛み合いクラッチ23の同期に過大な時間が必要となる前に、コネクト状態へ遷移を完了させることができる。 (4) When it is predicted that T_sync will be equal to or higher than the first predetermined value due to an increase in the vehicle speed, the propeller shaft 20 is rotated by the operation of the friction clutch 1a and transitions to the connected state. The transition to the connected state can be completed before an excessive amount of time is required for synchronization of the meshing clutch 23.

以上、本発明の四輪駆動車の制御装置及び四輪駆動車の制御方法を上記の実施の形態に基づいて説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の態様において実施することが可能である。   As mentioned above, although the control apparatus of the four-wheel drive vehicle of this invention and the control method of the four-wheel drive vehicle were demonstrated based on said embodiment, this invention is not limited to said embodiment, The It is possible to implement in various modes without departing from the gist.

例えば、上記実施の形態では、リヤディファレンシャル22と後輪205R側のアクスルシャフト29Rとの間に駆動力伝達装置1を配置し、駆動力伝達装置1の摩擦クラッチ1aの伝達トルクによってプロペラシャフト20を回転させるようにしたが、これに限らず、例えばリヤディファレンシャル22のサイドギヤ221Rと後輪205R側のアクスルシャフト29Rとを直接接続し、摩擦クラッチであるトルクカップリング28の伝達トルクによってプロペラシャフト20を回転させ、噛み合いクラッチ23を同期させるようにしてもよい。   For example, in the above embodiment, the driving force transmission device 1 is disposed between the rear differential 22 and the axle shaft 29R on the rear wheel 205R side, and the propeller shaft 20 is driven by the transmission torque of the friction clutch 1a of the driving force transmission device 1. However, the present invention is not limited to this. For example, the side gear 221R of the rear differential 22 and the axle shaft 29R on the rear wheel 205R side are directly connected, and the propeller shaft 20 is driven by torque transmitted from the torque coupling 28 that is a friction clutch. The meshing clutch 23 may be synchronized by rotating.

また、上記実施の形態では、トルクカップリング28をプロペラシャフト20のリヤ側に配置したが、トルクカップリング28をプロペラシャフト20のフロント側に配置してもよい。   In the above embodiment, the torque coupling 28 is disposed on the rear side of the propeller shaft 20. However, the torque coupling 28 may be disposed on the front side of the propeller shaft 20.

1…駆動力伝達装置、1a…摩擦クラッチ、3…位置決め機構、4…アーマチャ、4a…貫通孔、4b…ピン挿通孔、5…カム部材、5a…軸方向端面、6…針状ころ軸受、9…制御装置、10…ハウジング、11…中間軸、11a…収容空間、12…インナシャフト、12a…スプライン突起、13…噛み合い部材、13a…スプライン突起、13b…スプライン歯、13c…軸方向穴、14…第1摩擦部材、15…弾性部材、16…第2摩擦部材、19…係止部、19a…先端面、20…プロペラシャフト、21…フロントディファレンシャル、22…リヤディファレンシャル、23…噛み合いクラッチ、24L,24R…アクスルシャフト、26…前輪側歯車機構、27…後輪側歯車機構、28…トルクカップリング、29L,29R…アクスルシャフト、30…ヨーク、31…電磁コイル、32…皿バネ、33…ピン、40…本体、41…押圧突起、41a…対向面、51〜56…第1乃至第6の被係止部、51a,52a,53a,54a,55a,56a…軸方向端面、57…壁部、91…記憶部、92…制御部、93…電流出力回路、101…第1ハウジング部材、102…第2ハウジング部材、102c…受け部、102d…貫通孔、103…ボルト、104,105…玉軸受、110…軸部、111…筒部、111a…スプライン歯、111b…スプライン突起、112…玉軸受、131…リターンバネ、132…受け部材、141…本体部、142…鍔部、142a…内周面、151…弾性部材、151a…皿バネ、152…環状体、161…本体部、162…鍔部、162a…外周面、200…四輪駆動車、201…駆動力伝達系、201A…前輪側駆動力伝達系、201B…後輪側駆動力伝達系、202…エンジン、203…トランスミッション、204L,204R…前輪、205L,205R…後輪、211L,211R…サイドギヤ、212…ピニオンギヤ、213…ギヤ支持部材、214…フロントデフケース、220…ディファレンシャルキャリア、220b,220c…軸受、221L,221R…サイドギヤ、222…ピニオンギヤ、223…ギヤ支持部材、224…リヤデフケース、231…第1回転部材、231a…スプライン歯、232…第2回転部材、232a…スプライン歯、233…スリーブ、233a…スプライン歯、233b…溝、234…フォーク、261…ピニオンギヤ、262…リングギヤ、271…ピニオンギヤ、271a…スプライン係合部、271b…ギヤ部、271c…軸部、272…リングギヤ、281…フロントハウジング、281a…スプライン係合部、282…リヤハウジング、283…メインクラッチ、283a…アウタクラッチプレート、283b…インナクラッチプレート、284…電磁クラッチ機構、284a…電磁コイル、284b…アーマチャ、284c…パイロットクラッチ、285…カム機構、285a…第1カム部材、285b…第2カム部材、285c…転動体、286…取付部材、L…潤滑油、O…回転軸線、O…回転軸線、 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Driving force transmission device, 1a ... Friction clutch, 3 ... Positioning mechanism, 4 ... Armature, 4a ... Through-hole, 4b ... Pin insertion hole, 5 ... Cam member, 5a ... Axial end surface, 6 ... Needle roller bearing, DESCRIPTION OF SYMBOLS 9 ... Control apparatus, 10 ... Housing, 11 ... Intermediate shaft, 11a ... Accommodating space, 12 ... Inner shaft, 12a ... Spline protrusion, 13 ... Intermeshing member, 13a ... Spline protrusion, 13b ... Spline tooth, 13c ... Axial hole, DESCRIPTION OF SYMBOLS 14 ... 1st friction member, 15 ... Elastic member, 16 ... 2nd friction member, 19 ... Locking part, 19a ... End surface, 20 ... Propeller shaft, 21 ... Front differential, 22 ... Rear differential, 23 ... Meshing clutch, 24L, 24R ... axle shaft, 26 ... front wheel side gear mechanism, 27 ... rear wheel side gear mechanism, 28 ... torque coupling, 29L, 29R Axle shaft, 30 ... yoke, 31 ... electromagnetic coil, 32 ... disc spring, 33 ... pin, 40 ... main body, 41 ... pressing projection, 41a ... facing surface, 51-56 ... first to sixth locked parts, 51a, 52a, 53a, 54a, 55a, 56a ... axial end face, 57 ... wall part, 91 ... storage part, 92 ... control part, 93 ... current output circuit, 101 ... first housing member, 102 ... second housing member , 102c ... receiving portion, 102d ... through hole, 103 ... bolt, 104, 105 ... ball bearing, 110 ... shaft portion, 111 ... cylindrical portion, 111a ... spline teeth, 111b ... spline protrusion, 112 ... ball bearing, 131 ... return Spring, 132 ... receiving member, 141 ... main body, 142 ... collar, 142a ... inner peripheral surface, 151 ... elastic member, 151a ... disc spring, 152 ... annular body, 161 ... main body, 162鍔 part, 162a, outer peripheral surface, 200, four-wheel drive vehicle, 201, driving force transmission system, 201A, front wheel side driving force transmission system, 201B, rear wheel side driving force transmission system, 202, engine, 203, transmission, 204L 204R ... front wheel, 205L, 205R ... rear wheel, 211L, 211R ... side gear, 212 ... pinion gear, 213 ... gear support member, 214 ... front differential case, 220 ... differential carrier, 220b, 220c ... bearing, 221L, 221R ... side gear, 222 ... pinion gear, 223 ... gear support member, 224 ... rear differential case, 231 ... first rotating member, 231a ... spline teeth, 232 ... second rotating member, 232a ... spline teeth, 233 ... sleeve, 233a ... spline teeth, 233b ... Groove, 234 ... fork, 261 ... pi Nion gear, 262 ... Ring gear, 271 ... Pinion gear, 271a ... Spline engaging portion, 271b ... Gear portion, 271c ... Shaft portion, 272 ... Ring gear, 281 ... Front housing, 281a ... Spline engaging portion, 282 ... Rear housing, 283 ... Main clutch, 283a ... outer clutch plate, 283b ... inner clutch plate, 284 ... electromagnetic clutch mechanism, 284a ... electromagnetic coil, 284b ... armature, 284c ... pilot clutch, 285 ... cam mechanism, 285a ... first cam member, 285b ... first 2 cam member, 285c ... rolling element, 286 ... mounting member, L ... lubricant, O 1 ... rotational axis, O 2 ... rotational axis,

Claims (6)

駆動源の駆動力を主駆動輪及び補助駆動輪に伝達する4輪駆動状態と、前記駆動源の駆動力を前記主駆動輪のみに伝達する2輪駆動状態とを切り替え可能な四輪駆動車の制御装置であって、
前記四輪駆動車は、
前記4輪駆動状態において前記補助駆動輪に駆動力を伝達するプロペラシャフトと、
少なくとも1つの噛み合いクラッチを含み、前記2輪駆動状態において前記プロペラシャフトと前記主駆動輪及び前記補助駆動輪との連結を遮断すると共に、前記4輪駆動状態において前記プロペラシャフトと前記主駆動輪及び前記補助駆動輪とを連結することが可能な連結機構と、
前記連結機構の連結遮断状態において前記プロペラシャフトに前記噛み合いクラッチを同期させるための回転力を伝達することが可能な摩擦クラッチとを備え、
前記2輪駆動状態において前記噛み合いクラッチを同期させる場合に、その同期に要する所要時間が第1の所定値以上になると判断されるとき、前記摩擦クラッチの作動によって前記プロペラシャフトを回転させる
四輪駆動車の制御装置。
A four-wheel drive vehicle capable of switching between a four-wheel drive state in which the drive force of the drive source is transmitted to the main drive wheel and the auxiliary drive wheel and a two-wheel drive state in which the drive force of the drive source is transmitted only to the main drive wheel. A control device of
The four-wheel drive vehicle is
A propeller shaft that transmits driving force to the auxiliary driving wheel in the four-wheel driving state;
Including at least one meshing clutch, and disconnecting the propeller shaft from the main drive wheel and the auxiliary drive wheel in the two-wheel drive state; and the propeller shaft and the main drive wheel in the four-wheel drive state; A coupling mechanism capable of coupling the auxiliary drive wheel;
A friction clutch capable of transmitting a rotational force for synchronizing the meshing clutch to the propeller shaft in a state where the coupling mechanism is disconnected;
When the meshing clutch is synchronized in the two-wheel drive state, when it is determined that the time required for the synchronization exceeds the first predetermined value, the propeller shaft is rotated by the operation of the friction clutch. Car control device.
前記2輪駆動状態において、前記所要時間が前記第1の所定値よりも短い第2の所定値以上であると判断されるとき、前記摩擦クラッチを作動させるための条件を緩和し、前記所要時間が前記第2の所定値未満である場合に比較して早期に前記摩擦クラッチを作動させる、
請求項1に記載の四輪駆動車の制御装置。
In the two-wheel drive state, when it is determined that the required time is equal to or greater than a second predetermined value shorter than the first predetermined value, the condition for operating the friction clutch is relaxed, and the required time Actuating the friction clutch at an early stage as compared with the case where is less than the second predetermined value,
The control device for a four-wheel drive vehicle according to claim 1.
前記噛み合いクラッチの同期に要する所要時間が前記第1の所定値以上になると判断されるとき、車速が所定値以下であることを条件として前記摩擦クラッチを作動させる、
請求項1又は2に記載の四輪駆動車の制御装置。
When it is determined that the time required for synchronization of the meshing clutch is equal to or greater than the first predetermined value, the friction clutch is operated on condition that the vehicle speed is equal to or lower than the predetermined value;
The control device for a four-wheel drive vehicle according to claim 1 or 2.
前記4輪駆動状態において、前記プロペラシャフトの回転が停止した後に前記噛み合いクラッチを同期させるのに要する時間が所定値以上となると判断される場合に、車両走行状態にかかわらず、前記噛み合いクラッチの連結状態を維持する、
請求項1乃至3の何れか1項に記載の四輪駆動車の制御装置。
In the four-wheel drive state, when it is determined that the time required for synchronizing the meshing clutch after the rotation of the propeller shaft is equal to or greater than a predetermined value, the meshing clutch is connected regardless of the vehicle running state. Maintain state,
The control device for a four-wheel drive vehicle according to any one of claims 1 to 3.
前記連結機構の連結遮断状態における加速時に、車速の上昇によって前記所要時間が所定値以上となることが予見される場合に、前記摩擦クラッチの作動によって前記プロペラシャフトを回転させる、
請求項1乃至4の何れか1項に記載の四輪駆動車の制御装置。
When it is predicted that the required time will be greater than or equal to a predetermined value due to an increase in vehicle speed during acceleration when the connection mechanism is disconnected, the propeller shaft is rotated by operating the friction clutch.
The control device for a four-wheel drive vehicle according to any one of claims 1 to 4.
駆動源の駆動力を主駆動輪及び補助駆動輪に伝達する4輪駆動状態と、前記駆動源の駆動力を前記主駆動輪のみに伝達する2輪駆動状態とを切り替え可能な四輪駆動車の制御方法であって、
前記四輪駆動車は、
前記4輪駆動状態において前記補助駆動輪に駆動力を伝達するプロペラシャフトと、
少なくとも1つの噛み合いクラッチを含み、前記2輪駆動状態において前記プロペラシャフトと前記主駆動輪及び前記補助駆動輪との連結を遮断すると共に、前記4輪駆動状態において前記プロペラシャフトと前記主駆動輪及び前記補助駆動輪とを連結することが可能な連結機構と、
前記連結機構の連結遮断状態において前記プロペラシャフトに前記噛み合いクラッチを同期させるための回転力を伝達することが可能な摩擦クラッチとを備え、
前記2輪駆動状態において前記噛み合いクラッチを同期させる場合に、その同期に要する所要時間が第1の所定値以上になると判断されるとき、前記摩擦クラッチの作動によって前記プロペラシャフトを回転させる
四輪駆動車の制御方法。
A four-wheel drive vehicle capable of switching between a four-wheel drive state in which the drive force of the drive source is transmitted to the main drive wheel and the auxiliary drive wheel and a two-wheel drive state in which the drive force of the drive source is transmitted only to the main drive wheel. Control method,
The four-wheel drive vehicle is
A propeller shaft that transmits driving force to the auxiliary driving wheel in the four-wheel driving state;
Including at least one meshing clutch, and disconnecting the propeller shaft from the main drive wheel and the auxiliary drive wheel in the two-wheel drive state; and the propeller shaft and the main drive wheel in the four-wheel drive state; A coupling mechanism capable of coupling the auxiliary drive wheel;
A friction clutch capable of transmitting a rotational force for synchronizing the meshing clutch to the propeller shaft in a state where the coupling mechanism is disconnected;
When the meshing clutch is synchronized in the two-wheel drive state, when it is determined that the time required for the synchronization exceeds the first predetermined value, the propeller shaft is rotated by the operation of the friction clutch. How to control the car.
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