JP2004359132A

JP2004359132A - Driving force transmission system

Info

Publication number: JP2004359132A
Application number: JP2003160898A
Authority: JP
Inventors: Noriyuki Sudo; 則幸須藤; Takashi Sasanuma; 敬笹沼; Tetsuya Akaogi; 鉄也赤荻
Original assignee: Tochigi Fuji Sangyo KK
Current assignee: GKN Driveline Japan Ltd
Priority date: 2003-06-05
Filing date: 2003-06-05
Publication date: 2004-12-24

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent an engine racing even if a driving force is fed by being coupled with a first clutch device in a state where coupling of a second clutch device is not completed, and the engagement operation of the second clutch is delayed due to the cold district or wintertime or the like. <P>SOLUTION: The driving force transmission system A has a driving force distribution mechanism 7, the first clutch device 9, and the second clutch device 13. The driving force distribution mechanism 7 distributes the driving force from the engine 3 to a front wheel side rotating shaft and a rear wheel side rotating shaft. The first clutch device 9 is provided on the driving force distribution mechanism 7, couples so as to rotate the front wheel side rotating shaft and the rear wheel side rotating shaft differentially, and releases the coupling the front wheel side rotating shaft and the rear wheel side rotating shaft so as to enable differential rotation. The second clutch device 13 is positioned between the front wheel side rotating shaft and the front wheel, provided in the lubricatable space with oil, transmits the driving force from the engine 3 to the front wheel side by coupling, and cuts off the transmission to the front wheel side by releasing the coupling. The driving force transmission system A is provided with a controller 60 coupling the second clutch device 13 together when the traveling speed of the vehicle becomes not larger than a predetermined value. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、エンジンからの駆動力を前輪側回転軸と後輪側回転軸へ伝達する駆動力伝達システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図５と図７は、特許文献１に記載されているような４輪駆動車の動力系を示している。
【０００３】
この動力系は、エンジン６０１と、トランスファー（駆動力分配機構）６０３と、前輪側プロペラシャフト６０５と、フロントデフ６０７と、前輪６０９，６１１と、後輪側プロペラシャフト６１３と、リヤデフ６１５と、後輪６１７，６１９とから構成されている。また、トランスファー６０３は、２輪駆動走行時にフロントデフ６０７側を切り離す２−４切替え機構（第１のクラッチ装置）とを備えている。
【０００４】
また、図６と図８はフロントデフ６０７を示しており、フロントデフ６０７は、前輪側プロペラシャフト６０５に連結されたドライブピニオンギアと噛み合うリングギア６２１と、リングギア６２１が固定されたアウターデフケース６２３と、インナーデフケース６２５と、アウターデフケース６２３とインナーデフケース６２５とを断続する噛み合いクラッチ（第２のクラッチ装置）６２７と、インナーデフケース６２５に連結された差動機構６２９とを備え、差動機構６２９の出力側サイドギア６３１，６３３は車軸６３５，６３７を介してそれぞれ前輪６０９，６１１に連結されている。
【０００５】
図７と図８は４輪駆動状態を示しており、４輪駆動走行時は、トランスファー６０３において、２−４切替え機構が前輪側プロペラシャフト６０５にエンジン６０１の駆動力を送り、フロントデフ６０７において、噛み合いクラッチ６２７がアウターデフケース６２３とインナーデフケース６２５を連結させる。
【０００６】
また、図５と図６は２輪駆動状態を示しており、２輪駆動走行時は、デフロック機能がセンターデフの差動回転をロックすると共に、２−４切替え機構が前輪側プロペラシャフト６０５を切り離し、噛み合いクラッチ６２７がアウターデフケース６２３とインナーデフケース６２５の連結を解除する。
【０００７】
【特許文献１】
特開平９−２８６２５４号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、図５〜図８の従来例の場合、図５のように２輪駆動状態で駐車すると、図６のようにフロントデフ６０７で噛み合いクラッチ（第２のクラッチ装置）６２７によりアウターデフケース６２３とインナーデフケース６２５の連結が解除されるが、このような２輪駆動状態から車両を４輪駆動状態に切り替えて発進すると、上記のように、トランスファー６０３で２−４切替え機構（第１のクラッチ装置）がフロントデフ６０７側にエンジン６０１の駆動力を送り、フロントデフ６０７で噛み合いクラッチ６２７がアウターデフケース６２３とインナーデフケース６２５を連結させる。
【０００９】
ところが、デフロック機能と２−４切替え機構（第１のクラッチ装置）を操作するトランスファー６０３のアクチュエータが作動して２−４切替え機構（第１のクラッチ装置）からフロントデフ６０７側へ駆動力の伝達が開始されても、フロントデフ６０７では噛み合いクラッチ（第２のクラッチ装置）６２７の連結が完了していない場合が生じる。
【００１０】
このように噛み合いクラッチ（第２のクラッチ装置）６２７の連結が完了していない状態でフロントデフ６０７側に駆動力が送られると、図７と図８のように、プロペラシャフト６０５とリングギア６２１とアウターデフケース６２３が空転し、これに伴うトルク抜けによってエンジン６０１の吹け上がりが生じる。
【００１１】
また、例えば、寒冷地や冬期には早朝に路面が凍結することがあり、このような場合は２輪駆動状態で駐車しても上記のように４輪駆動状態に切り替えて発進したいことが多い上に、低温によってフロントデフ６０７のオイル粘度が高くなると噛み合いクラッチ（第２のクラッチ装置）６２７の噛み合い動作が遅くなるから、エンジン６０１の吹け上がりはさらに生じ易くなる。
【００１２】
そこで、この発明は、第２のクラッチ装置の連結が完了していない状態で第１のクラッチ装置が連結されて駆動力が送られても、エンジンの吹け上がりが生じることがなく、寒冷地や冬期などで第２のクラッチの噛み合い動作が遅くなってもエンジンの吹け上がりが生じることのない駆動力伝達システムの提供を目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
請求項１の駆動力伝達システムは、エンジンからの駆動力を前輪側回転軸と後輪側回転軸へ分配する駆動力分配機構と、前記駆動力分配機構に設けられて、前記前輪側回転軸と前記後輪側回転軸を同一回転するように連結し、前記前輪側回転軸と前記後輪側回転軸を差動回転可能なように連結解除する第１のクラッチ装置と、前記前輪側回転軸と前輪との間に位置しオイルで潤滑可能な空間内に設けられて、前記エンジンからの駆動力を連結により前記前輪側へ伝達し、連結解除により前記前輪側への伝達を遮断する第２のクラッチ装置とを有する駆動力伝達システムであって、さらに、車両の走行速度が所定値以下になると、第２のクラッチ装置を連結させるコントローラを有することを特徴とする。
【００１４】
請求項１の駆動力伝達システムでは、第２のクラッチ装置の連結が解除された状態で車両の走行速度が所定値以下になると（例えば、停車すると）、コントローラは第２のクラッチ装置を連結させる。
【００１５】
この場合、例えば、寒冷地や冬期に第２のクラッチの連結解除状態で走行し駐車した翌朝に路面が凍結した場合、第２のクラッチ装置を４輪駆動状態に切り替えて発進させても、コントローラによって第２のクラッチ装置がすでに連結されているので、第２のクラッチ装置側車輪へのトルク抜けによるエンジンの吹け上がりが生じることはない。また、低温によってオイル粘度が高くなり第２のクラッチ装置の切り替えレスポンスが低下しても、上記のようにコントローラが第２のクラッチ装置を連結状態とするのでエンジンの吹け上がりは生じない。
【００１６】
また、停車時には第２のクラッチ装置が連結状態になるから、車両は傾斜路面上でも充分なパーキングブレーキ作用が得られる。また、車輪がスリップし易い悪路や、大きな駆動トルクが必要な傾斜路面上では、一般に車両は低速で走行させるから、車速が所定値以下になると上記のように駆動力伝達システムが自動的に連結される請求項１の発明によれば、必要に応じて駆動力分配機構を４輪駆動状態に切り替えるだけで車両が極めて迅速に第１のクラッチ装置、第２のクラッチ装置が連結状態（４輪駆動状態）になり、悪路脱出性や、傾斜路面上での走行性を大きく向上させることができる。
【００１７】
請求項２の駆動力伝達システムは、請求項１に記載の駆動力伝達システムであって、前記第２のクラッチ装置は前記オイルが所定の温度に上昇したとき連結解除されることを特徴とする。
【００１８】
請求項２の駆動力伝達システムでは、第２のクラッチ装置の連結が解除された２輪駆動状態で走行速度が所定値以下になると（例えば、停車すると）、コントローラは第２のクラッチ装置を連結させる。
【００１９】
従って、請求項１と同様の作用が得られる他に、例えば、低温によってオイル粘度が高くなり第２のクラッチ装置の連結を直ぐに解除できない場合には、オイルの温度が所定の温度に達したとき、第２のクラッチ装置の連結を解除する。
【００２０】
請求項３の駆動力伝達システムは、請求項２に記載の駆動力伝達システムであって、前記オイルの温度を検知する温度検知手段と、前記第１のクラッチ装置の連結または連結解除を検知する連結検知手段とを有し、前記連結検知手段により前記第１のクラッチ装置が連結解除された状態のとき前記温度検知手段によりオイルの温度が所定の温度以上に上昇している場合、前記コントローラは前記第２のクラッチ装置の連結を解除することを特徴とする。
【００２１】
この駆動力伝達システムでは、第２のクラッチ装置が連結した例えば４輪駆動走行状態から、２輪駆動走行可能な状態とするには、第２のクラッチ装置の連結を解除して２輪駆動走行可能な状態とする。このとき、例えば低温によってオイル粘度が高くなり第２のクラッチ装置の連結を直ぐに解除できない場合が発生するが、コントローラは、第１のクラッチ装置により２輪駆動状態が選択されると、第２のクラッチ装置内のオイルの温度を油温検知手段で検知しこの検知結果が所定の温度に上昇すると第２のクラッチ装置の連結を解除し、２輪駆動走行可能な状態とする。
【００２２】
【発明の実施の形態】
次に、本発明に係る駆動力伝達システムの実施形態について説明する。
【００２３】
［第１実施形態］
図１〜図３によって第１実施形態の駆動力伝達システムＡについて説明する。図１は、フロントデフ１の構成を示す図面であり、図２はフロントデフ１を用いた４輪駆動車の動力系を示すスケルトン機構図であり、図３はこの４輪駆動車が４輪駆動走行するときの状態を示す図面である。また、以下の説明の中で、左右の方向はこの４輪駆動車の左右の方向である。
【００２４】
図２に示すように、本実施形態の駆動力伝達システムＡは、エンジン３からの駆動力を前輪１９、２１側と後輪３１、３３側へ分配するトランスファー（駆動力分配機構）７と、このトランスファー７に設けられて前輪１９、２１側又は後輪３１、３３側のいずれか一方に駆動力を伝達した２輪駆動状態と前輪１９、２１側及び後輪３１、３３側に駆動力を伝達した４輪駆動状態とに切り替える２−４切替え機構（第１のクラッチ装置）９と、前輪１９、２１側に設けられてトランスファー７により分配されたエンジン３からの駆動力を前輪１９、２１側の駆動軸１５、１７に連結により伝達して４輪駆動走行状態とし、連結を解除することにより２輪駆動走行状態とするクラッチ装置（第２のクラッチ装置）１３とを備えている。また、前輪１９、２１の駆動軸１５、１７上には、フロントデフ（エンジン３の駆動力を左右の前輪１９、２１に配分する）１が設けられている。さらに、エンジン３とトランスファー７との間には、トランスミッショ５が設けられている。
【００２５】
なお、フロントデフ１はデフハウジング１８に指示され、デフハウジング１８内には潤滑オイルがフロントデフ１等を潤滑可能に所定量封入されている。
【００２６】
そして、本実施形態の駆動力伝達システムＡは、２輪駆動走行状態で走行速度が所定値以下になると、クラッチ装置（第２のクラッチ装置）１３を連結させて４輪駆動走行可能な状態にするコントローラ６０を有している。
【００２７】
上記トランスファー７には、上記２−４切替え機構９と、この２−４切替え機構９に接続されたチェーン伝動機構３５が設けられている。２−４切替え機構９は、トランスミッション５の出力軸３７とチェーン伝動機構３５とを断続し、出力軸３７は後輪側のプロペラシャフト２３にエンジン３の駆動力を伝達し、チェーン伝動機構３５は前輪側のプロペラシャフト１１に駆動力を伝達する。プロペラシャフト１１に伝達された駆動力は、フロントデフ１を介して左右の前輪１９、２１に分配される。クラッチ装置１３により断続される。
【００２８】
フロントデフ１は、図１及び図２に示すように、エンジン３の駆動力を受けて回転するアウターデフケース３９と、アウターデフケース３９の内部に相対回転自在に配置されたインナーデフケース４１と、インナーデフケース４１に連結されたベベルギア式の差動機構４３とで構成されている。そして、上記クラッチ装置１３が、アウターデフケース３９とインナーデフケース４１とを連結して４輪駆動車を４輪駆動可能な状態にし、アウターデフケース３９とインナーデフケース４１との連結を解除して前記４輪駆動車を２輪駆動状態にする。
【００２９】
図１に示すように、アウターデフケース３９にはリングギア４７が固定され、リングギア４７は前輪のプロペラシャフト１１側に連結されたドライブピニオンギア４９と噛み合っている。図２に示すように、差動機構４３は、インナーデフケース４１に連結されたピニオンシャフト５１と、ピニオンシャフト５１上に回転自在に支承されたピニオンギア５３と、ピニオンギア５３と左右から噛み合った一対の出力側サイドギア５５，５７とからなり、サイドギア５５，５７は左右の前車軸１５，１７にそれぞれ連結されている。そして、クラッチ装置１３によりアウターデフケース３０とインナーデフケース４１とを連結することにより、エンジン３からの駆動力が左右の車軸１５、１７に伝達され、連結を解除することにより車軸１５、１６、差動機構４３、インナーデフケース４１がアウターデフケース３９と切り離される。
【００３０】
クラッチ装置１３は、アウターデフケース３０とインナーデフケース４１とを噛み合わせる電磁アクチュエータ４５と、電磁アクチュエータ４５が停止するとクラッチ装置１３の連結を解除するリターンスプリング（不図示）とを有している。この電磁アクチュエータ４５は、上記コントローラ６０により駆動が制御される。
【００３１】
コントローラ６０には、クラッチ装置１３の他に、車両の速度を検知する車速センサ６１と、フロントデフ１内のオイルの温度を検知する油温検知手段６２と、２−４切替え機構９の２−４切替え状態を検知する２−４切替検知手段６３とが接続されている。
【００３２】
以下に駆動力伝達システムＡの作動について説明する。
【００３３】
４輪駆動走行時には、コントローラ６０により、トランスファー７では２−４切替え機構９が連結され、フロントデフ１ではクラッチ装置１３によってアウターデフケース３９とインナーデフケース４１が連結される。
【００３４】
この状態で、トランスミッション５からトランスファー７に入力するエンジン３の駆動力は、後輪側には、出力軸３７を介してプロペラシャフト２３からリヤデフ２５に伝達され、リヤデフ２５から後車軸２７，２９を介して左右の後輪３１，３３に配分される。
【００３５】
また、前輪側に配分されたエンジン３の駆動力は、２−４切替え機構９とチェーン伝動機構３５と前輪側のプロペラシャフト１１を回転させ、プロペラシャフト１１を回転させる駆動力は、ドライブピニオンギア４９と、リングギア４７と、アウターデフケース３９と、クラッチ装置１３と、インナーデフケース４１とを介して差動機構４３に伝達され、前車軸１５，１７から左右の前輪１９，２１に配分される。また、悪路などを走行中、前輪１９，２１の間、あるいは、後輪３１，３３の間に駆動抵抗差が生じると、フロントデフ１とリヤデフ２５の差動配分機能により、エンジン３の駆動力は前輪１９，２１と後輪３１，３３にそれぞれ差動配分される。
【００３６】
２輪駆動走行時には、コントローラによって２−４切替え機構９とクラッチ装置１３の連結がそれぞれ解除され、車両は後輪駆動の２輪駆動状態になる。このときクラッチ装置１３の連結解除によってアウターデフケース３９とインナーデフケース４１とが切り離され、インナーデフケース４１から前輪１９，２１までがフリー回転状態になるから、２−４切替え機構９とクラッチ装置１３の連結解除に伴って、２−４切替え機構９からフロントデフ１のアウターデフケース３９までがエンジン３の駆動力及び前輪１９，２１の回転から切り離され、連れ回りが防止されて、振動と騒音が軽減され、燃費が向上する。
【００３７】
さらに、本発明において、コントローラ６０は、車速センサー６１からの情報を受け取り、２輪駆動状態でも車速が所定値以下になると（あるいは、停車すると）、電磁アクチュエータ４５を作動させてクラッチ装置１３を連結し、フロントデフ１を４輪駆動可能な状態に切り替える。
【００３８】
従って、本実施形態の駆動力伝達システムＡによれば、車両を２輪駆動状態のまま駐車させても、クラッチ装置１３が連結操作されてフロントデフ１が４輪駆動可能な状態に切り替えられるので、例えば、寒冷地や冬期に２輪駆動状態で駐車した翌朝に路面が凍結した場合でも、トランスファー７（２−４切替え機構９）を４輪駆動状態に切り替えて発進すれば、フロントデフ１がすでに４輪駆動状態になっているので、前輪１９，２１側へのトルク抜けと、このトルク抜けによるエンジンの吹け上がりが防止される。
【００３９】
また、低温によってオイル粘度が高くなり、クラッチ装置１３の切り替えレスポンスが低下した状態であっても、上記のように発進時にはフロントデフ１がすでに４輪駆動状態になっているので、エンジンの吹け上がりは生じない。
【００４０】
また、駐車するとフロントデフ１が４輪駆動状態に切り替えられるから、駐車時にトランスファー７（２−４切替え機構９）を連結させておけば、傾斜路面上でも車両は充分なパーキングブレーキ作用が得られる。
【００４１】
また、車輪がスリップし易い悪路や、大きな駆動トルクが必要な傾斜路面上では、一般に、車両は低速で走行させるから、上記のように車速が所定値以下になるとフロントデフ１のクラッチ装置１３が自動的に連結される構成では、走行中に必要に応じて２−４切替え機構９を連結させるだけで車両が極めて迅速に４輪駆動可能な状態になるから、悪路脱出性や、傾斜路面上の走行性を大きく向上させることができる。
【００４２】
また、４輪駆動状態で停止してフロントデフ１内のオイルの温度が低下している状態から２輪駆動状態で走行しようとする場合には、コントローラ６０は、油温検知手段６２が検知したオイルの温度が所定の温度に上昇したときにクラッチ装置１３の連結を解除して２輪駆動走行可能な状態とする。
【００４３】
従って、低温によってオイル粘度が高くなり、クラッチ装置１３の切り替えレスポンスが低下した状態であっても、４輪駆動状態で発進することができるとともに、２輪駆動状態でも発進することができる。
【００４４】
［第２実施形態］
次に図４を用いて、第２実施形態の駆動力伝達システムＢについて説明する。図４はクラッチ装置（第２のクラッチ装置）１０１を用いた４輪駆動車の動力系を示すスケルトン機構図である。なお、第１実施形態と同構成部分については図面に同符号を付し、重複した説明は省略する。
【００４５】
本実施形態では、第２のクラッチ装置として第１実施形態のクラッチ装置１３に代えて、フロントデフ１０１と車軸１７との間にクラッチ装置１０１を配置し、フロントデフ１に代えて、フリーランニング機構を持たない通常のフロントデフ１０３を配置した。
【００４６】
そして、本実施形態の駆動力伝達システムＢにおいても、２輪駆動走行状態で走行速度が所定値以下になると、クラッチ装置１０１を連結させて４輪走行可能な状態にするコントローラ１１７を有している。
【００４７】
フロントデフ１０３は、デフケース１０５とベベルギア式差動機構４３から構成されており、差動機構４３のピニオンシャフト５１はデフケース１０５に連結され、デフケース１０５にはリングギア４７が固定され、リングギア４７はプロペラシャフト１１側のドライブピニオンギア４９と噛み合っている。
【００４８】
クラッチ装置１０１は、フロントデフ１０３と右車軸１７との間に配置され、一般にアクスルディスコネクトと呼称される装置であり、同軸配置された一対のギア１０７，１０９と、ギア１０７，１０９の一方または両方と噛み合う位置に移動する連結リング１１１とから構成されており、ギア１０７はフロントデフ１０３の右サイドギア５７側の伝達軸１１３に連結され、ギア１０９は車軸１７側の伝達軸１１５に連結されている。なお、第２のクラッチ装置は、クラッチハウジング１１２内に配置され、クラッチハウジング１１２内には所定量の潤滑オイルが封入されている。
【００４９】
電磁アクチュエータは、連結リング１１１を両方のギア１０７，１０９と噛み合う位置に移動させてクラッチ装置１０１を連結させ、リターンスプリングは、電磁アクチュエータが停止すると、連結リング１１１をギア１０７，１０９の一方とだけ噛み合う位置に移動させてクラッチ装置１０１の連結を解除する。
【００５０】
コントローラ１１７は、下記のように、２−４切替え機構９とクラッチ装置１０１の断続操作を行う。
【００５１】
クラッチ装置１０１は、上記のように４輪駆動車を２輪駆動状態と４輪駆動状態とに切り替え可能な駆動力伝達システムであって、クラッチ装置１０１を噛み合わせる電磁アクチュエータと、この電磁アクチュエータが停止するとクラッチ装置１０１の連結を解除するリターンスプリングと、電磁アクチュエータを操作してクラッチ装置１０１を連結させるコントローラとを備えており、前記４輪駆動車において、コントローラ１１７は、２輪駆動状態で走行速度が所定値以下になると、クラッチ装置１０１を連結させてフロントデフ１０３を４輪駆動可能な状態にする。
【００５２】
４輪駆動走行時には、コントローラ１１７によって、トランスファー７の２−４切替え機構９が連結され、前輪側のクラッチ装置１０１が連結される。この状態で、トランスミッション５からトランスファー７に入力したエンジン３の駆動力は、出力軸３７とプロペラシャフト２３からリヤデフ２５に伝達され、後車軸２７，２９を介して左右の後輪３１，３３に配分されると共に、２−４切替え機構９とチェーン伝動機構３５などを介してフロントデフ１０１に伝達され、前車軸１５，１７を介して左右の前輪１９，２１に配分される。
【００５３】
２輪駆動走行時には、コントローラによって２−４切替え機構９とクラッチ装置１０１の連結がそれぞれ解除され、車両は後輪駆動の２輪駆動状態になる。また、クラッチ装置１０１の連結が解除されると、車両の走行に伴う右前輪２１の回転がクラッチ装置１０１で遮断されると共に、差動機構４３の右サイドギア５７が回転フリーの状態になるから、車両の走行に伴う左前輪１９の回転もピニオンギア５３の自転によって遮断され、デフケース１０５の回転が停止する。
【００５４】
このように２−４切替え機構９とクラッチ装置１０１の連結解除によって、２−４切替え機構９からフロントデフ１０３のデフケース１０５までがエンジン３の駆動力及び前輪１９，２１の回転による連れ回りが防止され、振動と騒音が軽減され、燃費が向上する。
【００５５】
さらに、本発明において、コントローラ１１７は、車速センサ６１からの情報を受け取り、上記のように、２輪駆動状態でも車速が所定値以下になると（あるいは、停車すると）、電磁アクチュエータ４５を作動させてクラッチ装置１０１を連結し、フロントデフ１０３を４輪駆動可能な状態に切り替える。
【００５６】
本実施形態の駆動力伝達システムＢによれば、車両を２輪駆動状態のまま駐車させても、クラッチ装置１０１が連結操作されてフロントデフ１０３が４輪駆動可能な状態に切り替えられるから、例えば、寒冷地や冬期に２輪駆動状態で駐車した翌朝に路面が凍結したときは、トランスファー７（２−４切替え機構９）を４輪駆動状態に切り替えて発進すれば、クラッチ装置１０１（フロントデフ１０３）がすでに４輪駆動状態になっているから、前輪１９，２１側へのトルク抜けによるエンジンの吹け上がりが生じることはない。
【００５７】
また、低温によってオイル粘度が高くなり、クラッチ装置１０１の切り替えレスポンスが低下した状態であっても、同様にフロントデフ１０３はすでに４輪駆動状態になっているから、エンジンの吹け上がりは生じない。
【００５８】
また、駐車するとクラッチ装置１０１（フロントデフ１０３）が４輪駆動状態に切り替えられるから、駐車時に２−４切替え機構９を連結させておけば、傾斜路面上でも車両は充分なパーキングブレーキ作用が得られる。
【００５９】
また、車輪がスリップし易い悪路や、大きな駆動トルクが必要な傾斜路面上のように車両を低速で走行させる状態では、上記のように車速が所定値以下になるとクラッチ装置１０１が自動的に連結される構成では、走行中に必要に応じて２−４切替え機構９を連結させるだけで、車両が極めて迅速に４輪駆動状態になるから、悪路脱出性や、傾斜路面上の走行性を大きく向上させることができる。
【００６０】
［本発明の範囲に含まれる他の態様］
なお、本発明では、第２のクラッチ装置を連結させる走行速度の所定値を零に設定することにより、停車するとクラッチ装置を連結させるように構成してもよい。
【００６１】
また、このとき走行速度を速度センサーで検知する代わりに、イグニションキーのＯＦＦ操作により走行速度が零になったことを検知して、クラッチ装置を連結させてもよい。
【００６２】
本発明では、第２のクラッチ装置を操作するアクチュエータは、電磁アクチュエータの他に、油圧アクチュエータや空気アクチュエータのような流体圧式のアクチュエ−タでも、電動モータを用いたアクチュエータでも、手動で操作するアクチュエータでもよい。
【００６３】
また、第２のクラッチ装置に連結状態を保持する機構を設ければ、アクチュエータを作動させてクラッチ装置を連結させるように構成（正作動構成）した場合、例えば、駐車した後アクチュエータを停止させても、この連結状態保持機構によってクラッチ装置が連結状態（４輪駆動可能な状態）に保たれるから、アクチュエータの駆動源である電磁石やポンプなどを駐車中に停止させることが可能になると共に、４輪駆動走行より走行時間の長い２輪駆動走行時に電磁石やポンプなどを停止させることができるから、電磁石やポンプなどの駆動源であるバッテリーの負担を大幅に軽減させ、バッテリー充電用のオルタネータを駆動するエンジンの燃費を向上させることができる。
【００６４】
なお、第２のクラッチ装置は、アクチュエータによって連結を解除し、シフトスプリングによって連結させる（４輪駆動可能な状態にする）ように構成（負作動構成）してもよく、この場合、クラッチ装置の連結保持機構を設けないでも、駐車中にバッテリーの負担を軽減させ、エンジンの燃費を向上させることができる。
【００６５】
また、本発明の駆動力伝達システムは、両実施形態と異なって前輪側ではなく、後輪側に配置してもよい。
【００６６】
また、第１のクラッチ装置としては、エンジンからの駆動力を受け前後輪側の差動を許容するトランスファ５内に配置されたセンターデファレンシャル装置において、前後輪間の差動を阻止するように機能するデファレンシャルロック用のクラッチに置き換えることも可能であり、この場合も本発明の目的十分達成するものである。
【００６７】
【発明の効果】
請求項１の駆動力伝達システムによれば、第２のクラッチ装置の連結が完了していない状態で第１のクラッチ装置が連結されて駆動力が送られても、エンジンの吹け上がりが生じることがなく、寒冷地や冬期などで第２のクラッチの噛み合い動作が遅くなっても、コントローラにより車両の走行速度が所定値以下になると、第２のクラッチ装置を連結させるので、例えば、路面が凍結したとき２輪駆動状態から駆動力分配機構を４輪駆動状態に切り替えて車両を発進させても、トルク抜けによるエンジンの吹け上がりが生じることはない。
【００６８】
また、低温時のオイル粘度上昇によってぢあ２のクラッチ装置の切り替えレスポンスが低下しても、第２のクラッチ装置が４輪駆動状態にされているからエンジンの吹け上がりは防止される。
【００６９】
また、停車時には第１のクラッチ装置、第２のクラッチ装置が連結状態になるから、車両は傾斜路面上でも充分なパーキングブレーキ作用が得られる。
【００７０】
また、車両を低速で走行させる悪路や傾斜路面上では、車速が所定値以下になると駆動力伝達システムが連結される請求項１の発明によれば、駆動力分配機構を４輪駆動状態に切り替えるだけで、車両が極めて迅速に４輪駆動状態になるから、悪路脱出性や傾斜路面の走行性を大きく向上させることができる。
【００７１】
請求項２の駆動力伝達システムによれば、例えば、寒冷地や冬期に２輪駆動状態で駐車した翌朝に路面が凍結した場合、駆動力分配機構を４輪駆動状態に切り替えて発進させても、第２のクラッチ装置がすでに４輪駆動状態にされているから、第２のクラッチ装置側車輪へのトルク抜けによるエンジンの吹け上がりが生じることはない。また、低温によってオイル粘度が高くなり第２のクラッチ装置の切り替えレスポンスが低下しても、上記のように第２のクラッチ装置が４輪駆動状態になっているからエンジンの吹け上がりは生じない。
【００７２】
また、第２のクラッチ装置が連結した例えば、４輪駆動走行可能な状態から、２輪駆動走行可能な状態とする場合は、第２のクラッチ装置の連結を解除して２輪駆動走行可能な状態とする。このとき、例えば、低温によってオイル粘度が高くなり第２のクラッチ装置の連結を直ぐに解除できない場合には、オイルの温度が所定の温度に達したとき、クラッチ装置の連結を解除する。これにより、２輪駆動走行が可能となる。
【００７３】
請求項３の駆動力伝達システムによれば、第２のクラッチ装置が連結した４輪駆動走行可能な状態から、２輪駆動走行可能な状態とする場合は、第２のクラッチ装置の連結を解除して２輪駆動走行可能な状態とする。このとき、例えば低温によってオイル粘度が高くなり第２のクラッチ装置の連結を直ぐに解除できない場合は、コントローラは、連結解除検知手段により２輪駆動状態が選択されると、第２のクラッチ装置内の潤滑油の温度を油温検知手段が検知しこの検知結果が所定の温度に上昇すると第２のクラッチ装置の連結を解除する。これにより、２輪駆動走行が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態の駆動力伝達システムを示すスケルトン機構図である。
【図２】第１実施形態の駆動力伝達システムを用いた車両の動力伝達系を示すスケルトン機構図である。
【図３】図２の車両が４輪駆動走行する状態を示す図面である。
【図４】第２実施形態の駆動力伝達システムを用いた車両の動力伝達系を示すスケルトン機構図である。
【図５】動力断続機構を有する第２従来例の駆動力伝達システムを用いた車両が２輪駆動走行する状態を示す図面である。
【図６】動力断続機構の連結が解除された第２従来例の駆動力伝達システムを示す図面である。
【図７】４輪駆動状態に切り替えて発進する図６の車両を示す図面である。
【図８】４輪駆動状態で発進する際に空転する第２従来例を示す図面である。
【符号の説明】
Ａ、Ｂ駆動力伝達システム
３エンジン
７トランスファー（駆動力分配機構）
９２−４切替え機構（第１のクラッチ装置）
１３、１０１クラッチ装置（第２のクラッチ装置）
６０、１１７コントローラ
６１車速センサ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a driving force transmission system that transmits a driving force from an engine to a front wheel side rotation shaft and a rear wheel side rotation shaft.
[0002]
[Prior art]
FIG. 5 and FIG. 7 show a power system of a four-wheel drive vehicle as described in Patent Document 1.
[0003]
This power system includes an engine 601, a transfer (driving force distribution mechanism) 603, a front wheel side propeller shaft 605, a front differential 607, front wheels 609 and 611, a rear wheel side propeller shaft 613, a rear differential 615, and a rear differential 615. It is composed of wheels 617 and 619. The transfer 603 includes a 2-4 switching mechanism (first clutch device) that disconnects the front differential 607 during two-wheel drive travel.
[0004]
6 and 8 show a front differential 607. The front differential 607 includes a ring gear 621 that meshes with a drive pinion gear connected to the front wheel side propeller shaft 605, and an outer differential case 623 to which the ring gear 621 is fixed. , An inner differential case 625, a meshing clutch (second clutch device) 627 for intermittently connecting the outer differential case 623 and the inner differential case 625, and a differential mechanism 629 connected to the inner differential case 625. The output side gears 631, 633 are connected to front wheels 609, 611 via axles 635, 637, respectively.
[0005]
FIGS. 7 and 8 show a four-wheel drive state. During four-wheel drive travel, in the transfer 603, the 2-4 switching mechanism sends the driving force of the engine 601 to the front wheel side propeller shaft 605, and the front differential 607. The engagement clutch 627 connects the outer differential case 623 and the inner differential case 625.
[0006]
5 and 6 show a two-wheel drive state. During two-wheel drive travel, the differential lock function locks the differential rotation of the center differential, and the 2-4 switching mechanism controls the front wheel side propeller shaft 605. The disengagement and meshing clutch 627 releases the connection between the outer differential case 623 and the inner differential case 625.
[0007]
[Patent Document 1]
JP-A-9-286254
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the case of the conventional example shown in FIGS. 5 to 8, when the vehicle is parked in the two-wheel drive state as shown in FIG. 5, the outer differential case 623 is connected to the front differential 607 by the meshing clutch (second clutch device) 627 as shown in FIG. Although the connection of the inner differential case 625 is released, when the vehicle is switched from the two-wheel drive state to the four-wheel drive state and started, as described above, the transfer 603 uses the 2-4 switching mechanism (the first clutch device). ) Sends the driving force of the engine 601 to the front differential 607 side, and the mesh clutch 627 connects the outer differential case 623 and the inner differential case 625 with the front differential 607.
[0009]
However, the actuator of the transfer 603 that operates the differential lock function and the 2-4 switching mechanism (first clutch device) operates to transmit the driving force from the 2-4 switching mechanism (first clutch device) to the front differential 607 side. Starts, the engagement of the dog clutch (second clutch device) 627 may not be completed in the front differential 607.
[0010]
When the driving force is sent to the front differential 607 in a state where the engagement of the dog clutch (second clutch device) 627 is not completed, as shown in FIGS. 7 and 8, the propeller shaft 605 and the ring gear 621 are connected. Then, the outer differential case 623 idles, and the resulting torque loss causes the engine 601 to blow up.
[0011]
Further, for example, the road surface may freeze in the early morning in a cold region or in winter, and in such a case, it is often desired to switch to the four-wheel drive state and start when parking in the two-wheel drive state as described above. On the other hand, if the oil viscosity of the front differential 607 increases due to a low temperature, the meshing operation of the meshing clutch (second clutch device) 627 is slowed, and the engine 601 is more likely to blow up.
[0012]
Therefore, the present invention does not cause the engine to blow up even if the first clutch device is connected and the driving force is sent in a state where the connection of the second clutch device is not completed, and the cold region or the cold region It is an object of the present invention to provide a driving force transmission system in which the engine does not run up even if the engagement operation of the second clutch is delayed in winter or the like.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
The driving force transmission system according to claim 1, wherein the driving force distribution mechanism distributes driving force from an engine to a front wheel side rotation shaft and a rear wheel side rotation shaft, and the front wheel rotation shaft is provided in the driving force distribution mechanism. A first clutch device that connects the front wheel side rotation shaft and the rear wheel side rotation shaft so as to rotate in the same direction, and releases the front wheel side rotation shaft and the rear wheel side rotation shaft so as to be differentially rotatable; A motor is provided between the shaft and the front wheel in a space which can be lubricated with oil, and transmits the driving force from the engine to the front wheel side by coupling, and cuts off the transmission to the front wheel side by disconnecting. A driving force transmission system comprising: a second clutch device; and a controller that connects the second clutch device when the running speed of the vehicle becomes equal to or less than a predetermined value.
[0014]
In the driving force transmission system according to the first aspect, when the traveling speed of the vehicle becomes equal to or less than a predetermined value in a state where the connection of the second clutch device is released (for example, when the vehicle stops), the controller connects the second clutch device. .
[0015]
In this case, for example, when the road surface is frozen the next morning after the vehicle is driven and parked in the disconnected state of the second clutch in a cold region or in winter, even if the second clutch device is switched to the four-wheel drive state and started, the controller may be operated. As a result, since the second clutch device is already connected, the engine does not run up due to torque loss to the second clutch device-side wheel. Further, even if the oil viscosity increases due to the low temperature and the switching response of the second clutch device decreases, the engine does not run up because the controller sets the second clutch device in the connected state as described above.
[0016]
Further, when the vehicle is stopped, the second clutch device is engaged, so that the vehicle can obtain a sufficient parking brake action even on an inclined road surface. Also, on a rough road where wheels are likely to slip or on a slope where a large driving torque is required, the vehicle is generally driven at a low speed, so that when the vehicle speed falls below a predetermined value, the driving force transmission system is automatically activated as described above. According to the first aspect of the present invention, the vehicle is very quickly connected to the first clutch device and the second clutch device only by switching the driving force distribution mechanism to the four-wheel drive state as needed. Wheel drive state), and it is possible to greatly improve the ability to escape on a rough road and the traveling performance on an inclined road surface.
[0017]
The driving force transmission system according to claim 2 is the driving force transmission system according to claim 1, wherein the second clutch device is disconnected when the oil temperature rises to a predetermined temperature. .
[0018]
In the driving force transmission system according to the second aspect, when the traveling speed falls below a predetermined value (for example, when the vehicle stops) in the two-wheel drive state in which the connection of the second clutch device is released, the controller connects the second clutch device. Let it.
[0019]
Therefore, in addition to obtaining the same effect as in claim 1, for example, when the oil viscosity increases due to low temperature and the connection of the second clutch device cannot be released immediately, the oil temperature reaches a predetermined temperature. Then, the connection of the second clutch device is released.
[0020]
A driving force transmission system according to a third aspect is the driving force transmission system according to the second aspect, wherein the temperature detecting means for detecting the temperature of the oil and the connection or disconnection of the first clutch device are detected. When the temperature of the oil has risen to a predetermined temperature or more by the temperature detecting means when the first clutch device is disengaged by the connection detecting means, the controller includes: The connection of the second clutch device is released.
[0021]
In this driving force transmission system, in order to change from a four-wheel drive traveling state in which the second clutch device is coupled to a two-wheel drive traveling state, for example, the two-wheel driving traveling is performed by releasing the connection of the second clutch device. Make it possible. At this time, for example, a case may occur where the oil viscosity increases due to a low temperature and the connection of the second clutch device cannot be immediately released. However, when the two-wheel drive state is selected by the first clutch device, the controller determines that the second clutch device is in the second state. The temperature of the oil in the clutch device is detected by the oil temperature detecting means, and when the detection result rises to a predetermined temperature, the connection of the second clutch device is released, and the two-wheel drive travel is enabled.
[0022]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Next, an embodiment of a driving force transmission system according to the present invention will be described.
[0023]
[First Embodiment]
The driving force transmission system A of the first embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a view showing a configuration of a front differential 1, FIG. 2 is a skeleton mechanism diagram showing a power system of a four-wheel drive vehicle using the front differential 1, and FIG. It is a figure which shows the state at the time of driving driving. In the following description, the left and right directions are the left and right directions of the four-wheel drive vehicle.
[0024]
As shown in FIG. 2, the driving force transmission system A of the present embodiment includes a transfer (driving force distribution mechanism) 7 that distributes the driving force from the engine 3 to the front wheels 19, 21 and the rear wheels 31, 33, The two-wheel drive state provided in the transfer 7 and transmitting the driving force to one of the front wheels 19 and 21 or the rear wheels 31 and 33 and the driving force to the front wheels 19 and 21 and the rear wheels 31 and 33 are applied. A 2-4 switching mechanism (first clutch device) 9 for switching to the transmitted four-wheel drive state, and a driving force from the engine 3 provided on the front wheels 19 and 21 and distributed by the transfer 7 from the front wheels 19 and 21. A clutch device (second clutch device) 13 is transmitted to the drive shafts 15 and 17 on the side of the vehicle by coupling to establish a four-wheel drive traveling state, and releases the coupling to establish a two-wheel drive traveling state. A front differential (distributing the driving force of the engine 3 to the left and right front wheels 19, 21) 1 is provided on the drive shafts 15, 17 of the front wheels 19, 21. Further, a transmission 5 is provided between the engine 3 and the transfer 7.
[0025]
The front differential 1 is instructed by the differential housing 18, and a predetermined amount of lubricating oil is sealed in the differential housing 18 so as to lubricate the front differential 1.
[0026]
When the traveling speed becomes equal to or lower than a predetermined value in the two-wheel drive traveling state, the driving force transmission system A of the present embodiment connects the clutch device (second clutch device) 13 to the four-wheel drive traveling state. It has a controller 60 that performs the operation.
[0027]
The transfer 7 is provided with the 2-4 switching mechanism 9 and a chain transmission mechanism 35 connected to the 2-4 switching mechanism 9. The 2-4 switching mechanism 9 intermittently connects the output shaft 37 of the transmission 5 and the chain transmission mechanism 35, the output shaft 37 transmits the driving force of the engine 3 to the propeller shaft 23 on the rear wheel side, and the chain transmission mechanism 35 The driving force is transmitted to the propeller shaft 11 on the front wheel side. The driving force transmitted to the propeller shaft 11 is distributed to the left and right front wheels 19 and 21 via the front differential 1. The connection is interrupted by the clutch device 13.
[0028]
As shown in FIGS. 1 and 2, the front differential 1 includes an outer differential case 39 that rotates by receiving a driving force of the engine 3, an inner differential case 41 that is relatively rotatably disposed inside the outer differential case 39, and an inner differential case 41. 41 and a bevel gear type differential mechanism 43 connected to the gear 41. Then, the clutch device 13 connects the outer differential case 39 and the inner differential case 41 to enable the four-wheel drive vehicle to be driven by four wheels, releases the connection between the outer differential case 39 and the inner differential case 41, and Put the driven vehicle in the two-wheel drive state.
[0029]
As shown in FIG. 1, a ring gear 47 is fixed to the outer differential case 39, and the ring gear 47 meshes with a drive pinion gear 49 connected to the propeller shaft 11 side of the front wheel. As shown in FIG. 2, the differential mechanism 43 includes a pinion shaft 51 connected to the inner differential case 41, a pinion gear 53 rotatably supported on the pinion shaft 51, and a pair of right and left meshes with the pinion gear 53. The output side gears 55, 57 are connected to the left and right front axles 15, 17, respectively. Then, by connecting the outer differential case 30 and the inner differential case 41 by the clutch device 13, the driving force from the engine 3 is transmitted to the left and right axles 15, 17, and by releasing the connection, the axles 15, 16 The mechanism 43 and the inner differential case 41 are separated from the outer differential case 39.
[0030]
The clutch device 13 has an electromagnetic actuator 45 that meshes the outer differential case 30 and the inner differential case 41, and a return spring (not shown) that disconnects the clutch device 13 when the electromagnetic actuator 45 stops. The driving of the electromagnetic actuator 45 is controlled by the controller 60.
[0031]
The controller 60 includes, in addition to the clutch device 13, a vehicle speed sensor 61 for detecting the speed of the vehicle, an oil temperature detecting unit 62 for detecting the temperature of the oil in the front differential 1, and a 2-to-2 switching mechanism 9. A 2-4 switching detecting means 63 for detecting a 4 switching state is connected.
[0032]
Hereinafter, the operation of the driving force transmission system A will be described.
[0033]
During four-wheel drive travel, the controller 60 connects the 2-4 switching mechanism 9 in the transfer 7, and connects the outer differential case 39 and the inner differential case 41 in the front differential 1 by the clutch device 13.
[0034]
In this state, the driving force of the engine 3 input from the transmission 5 to the transfer 7 is transmitted to the rear wheels from the propeller shaft 23 to the rear differential 25 via the output shaft 37, and transmitted from the rear differential 25 to the rear axles 27 and 29. And is distributed to the left and right rear wheels 31 and 33 via the rear wheel.
[0035]
The driving force of the engine 3 distributed to the front wheel side rotates the 2-4 switching mechanism 9, the chain transmission mechanism 35, and the propeller shaft 11 on the front wheel side, and the driving force for rotating the propeller shaft 11 is a drive pinion gear. The transmission is transmitted to the differential mechanism 43 through the ring gear 47, the outer differential case 39, the clutch device 13, and the inner differential case 41, and is distributed from the front axles 15 and 17 to the left and right front wheels 19 and 21. Also, when a driving resistance difference is generated between the front wheels 19 and 21 or between the rear wheels 31 and 33 while traveling on a rough road or the like, the engine 3 is driven by the differential distribution function of the front differential 1 and the rear differential 25. The force is differentially distributed to the front wheels 19, 21 and the rear wheels 31, 33, respectively.
[0036]
During the two-wheel drive traveling, the connection between the 2-4 switching mechanism 9 and the clutch device 13 is released by the controller, and the vehicle enters a two-wheel drive state of rear-wheel drive. At this time, the outer differential case 39 and the inner differential case 41 are separated by the disconnection of the clutch device 13, and the portions from the inner differential case 41 to the front wheels 19 and 21 are in a free rotation state, so that the 2-4 switching mechanism 9 and the clutch device 13 are connected. With the release, the portion from the 2-4 switching mechanism 9 to the outer differential case 39 of the front differential 1 is separated from the driving force of the engine 3 and the rotation of the front wheels 19 and 21, so that co-rotation is prevented, and vibration and noise are reduced. , Improve fuel economy.
[0037]
Further, in the present invention, the controller 60 receives the information from the vehicle speed sensor 61, and operates the electromagnetic actuator 45 to connect the clutch device 13 when the vehicle speed falls below a predetermined value (or when the vehicle stops) even in the two-wheel drive state. Then, the front differential 1 is switched to a state where four wheels can be driven.
[0038]
Therefore, according to the driving force transmission system A of the present embodiment, even when the vehicle is parked in the two-wheel drive state, the clutch device 13 is connected and the front differential 1 is switched to the four-wheel drive state. For example, even if the road surface freezes in the morning following parking in a cold region or winter in a two-wheel drive state, if the transfer 7 (2-4 switching mechanism 9) is switched to the four-wheel drive state and started, the front differential 1 is Since the vehicle is already in the four-wheel drive state, torque loss to the front wheels 19 and 21 and engine running up due to the torque loss are prevented.
[0039]
In addition, even when the oil viscosity increases due to low temperature and the switching response of the clutch device 13 is reduced, the front differential 1 is already in the four-wheel drive state at the time of starting as described above. Does not occur.
[0040]
Also, when parking, the front differential 1 is switched to the four-wheel drive state. Therefore, if the transfer 7 (2-4 switching mechanism 9) is connected during parking, the vehicle can obtain a sufficient parking brake action even on an inclined road surface. .
[0041]
In general, the vehicle is driven at a low speed on a rough road where wheels are likely to slip or on an inclined road surface where a large driving torque is required. Therefore, when the vehicle speed falls below a predetermined value as described above, the clutch device 13 of the front differential 1 is used. Is automatically connected, the vehicle can be driven very quickly by simply connecting the 2-4 switching mechanism 9 during traveling, so that the vehicle can be driven on a four-wheel drive very quickly. Drivability on a road surface can be greatly improved.
[0042]
When the vehicle is to be driven in a two-wheel drive state from a state in which the temperature of the oil in the front differential 1 has been lowered after stopping in the four-wheel drive state, the controller 60 detects the oil temperature by the oil temperature detecting means 62. When the oil temperature rises to a predetermined temperature, the coupling of the clutch device 13 is released, and a state in which two-wheel drive traveling is possible.
[0043]
Therefore, even when the oil viscosity increases due to the low temperature and the switching response of the clutch device 13 is reduced, the vehicle can start in the four-wheel drive state and can also start in the two-wheel drive state.
[0044]
[Second embodiment]
Next, a driving force transmission system B according to a second embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a skeleton mechanism diagram showing a power system of a four-wheel drive vehicle using the clutch device (second clutch device) 101. The same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals in the drawings, and redundant description will be omitted.
[0045]
In this embodiment, instead of the clutch device 13 of the first embodiment, a clutch device 101 is disposed between the front differential 101 and the axle 17 as a second clutch device. A normal front differential 103 having no is arranged.
[0046]
The driving force transmission system B according to the present embodiment also includes a controller 117 that connects the clutch device 101 to enable four-wheel traveling when the traveling speed falls below a predetermined value in the two-wheel driving traveling state. I have.
[0047]
The front differential 103 includes a differential case 105 and a bevel gear type differential mechanism 43. The pinion shaft 51 of the differential mechanism 43 is connected to the differential case 105, and a ring gear 47 is fixed to the differential case 105. It meshes with the drive pinion gear 49 on the propeller shaft 11 side.
[0048]
The clutch device 101 is disposed between the front differential 103 and the right axle 17 and is generally called an axle disconnect. The clutch device 101 includes a pair of gears 107 and 109 coaxially arranged and one of the gears 107 and 109 or The gear 107 is connected to the transmission shaft 113 on the right side gear 57 side of the front differential 103, and the gear 109 is connected to the transmission shaft 115 on the axle 17 side. I have. Note that the second clutch device is disposed in the clutch housing 112, and a predetermined amount of lubricating oil is sealed in the clutch housing 112.
[0049]
The electromagnetic actuator moves the connecting ring 111 to a position where it engages with both gears 107 and 109 to connect the clutch device 101. When the electromagnetic actuator stops, the return spring moves the connecting ring 111 to only one of the gears 107 and 109. The clutch device 101 is moved to the meshing position to release the connection of the clutch device 101.
[0050]
The controller 117 performs the intermittent operation of the 2-4 switching mechanism 9 and the clutch device 101 as described below.
[0051]
The clutch device 101 is a driving force transmission system capable of switching the four-wheel drive vehicle between the two-wheel drive state and the four-wheel drive state as described above, and includes an electromagnetic actuator that meshes with the clutch device 101, and an electromagnetic actuator. The vehicle includes a return spring that releases the connection of the clutch device 101 when stopped, and a controller that operates the electromagnetic actuator to connect the clutch device 101. In the four-wheel drive vehicle, the controller 117 runs in a two-wheel drive state. When the speed becomes equal to or lower than the predetermined value, the clutch device 101 is connected to bring the front differential 103 into a state in which four wheels can be driven.
[0052]
During four-wheel drive travel, the controller 117 connects the 2-4 switching mechanism 9 of the transfer 7 and the front wheel side clutch device 101. In this state, the driving force of the engine 3 input from the transmission 5 to the transfer 7 is transmitted from the output shaft 37 and the propeller shaft 23 to the rear differential 25 and distributed to the left and right rear wheels 31 and 33 via the rear axles 27 and 29. At the same time, it is transmitted to the front differential 101 via the 2-4 switching mechanism 9 and the chain transmission mechanism 35 and distributed to the left and right front wheels 19 and 21 via the front axles 15 and 17.
[0053]
At the time of two-wheel drive traveling, the connection between the 2-4 switching mechanism 9 and the clutch device 101 is released by the controller, and the vehicle enters a two-wheel drive state of rear-wheel drive. Further, when the connection of the clutch device 101 is released, the rotation of the right front wheel 21 accompanying the traveling of the vehicle is cut off by the clutch device 101, and the right side gear 57 of the differential mechanism 43 is in a rotation free state. The rotation of the left front wheel 19 accompanying the traveling of the vehicle is also shut off by the rotation of the pinion gear 53, and the rotation of the differential case 105 stops.
[0054]
As described above, the disconnection of the 2-4 switching mechanism 9 and the clutch device 101 prevents the rotation from the 2-4 switching mechanism 9 to the differential case 105 of the front differential 103 due to the driving force of the engine 3 and the rotation of the front wheels 19 and 21. As a result, vibration and noise are reduced, and fuel efficiency is improved.
[0055]
Further, in the present invention, the controller 117 receives the information from the vehicle speed sensor 61, and operates the electromagnetic actuator 45 when the vehicle speed falls below a predetermined value (or when the vehicle stops) even in the two-wheel drive state as described above. The clutch device 101 is connected, and the front differential 103 is switched to a state where four wheels can be driven.
[0056]
According to the driving force transmission system B of the present embodiment, even when the vehicle is parked in the two-wheel drive state, the clutch device 101 is connected and the front differential 103 is switched to the four-wheel drive state. If the road surface freezes the next morning after parking in a cold region or in winter in a two-wheel drive state, the clutch device 101 (front differential) can be started by switching the transfer 7 (2-4 switching mechanism 9) to the four-wheel drive state and starting. Since 103) is already in the four-wheel drive state, the engine does not run up due to torque loss toward the front wheels 19 and 21.
[0057]
Further, even when the oil viscosity increases due to the low temperature and the switching response of the clutch device 101 is reduced, the engine does not run up because the front differential 103 is already in the four-wheel drive state.
[0058]
Also, when parking, the clutch device 101 (the front differential 103) is switched to the four-wheel drive state. Therefore, if the 2-4 switching mechanism 9 is connected during parking, the vehicle can obtain a sufficient parking brake action even on an inclined road surface. Can be
[0059]
Further, in a state where the vehicle is running at a low speed such as on a rough road where wheels are likely to slip or on a slope where a large driving torque is required, the clutch device 101 is automatically activated when the vehicle speed falls below a predetermined value as described above. In the configuration in which the vehicles are connected, the vehicle can be extremely quickly driven into the four-wheel drive state only by connecting the 2-4 switching mechanism 9 as needed during traveling, so that the vehicle can escape on a rough road or travel on an inclined road surface. Can be greatly improved.
[0060]
[Other embodiments included in the scope of the present invention]
Note that, in the present invention, the predetermined value of the traveling speed at which the second clutch device is connected may be set to zero, so that the clutch device is connected when the vehicle stops.
[0061]
At this time, instead of detecting the traveling speed with the speed sensor, the clutch device may be connected by detecting that the traveling speed has become zero by turning off the ignition key.
[0062]
In the present invention, the actuator for operating the second clutch device may be an electromagnetic actuator, a hydraulic actuator such as a hydraulic actuator or a pneumatic actuator, an actuator using an electric motor, or an actuator manually operated. May be.
[0063]
Further, if a mechanism for maintaining the connection state is provided in the second clutch device, when the actuator is operated to connect the clutch device (positive operation configuration), for example, after parking, the actuator is stopped. Also, since the clutch device is maintained in a connected state (a state in which four wheels can be driven) by the connected state holding mechanism, it becomes possible to stop the electromagnets and the pumps, which are the drive sources of the actuators, during parking, and Electromagnets and pumps can be stopped during two-wheel drive running, which takes longer than four-wheel drive running. This significantly reduces the load on the battery, which is the drive source for the electromagnets and pumps, and provides an alternator for charging the battery. The fuel efficiency of the driven engine can be improved.
[0064]
It should be noted that the second clutch device may be configured so that the connection is released by an actuator and the shift device is connected by a shift spring (to enable four-wheel drive) (negative operation configuration). Even without the connection holding mechanism, the load on the battery can be reduced during parking and the fuel efficiency of the engine can be improved.
[0065]
Further, the driving force transmission system of the present invention may be disposed not on the front wheel side but on the rear wheel side unlike the embodiments.
[0066]
Further, as the first clutch device, a center differential device disposed in the transfer 5 that receives the driving force from the engine and allows the differential between the front and rear wheels to block the differential between the front and rear wheels. It is also possible to replace the clutch with a differential lock clutch, which also sufficiently achieves the object of the present invention.
[0067]
【The invention's effect】
According to the driving force transmission system of the first aspect, even if the first clutch device is connected and the driving force is transmitted in a state where the connection of the second clutch device is not completed, the engine may be blown up. Even if the meshing operation of the second clutch is slowed down in a cold region or in winter, the second clutch device is connected when the traveling speed of the vehicle becomes a predetermined value or less by the controller. Then, even if the vehicle is started with the driving force distribution mechanism switched from the two-wheel drive state to the four-wheel drive state, the engine does not run up due to torque loss.
[0068]
In addition, even if the switching response of the clutch device in the area 2 decreases due to an increase in oil viscosity at a low temperature, the engine can be prevented from running up because the second clutch device is in the four-wheel drive state.
[0069]
Further, when the vehicle is stopped, the first clutch device and the second clutch device are connected, so that the vehicle can obtain a sufficient parking brake action even on an inclined road surface.
[0070]
Further, according to the invention of claim 1, when the vehicle speed becomes equal to or less than a predetermined value, the driving force transmission system is connected on a rough road or a sloped road where the vehicle runs at a low speed. By simply switching the vehicle, the vehicle enters the four-wheel drive state very quickly, so that it is possible to greatly improve the ability to escape on a rough road and the traveling performance on an inclined road surface.
[0071]
According to the driving force transmission system of the second aspect, for example, when the road surface freezes the next morning after parking in a cold region or winter in a two-wheel drive state, the driving force distribution mechanism may be switched to the four-wheel drive state and started. Since the second clutch device is already in the four-wheel drive state, the engine does not run up due to torque loss to the second clutch device-side wheel. Further, even if the oil viscosity increases due to the low temperature and the switching response of the second clutch device decreases, the engine does not run up because the second clutch device is in the four-wheel drive state as described above.
[0072]
Further, for example, when the two-wheel drive traveling state is changed from the four-wheel drive traveling state in which the second clutch device is connected, the two-wheel drive traveling is possible by releasing the second clutch device connection. State. At this time, for example, if the oil viscosity increases due to a low temperature and the connection of the second clutch device cannot be released immediately, the connection of the clutch device is released when the temperature of the oil reaches a predetermined temperature. Thereby, two-wheel drive traveling becomes possible.
[0073]
According to the driving force transmission system of the third aspect, the connection of the second clutch device is released when the two-wheel drive traveling state is changed from the four-wheel drive traveling state where the second clutch device is coupled. Then, two-wheel drive traveling is enabled. At this time, for example, if the oil viscosity increases due to a low temperature and the connection of the second clutch device cannot be released immediately, the controller determines that the two-wheel drive state is selected by the connection release detecting means, The temperature of the lubricating oil is detected by the oil temperature detecting means, and when the detection result rises to a predetermined temperature, the connection of the second clutch device is released. Thereby, two-wheel drive traveling becomes possible.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a skeleton mechanism diagram showing a driving force transmission system according to a first embodiment.
FIG. 2 is a skeleton mechanism diagram showing a power transmission system of a vehicle using the driving force transmission system of the first embodiment.
FIG. 3 is a view showing a state in which the vehicle shown in FIG. 2 is driven by four-wheel drive.
FIG. 4 is a skeleton mechanism diagram showing a power transmission system of a vehicle using the driving force transmission system of the second embodiment.
FIG. 5 is a diagram showing a state in which a vehicle using a driving force transmission system of a second conventional example having a power interrupting mechanism is driven by two wheels.
FIG. 6 is a view showing a driving force transmission system of a second conventional example in which the connection of the power interrupting mechanism is released.
FIG. 7 is a view showing the vehicle of FIG. 6 starting by switching to a four-wheel drive state.
FIG. 8 is a diagram showing a second conventional example in which the vehicle spins when starting in a four-wheel drive state.
[Explanation of symbols]
A, B Driving force transmission system
3 Engine
7 Transfer (driving force distribution mechanism)
9 2-4 switching mechanism (first clutch device)
13, 101 Clutch device (second clutch device)
60, 117 controller
61 Vehicle speed sensor

Claims

エンジンからの駆動力を前輪側回転軸と後輪側回転軸へ分配する駆動力分配機構と、
前記駆動力分配機構に設けられて、前記前輪側回転軸と前記後輪側回転軸を同一回転するように連結し、前記前輪側回転軸と前記後輪側回転軸を差動回転可能なように連結解除する第１のクラッチ装置と、
前記前輪側回転軸と前輪との間に位置しオイルで潤滑可能な空間内に設けられて、前記エンジンからの駆動力を連結により前記前輪側へ伝達し、連結解除により前記前輪側への伝達を遮断する第２のクラッチ装置とを有する駆動力伝達システムであって、
さらに、車両の走行速度が所定値以下になると、第２のクラッチ装置を連結させるコントローラを有することを特徴とする駆動力伝達システム。A driving force distribution mechanism for distributing the driving force from the engine to the front wheel side rotation shaft and the rear wheel side rotation shaft;
The front-wheel-side rotation shaft and the rear-wheel-side rotation shaft are connected to the driving-force distribution mechanism so as to rotate in the same manner, and the front-wheel-side rotation shaft and the rear-wheel-side rotation shaft can be differentially rotated. A first clutch device for disengaging the first clutch device;
It is located between the front wheel side rotation shaft and the front wheel and is provided in a space which can be lubricated with oil, and transmits the driving force from the engine to the front wheel side by connection, and transmits to the front wheel side by disconnection. And a second clutch device that interrupts the driving force transmission system,
The driving force transmission system further includes a controller that connects the second clutch device when the traveling speed of the vehicle becomes equal to or less than a predetermined value.

請求項１に記載の駆動力伝達システムであって、
前記第２のクラッチ装置は前記オイルが所定の温度に上昇したとき連結解除されることを特徴とする駆動力伝達システム。The driving force transmission system according to claim 1,
A driving force transmission system, wherein the second clutch device is disconnected when the oil temperature rises to a predetermined temperature.

請求項２に記載の駆動力伝達システムであって、
前記オイルの温度を検知する温度検知手段と、
前記第１のクラッチ装置の連結または連結解除を検知する連結検知手段とを有し、
前記連結検知手段により前記第１のクラッチ装置が連結解除された状態のとき前記温度検知手段によりオイルの温度が所定の温度以上に上昇している場合、前記コントローラは前記第２のクラッチ装置の連結を解除することを特徴とする駆動力伝達システム。The driving force transmission system according to claim 2,
Temperature detection means for detecting the temperature of the oil,
Connection detecting means for detecting connection or disconnection of the first clutch device,
When the temperature of the oil has risen to a predetermined temperature or more by the temperature detecting means when the first clutch device is disconnected by the connection detecting means, the controller connects the second clutch device. A driving force transmission system characterized in that the driving force is released.