JP2017206048A - Four-wheel-drive vehicular control apparatus - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reliably prevent failure of a control apparatus of a four-wheel-drive vehicle provided with a connection-disconnection mechanism that has a synchronizing device when switching from 2WD to 4WD, thus suppressing the connection-disconnection mechanism from failing.SOLUTION: A control apparatus is for use in a four-wheel-drive vehicle that includes a first switchover mechanism for connecting-disconnecting a power transmission path between a front wheel and a propeller shaft, and a second switchover mechanism for connecting-disconnecting a power transmission path between the propeller shaft and a rear wheel, with the first and second switchover mechanisms including a synchronizing device. In the case of being determined that a main drive wheel rotation speed V is asynchronous with a separation part rotation speed Vp, that is, no synchronism is established, while the synchronizing device of the first switchover mechanism is in operation when switching from 2WD to 4WD, a driver is warned, while if a given condition is established even with the occurrence of no synchronism, the first switchover mechanism is connected.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、同期装置を有する断接機構を備えた四輪駆動車両の制御装置に関するものである。   The present invention relates to a control device for a four-wheel drive vehicle including a connection / disconnection mechanism having a synchronization device.

従来から、駆動源から主駆動輪へ伝達される動力の一部を副駆動輪へ伝達する伝達部材（例えばプロペラシャフト）と、当該伝達部材よりも駆動源側および副駆動輪側にそれぞれ設けられた２つの断接機構と、を備える四輪駆動車両が知られている。かかる四輪駆動車両では、二輪駆動走行中に、２つの断接機構を解放することで、伝達部材等を回転停止させることができ、これにより、２つの断接機構のうちの一方のみを解放する場合と比べて、摩擦損失を減少させて燃費を向上させることができる。   Conventionally, a transmission member (for example, a propeller shaft) that transmits a part of the power transmitted from the drive source to the main drive wheel to the sub drive wheel, and provided on the drive source side and the sub drive wheel side from the transmission member, respectively. A four-wheel drive vehicle including two connecting / disconnecting mechanisms is known. In such a four-wheel drive vehicle, the two connecting / disconnecting mechanisms can be released during two-wheel drive traveling to stop the rotation of the transmission member and the like, thereby releasing only one of the two connecting / disconnecting mechanisms. Compared with the case where it does, a friction loss can be reduced and a fuel consumption can be improved.

このような四輪駆動車両において、二輪駆動状態（２ＷＤ状態）から四輪駆動状態（４ＷＤ状態）へ切り替える場合の制御については種々提案されているが、例えば、特許文献１には、同期装置を有する断接機構を用いて、２ＷＤ状態から４ＷＤ状態への切り替えを行うことが開示されている。具体的には、特許文献１のものでは、断接機構を接続するのに先立ち、回転停止している伝達部材側の摩擦係合部材を、回転している主駆動輪側の摩擦係合部材に押し付けることで、伝達部材の回転数を引き上げて主駆動輪側の回転部材の回転数と略同期させた後に、伝達部材と回転部材とを接続するようにしている。   In such a four-wheel drive vehicle, various controls have been proposed for switching from the two-wheel drive state (2WD state) to the four-wheel drive state (4WD state). For example, Patent Document 1 discloses a synchronization device. It is disclosed that switching from a 2WD state to a 4WD state is performed using a connecting / disconnecting mechanism. Specifically, in Patent Document 1, prior to connecting the connection / disconnection mechanism, the friction engagement member on the transmission member side that has stopped rotating is replaced with the friction engagement member on the side of the rotating main drive wheel. The transmission member is connected to the rotation member after the rotation number of the transmission member is raised and substantially synchronized with the rotation number of the rotation member on the main drive wheel side.

特開２０１５−１９３３６８号公報Japanese Patent Laying-Open No. 2015-193368

しかしながら、上記特許文献１のもののように、２ＷＤ状態から４ＷＤ状態へ切り替える際、駆動輪側の回転数と伝達部材側の回転数とを略同期させた後に、断接機構の接続を実施する切替制御には、以下のような問題がある。   However, when switching from the 2WD state to the 4WD state, as in the above-mentioned Patent Document 1, after the rotation speed on the drive wheel side and the rotation speed on the transmission member side are substantially synchronized, switching is performed to connect the connection / disconnection mechanism. The control has the following problems.

すなわち、上記のような切替制御は、通常、四輪駆動車両に搭載された制御装置（例えばＥＣＵ（Electronic Control Unit））によって行われるところ、例えば、センサやハードの異常により伝達部材側の回転数が上昇しない場合には、制御装置は、駆動輪側の回転数と伝達部材側の回転数とが同期していない（同期不成立）と判定することになる。   That is, the switching control as described above is normally performed by a control device (for example, an ECU (Electronic Control Unit)) mounted on the four-wheel drive vehicle. For example, the rotation speed on the transmission member side due to abnormality of a sensor or hardware. If the motor does not rise, the control device determines that the rotational speed on the drive wheel side and the rotational speed on the transmission member side are not synchronized (synchronization is not established).

そうして、従来の制御装置は、同期不成立が生じても、同期装置の作動状態を保持し続けるように構成されているため、同期不成立が続くと、制御装置が発熱して故障するおそれがある。特に、電磁クラッチ等を用いた断接機構で、２ＷＤ状態での同期装置の作動中に電磁クラッチがＯＦＦになると強制的に４ＷＤ状態へ切り替わるタイプのものでは、高車速状態で制御装置が故障して電磁クラッチがＯＦＦになった場合、回転数差が大きい状態で４ＷＤ状態への切り替えが実施されるため、大きな切替ショックが生じ、断接機構が故障するおそれがある。   Thus, since the conventional control device is configured to keep the operation state of the synchronization device even if the synchronization failure occurs, if the synchronization failure continues, the control device may generate heat and break down. is there. In particular, in a connecting / disconnecting mechanism using an electromagnetic clutch or the like that switches to the 4WD state forcibly when the electromagnetic clutch is turned off during the operation of the synchronization device in the 2WD state, the control device breaks down at a high vehicle speed state. When the electromagnetic clutch is turned off, switching to the 4WD state is performed in a state where the rotational speed difference is large, so that a large switching shock may occur and the connection / disconnection mechanism may break down.

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、同期装置を有する断接機構を備えた四輪駆動車両の制御装置において、２ＷＤ状態から４ＷＤ状態への切替時における制御装置の故障を確実に回避するとともに、断接機構の故障を抑制する技術を提供することにある。   The present invention has been made in view of such a point, and an object of the present invention is to provide a control device for a four-wheel drive vehicle having a connecting / disconnecting mechanism having a synchronization device at the time of switching from a 2WD state to a 4WD state. An object of the present invention is to provide a technique for reliably avoiding a failure of a control device and suppressing a failure of a connection / disconnection mechanism.

前記目的を達成するため、本発明に係る四輪駆動車両の制御装置では、同期不成立の場合に、運転者に減速を促すとともに、所定条件が成立した場合には、同期不成立が生じていても、断接機構を接続するようにしている。   In order to achieve the above object, in the control device for a four-wheel drive vehicle according to the present invention, when synchronization is not established, the driver is prompted to decelerate, and when a predetermined condition is established, synchronization is not established. The connection / disconnection mechanism is connected.

具体的には、本発明は、駆動源から主駆動輪へ伝達される動力の一部を副駆動輪へ伝達する伝達部材と、主駆動輪と伝達部材との間の動力伝達経路を断接する第１の断接機構と、伝達部材と副駆動輪との間の動力伝達経路を断接する第２の断接機構と、を備え、当該第１および第２の断接機構が、対応する駆動輪と伝達部材と間の動力伝達経路を接続するのに先立ち、対応する駆動輪側の回転数と伝達部材側の回転数とを同期させる同期装置を有している四輪駆動車両の制御装置を対象としている。   Specifically, the present invention connects / disconnects a transmission member that transmits a part of the power transmitted from the drive source to the main drive wheel to the sub drive wheel, and a power transmission path between the main drive wheel and the transmission member. A first connecting / disconnecting mechanism and a second connecting / disconnecting mechanism for connecting / disconnecting a power transmission path between the transmission member and the auxiliary drive wheel, the first and second connecting / disconnecting mechanisms corresponding to the drive Prior to connecting a power transmission path between a wheel and a transmission member, a control device for a four-wheel drive vehicle having a synchronization device that synchronizes the rotational speed of the corresponding drive wheel and the rotational speed of the transmission member Is targeted.

そして、この制御装置は、上記第１および第２の断接機構が共に解放された二輪駆動状態から上記第１および第２の断接機構が共に接続される四輪駆動状態への切替時における、上記第１および第２の断接機構のうち先に接続される断接機構の上記同期装置の作動中に、対応する駆動輪側の回転数と上記伝達部材側の回転数とが同期しない同期不成立と判定した場合には、運転者に警告を行うとともに、同期不成立が生じていても、所定条件が成立した場合には、当該先に接続される断接機構を接続することを特徴とするものである。   The control device is configured to switch from a two-wheel drive state in which the first and second connection / disconnection mechanisms are both released to a four-wheel drive state in which the first and second connection / disconnection mechanisms are connected together. During the operation of the synchronizing device of the first connecting / disconnecting mechanism of the first and second connecting / disconnecting mechanisms, the corresponding rotational speed on the drive wheel side and the rotational speed on the transmitting member side are not synchronized. When it is determined that the synchronization is not established, a warning is given to the driver, and when the predetermined condition is established even if the synchronization is not established, a connection / disconnection mechanism connected to the destination is connected. To do.

なお、本発明において「対応する駆動輪」とは、第１の断接機構であれば主駆動輪を指し、第２の断接機構であれば副駆動輪を指す。   In the present invention, the “corresponding drive wheel” refers to the main drive wheel if it is the first connection / disconnection mechanism, and refers to the sub drive wheel if it is the second connection / disconnection mechanism.

また、本発明において「所定条件」とは、例えば、同期装置が作動してからの経過時間が、制御装置の温度が故障温度に達しないような時間範囲内で設定された最大時間に達した場合や、経過時間が最大時間に達する前に、対応する駆動輪側の回転数と伝達部材側の回転数との差の絶対値が、回転数差がある状態で断接機構を接続しても切替ショックが相対的に小さい範囲内に収まった場合等を挙げることができる。   In the present invention, the “predetermined condition” means, for example, that the elapsed time since the operation of the synchronization device has reached the maximum time set within a time range in which the temperature of the control device does not reach the failure temperature. If the absolute value of the difference between the rotation speed on the corresponding driving wheel side and the rotation speed on the transmission member side is the rotation speed difference before the elapsed time reaches the maximum time, Also, the case where the switching shock is within a relatively small range can be cited.

この構成によれば、２ＷＤ状態から４ＷＤ状態への切替時における同期装置の作動中に、同期不成立が生じていても、所定条件が成立すれば、断接機構を接続する（駆動輪と伝達部材と間の動力伝達経路を接続する）ことから、同期が成立するまで同期装置の作動状態を保持し続けることによって制御装置が発熱し故障するという事態を確実に回避することができる。   According to this configuration, even when synchronization is not established during the operation of the synchronization device when switching from the 2WD state to the 4WD state, the connection / disconnection mechanism is connected if the predetermined condition is satisfied (the driving wheel and the transmission member). Therefore, it is possible to reliably avoid a situation in which the control device generates heat and breaks down by continuing to maintain the operating state of the synchronization device until synchronization is established.

そうして、同期装置の作動中に同期不成立と判定した場合には、例えばコーションランプを点灯させること等により運転者に警告を行うことから、運転者に減速を促すことができる。これにより、減速が行われた場合には、回転部材の回転数と伝達部材の回転数とが同期していなくても、両者の差が小さくなるので、所定条件の成立により断接機構を接続する際、大きな切替ショックによる断接機構の故障を抑制することができる。   If it is determined that synchronization is not established during the operation of the synchronization device, a warning is given to the driver, for example, by turning on a caution lamp, so that the driver can be prompted to decelerate. As a result, when deceleration is performed, the difference between the two is reduced even if the rotational speed of the rotating member and the rotational speed of the transmission member are not synchronized. In doing so, it is possible to suppress the failure of the connection / disconnection mechanism due to a large switching shock.

以上説明したように、本発明に係る四輪駆動車両の制御装置によれば、２ＷＤ状態から４ＷＤ状態への切替時における制御装置の故障を確実に回避するとともに、断接機構の故障を抑制することができる。   As described above, according to the control device for a four-wheel drive vehicle according to the present invention, the failure of the control device at the time of switching from the 2WD state to the 4WD state is reliably avoided, and the failure of the connection / disconnection mechanism is suppressed. be able to.

本発明の実施形態に係る四輪駆動車両の要部を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the principal part of the four-wheel drive vehicle which concerns on embodiment of this invention. 断接機構の動作を模式的に説明する図である。It is a figure which illustrates operation | movement of the connection / disconnection mechanism typically. 第１ピストンと第２ピストンとホルダーとの関係を模式的に説明する図である。It is a figure which illustrates typically the relationship between a 1st piston, a 2nd piston, and a holder. 切替制御における同期不成立が生じた場合の流れを説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining the flow when the synchronization failure is established in the switching control. 制御装置が実行する制御の一例を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows an example of the control which a control device performs. 制御装置が実行する制御を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the control which a control apparatus performs. 制御装置が実行する制御を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the control which a control apparatus performs. 従来の切替制御における同期不成立が生じた場合の流れを説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining the flow when the synchronization failure occurs in the conventional switching control. 従来の制御の一例を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows an example of the conventional control.

以下、本発明を実施するための形態を図面に基づいて説明する。   Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.

−四輪駆動車両の構成−
図１は、本実施形態に係る四輪駆動車両１の要部を模式的に示す図である。この四輪駆動車両１は、ＦＦ車ベースの車両であり、図１に示すように、エンジン（駆動源）２と、自動変速機３と、左右の前輪４Ｌ，４Ｒと、フロントデフ５と、第１切替機構６と、ドリブンピニオン７と、プロペラシャフト８と、電子制御カップリング９と、ドライブピニオン１１と、第２切替機構１２と、リヤデフ１３と、左右の後輪１４Ｌ，１４Ｒと、ＥＣＵ１０と、を備えている。 -Configuration of four-wheel drive vehicle-
FIG. 1 is a diagram schematically showing a main part of a four-wheel drive vehicle 1 according to the present embodiment. The four-wheel drive vehicle 1 is an FF vehicle-based vehicle, and as shown in FIG. 1, an engine (drive source) 2, an automatic transmission 3, left and right front wheels 4L and 4R, a front differential 5, First switching mechanism 6, driven pinion 7, propeller shaft 8, electronic control coupling 9, drive pinion 11, second switching mechanism 12, rear differential 13, left and right rear wheels 14L and 14R, ECU 10 And.

左右の前輪４Ｌ，４Ｒは、二輪駆動状態（以下、２ＷＤ状態ともいう）および四輪駆動状態（以下、４ＷＤ状態ともいう）の両状態において駆動輪となる主駆動輪を構成している。また、左右の後輪１４Ｌ，１４Ｒは、２ＷＤ状態では従動輪となる一方、４ＷＤ状態では駆動輪となる副駆動輪を構成している。   The left and right front wheels 4L and 4R constitute main drive wheels that serve as drive wheels in both a two-wheel drive state (hereinafter also referred to as a 2WD state) and a four-wheel drive state (hereinafter also referred to as a 4WD state). Further, the left and right rear wheels 14L, 14R constitute sub-drive wheels that are driven wheels in the 2WD state, and that are drive wheels in the 4WD state.

フロントデフ５は、デフケース５ａと、当該デフケース５ａ内に収容されたディファレンシャルギヤ部５ｂと、を有しており、左右の前輪４Ｌ，４Ｒに適宜差回転を与えつつ動力を伝達するように構成されている。デフケース５ａには、自動変速機３の出力ギヤ３ａと噛み合うデフリングギヤ５ｃと、第１切替機構６のスリーブ１８と噛み合い可能なドライブギヤ５ｄと、が設けられている。   The front differential 5 has a differential case 5a and a differential gear portion 5b accommodated in the differential case 5a, and is configured to transmit power while appropriately applying differential rotation to the left and right front wheels 4L and 4R. ing. The differential case 5a is provided with a differential ring gear 5c that meshes with the output gear 3a of the automatic transmission 3, and a drive gear 5d that can mesh with the sleeve 18 of the first switching mechanism 6.

第１切替機構（第１の断接機構）６は、回転軸１５と、スリーブ１８と、アクチュエータ２０（図２参照）と、同期装置１９と、を有する、ドグクラッチ（噛合式クラッチ）として構成されている。回転軸１５は、略円筒状に形成されており、その内側を前輪車軸２１が貫通している。回転軸１５の軸方向の右側の端部には、ドリブンピニオン７と噛み合うトランスファーリングギヤ１６が設けられている一方、回転軸１５の軸方向の左側の端部には、ドライブギヤ５ｄと略同径のドリブンギヤ１７が設けられている。スリーブ１８は、略円筒状に形成されており、その内周側には、ドライブギヤ５ｄおよびドリブンギヤ１７と噛合可能な内周歯が形成されている。スリーブ１８は、ＥＣＵ１０により制御されるアクチュエータ２０によって軸方向に移動し、ドライブギヤ５ｄのみと噛み合うディスコネクト位置と、ドライブギヤ５ｄおよびドリブンギヤ１７と噛み合うコネクト位置とを採るように構成されている。同期装置１９は、スリーブ１８の内周歯とドリブンギヤ１７とを噛み合わせる際にそれらの回転数を同期させる。   The first switching mechanism (first connecting / disconnecting mechanism) 6 is configured as a dog clutch (meshing clutch) having a rotating shaft 15, a sleeve 18, an actuator 20 (see FIG. 2), and a synchronization device 19. ing. The rotating shaft 15 is formed in a substantially cylindrical shape, and the front wheel axle 21 passes through the inside thereof. A transfer ring gear 16 that meshes with the driven pinion 7 is provided at an end portion on the right side in the axial direction of the rotating shaft 15, while a diameter approximately the same as that of the drive gear 5 d is provided at an end portion on the left side in the axial direction of the rotating shaft 15. Driven gear 17 is provided. The sleeve 18 is formed in a substantially cylindrical shape, and inner peripheral teeth that can mesh with the drive gear 5 d and the driven gear 17 are formed on the inner peripheral side thereof. The sleeve 18 is configured to move in the axial direction by an actuator 20 controlled by the ECU 10 and take a disconnect position that meshes with only the drive gear 5d and a connect position that meshes with the drive gear 5d and the driven gear 17. The synchronizer 19 synchronizes the rotational speed when the inner peripheral teeth of the sleeve 18 and the driven gear 17 are engaged with each other.

図２は、第１切替機構６の動作を模式的に説明する図である。なお、図２（ａ）〜（ｃ）では、図を見易くするために、本実施形態の説明に必要な要部のみを簡略化して示している。また、図２の軸方向は、回転軸１５の軸方向と一致しており、軸方向のＬ側は左前輪４Ｌ側であり、軸方向のＲ側は右前輪４Ｒ側である。図２に示すように、アクチュエータ２０は、電磁石２２と、ボールカム２３と、ホルダー２７と、第２ピストン２８と、スプリング２９と、を有していて、所謂ノックカム式に構成されている。また、同期装置１９は、回転軸１５側の摩擦係合部材３０と、フロントデフ５側の摩擦係合部材３１と、を有している。   FIG. 2 is a diagram schematically illustrating the operation of the first switching mechanism 6. Note that, in FIGS. 2A to 2C, only the main parts necessary for the description of the present embodiment are shown in a simplified manner in order to make the drawings easier to see. Further, the axial direction of FIG. 2 coincides with the axial direction of the rotary shaft 15, the L side in the axial direction is the left front wheel 4L side, and the R side in the axial direction is the right front wheel 4R side. As shown in FIG. 2, the actuator 20 has an electromagnet 22, a ball cam 23, a holder 27, a second piston 28, and a spring 29, and is configured as a so-called knock cam type. The synchronization device 19 includes a friction engagement member 30 on the rotary shaft 15 side and a friction engagement member 31 on the front differential 5 side.

電磁石２２は、ＥＣＵ１０によりＯＮとＯＦＦが制御され、ＯＮの場合には吸着力を生じ、ＯＦＦの場合には吸着力を生じない。ボールカム２３は、カムプレート２４と、第１ピストン２５と、これらカムプレート２４および第１ピストン２５に形成された対向するカム面に挟まれたボール２６と、を有している。電磁石２２とボールカム２３とは、電磁石２２がＯＮに切り替わると、電磁石２２の吸着力により、カムプレート２４と第１ピストン２５とが相対回転して軸方向に離隔することで、第１ピストン２５が軸方向Ｌ側に１ストロークだけ移動する一方、電磁石２２がＯＦＦに切り替わると、電磁石２２の吸着力がなくなることにより、第１ピストン２５が軸方向Ｒ側に１ストロークだけ移動するように構成されている。換言すると、第１ピストン２５は、電磁石２２のＯＮ操作およびＯＦＦ操作により、軸方向に１回往復動するように構成されている。   The electromagnet 22 is controlled to be turned on and off by the ECU 10, and generates an attracting force when the electromagnet 22 is on and does not generate an attracting force when it is off. The ball cam 23 includes a cam plate 24, a first piston 25, and a ball 26 sandwiched between opposing cam surfaces formed on the cam plate 24 and the first piston 25. When the electromagnet 22 is turned ON, the electromagnet 22 and the ball cam 23 are separated from each other in the axial direction by the relative rotation of the cam plate 24 and the first piston 25 by the attractive force of the electromagnet 22. The first piston 25 is configured to move only one stroke in the axial direction R side when the electromagnet 22 is turned OFF while the electromagnet 22 loses the attraction force when the electromagnet 22 is moved OFF by one stroke in the axial direction L side. Yes. In other words, the first piston 25 is configured to reciprocate once in the axial direction when the electromagnet 22 is turned on and off.

ホルダー２７は、環状に形成されていて、回転軸１５に対してその位置が固定されている。ホルダー２７の軸方向Ｌ側の端部には、周方向に連なる掛止歯２７ａ、２７ｂ、２７ｃが周期的に設けられている。３つの掛止歯２７ａ、２７ｂ、２７ｃは、それぞれ高さ（軸方向の位置）が異なるとともに、各掛止歯２７ａ、２７ｂ、２７ｃの軸方向の寸法がボールカム２３の１ストローク以下の寸法になるように形成されている。第２ピストン２８は、第１ピストン２５の軸方向Ｌ側への移動に連動して軸方向Ｌ側へ移動するとともに、スリーブ１８と相対回転可能に接続されており、スリーブ１８を介してスプリング２９により、軸方向Ｒ側へ常時付勢されている。第２ピストン２８には、掛止歯２７ａ、２７ｂ、２７ｃに掛け止められる突起２８ａが設けられており、かかる突起２８ａが、高さが異なる掛止歯２７ａ、２７ｂ、２７ｃに掛け止められることで、第２ピストン２８の軸方向における位置が変化し、それに伴いスリーブ１８の軸方向における位置が変化するようになっている。   The holder 27 is formed in an annular shape, and its position is fixed with respect to the rotating shaft 15. Engaging teeth 27a, 27b, and 27c that are continuous in the circumferential direction are periodically provided at the end of the holder 27 on the axial direction L side. The three latching teeth 27a, 27b, and 27c have different heights (positions in the axial direction), and the axial dimension of each latching tooth 27a, 27b, and 27c is a dimension that is one stroke or less of the ball cam 23. It is formed as follows. The second piston 28 moves in the axial direction L side in conjunction with the movement of the first piston 25 in the axial direction L side, and is connected to the sleeve 18 so as to be relatively rotatable. Therefore, it is always biased toward the axial direction R side. The second piston 28 is provided with a projection 28a that is latched on the latching teeth 27a, 27b, and 27c. The projection 28a is latched on the latching teeth 27a, 27b, and 27c having different heights. The position of the second piston 28 in the axial direction changes, and the position of the sleeve 18 in the axial direction changes accordingly.

図３は、第１ピストン２５と第２ピストン２８とホルダー２７との関係を模式的に説明する図である。第１ピストン２５は、環状に形成されていて、その軸方向Ｒ側の端部には、上述の如くカム面が形成されている一方、その軸方向Ｌ側の端部には、ホルダー２７と同様に、周方向に連なる受止歯２５ａ、２５ｂ、２５ｃが周期的に設けられている。第１ピストン２５は、ホルダー２７の径方向外側に、ホルダー２７に対して相対回転不能に配置されている。３つの受止歯２５ａ、２５ｂ、２５ｃは、図３に示すように、掛止歯２７ａ、２７ｂ、２７ｃに対して周方向に半波長ずれている。なお、電磁石２２がＯＦＦの状態を示す図３（ａ）、（ｃ）、（ｅ）では、図を見易くするために、掛止歯２７ａの傾斜面と受止歯２５ａの傾斜面とを軸方向にずらして示しているが、実際には、電磁石２２がＯＦＦの状態では、掛止歯２７ａの傾斜面と受止歯２５ａの傾斜面とは略一致しており、図３（ａ）に示す状態では、第２ピストン２８の突起２８ａは、掛止歯２７ａの傾斜面と受止歯２５ａの傾斜面の両方に接触している。   FIG. 3 is a diagram schematically illustrating the relationship among the first piston 25, the second piston 28, and the holder 27. The first piston 25 is formed in an annular shape, and the cam surface is formed at the end on the axial direction R side as described above, while the holder 27 and the end on the axial direction L side are Similarly, receiving teeth 25a, 25b, and 25c that are continuous in the circumferential direction are periodically provided. The first piston 25 is disposed on the outer side in the radial direction of the holder 27 so as not to rotate relative to the holder 27. As shown in FIG. 3, the three receiving teeth 25a, 25b, and 25c are shifted by a half wavelength in the circumferential direction with respect to the engaging teeth 27a, 27b, and 27c. In FIGS. 3A, 3C, and 3E showing the electromagnet 22 in the OFF state, the inclined surface of the latching tooth 27a and the inclined surface of the receiving tooth 25a are pivoted for easy understanding of the drawing. Although the direction is shifted in the direction, in actuality, when the electromagnet 22 is OFF, the inclined surface of the latching tooth 27a and the inclined surface of the receiving tooth 25a substantially coincide with each other, as shown in FIG. In the state shown, the protrusion 28a of the second piston 28 is in contact with both the inclined surface of the latching tooth 27a and the inclined surface of the receiving tooth 25a.

先ず、図３（ａ）は、電磁石２２がＯＦＦの状態で、且つ、軸方向における最もＲ側の掛止歯２７ａに突起２８ａが掛け止められた状態を示しており、第２ピストン２８は、図３（ａ）に示す状態のときに、軸方向における最もＲ側に位置する。なお、図３（ａ）は、図２（Ｃ）に対応しており、コネクト位置における第２ピストン２８とホルダー２７との関係を示している。   First, FIG. 3A shows a state in which the electromagnet 22 is in an OFF state and the projection 28a is hooked on the R-side latching tooth 27a in the axial direction. In the state shown in FIG. 3A, it is located closest to the R side in the axial direction. FIG. 3A corresponds to FIG. 2C and shows the relationship between the second piston 28 and the holder 27 at the connect position.

次に、図３（ｂ）は、図３（ａ）に示す状態から、電磁石２２がＯＮになった状態を示している。図３（ａ）に示す状態から、電磁石２２がＯＮになると、第１ピストン２５が軸方向Ｒ側に１ストロークだけ移動し、突起２８ａが受止歯２５ａによって軸方向Ｒ側に押されて、掛止歯２７ａの頂点を超える。ここで、掛止歯２７ａの軸方向の寸法が１ストローク以下の寸法なので、突起２８ａは受止歯２５ａに掛け止められる。   Next, FIG.3 (b) has shown the state from which the electromagnet 22 was set to ON from the state shown to Fig.3 (a). When the electromagnet 22 is turned on from the state shown in FIG. 3A, the first piston 25 is moved by one stroke in the axial direction R side, and the protrusion 28a is pushed to the axial direction R side by the receiving teeth 25a. It exceeds the apex of the latching tooth 27a. Here, since the dimension of the hooking tooth 27a in the axial direction is one stroke or less, the protrusion 28a is hooked on the receiving tooth 25a.

次に、図３（ｃ）は、図３（ｂ）に示す状態から、電磁石２２がＯＦＦになった状態を示している。図３（ｂ）に示す状態から、電磁石２２がＯＦＦになると、第１ピストン２５が軸方向Ｌ側に戻る。ここで、第２ピストン２８はスプリング２９により軸方向Ｒ側へ付勢されているので、受止歯２５ａに掛け止められていた突起２８ａは、受止歯２５ａが軸方向Ｌ側に戻ると、掛止歯２７ｂに載り、掛止歯２７ｂの傾斜面を滑って掛止歯２７ｂの下端に掛け止められる。   Next, FIG.3 (c) has shown the state from which the electromagnet 22 was turned off from the state shown in FIG.3 (b). When the electromagnet 22 is turned off from the state shown in FIG. 3B, the first piston 25 returns to the axial direction L side. Here, since the second piston 28 is biased to the axial direction R side by the spring 29, the protrusion 28a that is latched on the receiving tooth 25a returns to the axial direction L side when the receiving tooth 25a returns to the axial direction L side. It rests on the latching tooth 27b, slides on the inclined surface of the latching tooth 27b, and is latched on the lower end of the latching tooth 27b.

同様に、図３（ｃ）に示す状態から、電磁石２２がＯＮになると、図３（ｄ）に示すように、第１ピストン２５が軸方向Ｒ側に１ストロークだけ移動し、受止歯２５ｂによって軸方向Ｒ側に押された突起２８ａが、掛止歯２７ｂの頂点を超えるとともに受止歯２５ｂに掛け止められる。そうして、図３（ｄ）に示す状態から、電磁石２２がＯＦＦになると、図３（ｅ）に示すように、受止歯２５ａに掛け止められていた突起２８ａが、掛止歯２７ｃに載った後、掛止歯２７ｃの傾斜面を滑って掛止歯２７ｃの下端に掛け止められる。なお、図３（ｅ）は、図２（Ａ）に対応しており、図３（ｃ）および（ｅ）は、ディスコネクト位置における第２ピストン２８とホルダー２７との関係を示している。   Similarly, when the electromagnet 22 is turned on from the state shown in FIG. 3C, as shown in FIG. 3D, the first piston 25 moves by one stroke in the axial direction R side, and the receiving teeth 25b. Thus, the projection 28a pushed in the axial direction R side exceeds the apex of the latching tooth 27b and is latched by the receiving tooth 25b. Then, when the electromagnet 22 is turned off from the state shown in FIG. 3D, as shown in FIG. 3E, the protrusions 28a that are hooked on the receiving teeth 25a are formed on the hooking teeth 27c. After being placed, it slides on the inclined surface of the latching tooth 27c and is latched to the lower end of the latching tooth 27c. 3 (e) corresponds to FIG. 2 (A), and FIGS. 3 (c) and 3 (e) show the relationship between the second piston 28 and the holder 27 at the disconnect position.

次に、図３（ｆ）は、図３（ｅ）に示す状態から、電磁石２２がＯＮになった状態を示している。図３（ｅ）に示す状態から、電磁石２２がＯＮになると、第１ピストン２５が軸方向Ｒ側に１ストロークだけ移動し、突起２８ａが受止歯２５ｃによって軸方向Ｒ側に押されて、掛止歯２７ｃの頂点を超えて受止歯２５ｃに掛け止められる（または突起部２７ｄに載る）。第２ピストン２８は、図３（ｆ）に示す状態のときに、軸方向における最もＬ側に位置する。なお、図３（ｆ）は、図２（Ｂ）に対応している。   Next, FIG. 3F shows a state where the electromagnet 22 is turned on from the state shown in FIG. When the electromagnet 22 is turned on from the state shown in FIG. 3 (e), the first piston 25 moves by one stroke in the axial direction R side, and the protrusion 28a is pushed by the receiving teeth 25c in the axial direction R side. It is hooked on the receiving tooth 25c beyond the apex of the hooking tooth 27c (or placed on the protrusion 27d). The second piston 28 is located closest to the L side in the axial direction in the state shown in FIG. FIG. 3 (f) corresponds to FIG. 2 (B).

そうして、図３（ｆ）に示す状態から、電磁石２２がＯＦＦになると、第１ピストン２５が軸方向Ｌ側に戻る。第２ピストン２８はスプリング２９により軸方向Ｒ側へ付勢されているので、突起２８ａは、突起部２７ｄの傾斜面を滑り掛止歯２７ａの上端に落ちた後、掛止歯２７ａの傾斜面を滑って掛止歯２７ａの下端に掛け止められ、図３（ａ）に示す状態に戻る。   When the electromagnet 22 is turned off from the state shown in FIG. 3F, the first piston 25 returns to the axial direction L side. Since the second piston 28 is urged in the axial direction R side by the spring 29, the protrusion 28a drops the inclined surface of the protrusion 27d onto the upper end of the sliding engagement tooth 27a, and then the inclined surface of the engagement tooth 27a. And is latched to the lower end of the latching tooth 27a, and returns to the state shown in FIG.

図２に戻って、同期装置１９における回転軸１５側の摩擦係合部材３０は、回転軸１５に対して相対回転不能、且つ、軸方向にスリーブ１８と共に移動可能に設けられている。一方、同期装置１９におけるフロントデフ５側の摩擦係合部材３１は、ドライブギヤ５ｄに対して相対回転不能に設けられている。   Returning to FIG. 2, the friction engagement member 30 on the rotating shaft 15 side in the synchronization device 19 is provided so as not to rotate relative to the rotating shaft 15 and to be movable together with the sleeve 18 in the axial direction. On the other hand, the friction engagement member 31 on the front differential 5 side in the synchronization device 19 is provided so as not to rotate relative to the drive gear 5d.

以上のように構成された第１切替機構６では、図２（ａ）に示すように、電磁石２２がＯＦＦで、突起２８ａが掛止歯２７ｃの下端に掛け止められた状態では、第２ピストン２８と接続されたスリーブ１８は、ドライブギヤ５ｄのみと噛み合うディスコネクト位置を採る。このとき、摩擦係合部材３０と摩擦係合部材３１とは離れている。   In the first switching mechanism 6 configured as described above, as shown in FIG. 2A, in the state where the electromagnet 22 is OFF and the projection 28a is hooked on the lower end of the hooking tooth 27c, the second piston The sleeve 18 connected to 28 adopts a disconnect position that meshes only with the drive gear 5d. At this time, the friction engagement member 30 and the friction engagement member 31 are separated.

次いで、電磁石２２がＯＮになると、図２（ｂ）に示すように、突起２８ａが突起部２７ｄに載る（または受止歯２５ｃに掛け止められる）ことで、第２ピストン２８が軸方向における最もＬ側に位置し、第２ピストン２８と接続されたスリーブ１８は、スプリング２９の付勢力に抗して軸方向Ｌ側に移動する。このとき、スリーブ１８自体はドライブギヤ５ｄのみと噛み合ったままであるが、スリーブ１８と共に移動した摩擦係合部材３０が摩擦係合部材３１に当接する。このように、エンジン２からの動力によって回転しているドライブギヤ５ｄに対して相対回転不能に設けられている摩擦係合部材３１に、回転停止している回転軸１５に対して相対回転不能に設けられている摩擦係合部材３０が押し付けられることで、ドリブンギヤ１７の回転数が上昇して、ドライブギヤ５ｄの回転数とドリブンギヤ１７の回転数とが略同期する。   Next, when the electromagnet 22 is turned on, as shown in FIG. 2B, the projection 28a is placed on the projection 27d (or is latched by the receiving teeth 25c), so that the second piston 28 is the most in the axial direction. The sleeve 18 located on the L side and connected to the second piston 28 moves to the axial L side against the biasing force of the spring 29. At this time, the sleeve 18 itself remains engaged only with the drive gear 5 d, but the frictional engagement member 30 moved together with the sleeve 18 contacts the frictional engagement member 31. In this way, the friction engagement member 31 provided so as not to rotate relative to the drive gear 5d rotating by the power from the engine 2 cannot be rotated relative to the rotating shaft 15 that has stopped rotating. When the provided frictional engagement member 30 is pressed, the rotational speed of the driven gear 17 increases, and the rotational speed of the drive gear 5d and the rotational speed of the driven gear 17 are substantially synchronized.

そうして、ドライブギヤ５ｄの回転数とドリブンギヤ１７の回転数とが略同期した状態で、電磁石２２がＯＦＦになると、図２（ｃ）に示すように、突起２８ａが掛止歯２７ａの下端に掛け止められて、第２ピストン２８が軸方向における最もＲ側に位置することにより、スリーブ１８がドライブギヤ５ｄおよびドリブンギヤ１７と噛み合うコネクト位置を採る。   Then, when the electromagnet 22 is turned off in a state where the rotation speed of the drive gear 5d and the rotation speed of the driven gear 17 are substantially synchronized, as shown in FIG. 2 (c), the protrusion 28a has a lower end of the latching tooth 27a. Since the second piston 28 is positioned on the most R side in the axial direction, the sleeve 18 is connected to the drive gear 5 d and the driven gear 17.

図１に戻って、第１切替機構６が解放される（スリーブ１８がディスコネクト位置を採る）と、スリーブ１８がドライブギヤ５ｄのみと噛み合い、デフケース５ａと回転軸１５との接続が遮断されるので、エンジン２から出力された動力はプロペラシャフト８に伝達されない。一方、第１切替機構６が接続される（スリーブ１８がコネクト位置を採る）と、スリーブ１８がドライブギヤ５ｄおよびドリブンギヤ１７と噛み合い、回転軸１５がデフケース５ａと一体的に回転し、それに伴ってトランスファーリングギヤ１６と噛み合うドリブンピニオン７が回転して、プロペラシャフト（伝達部材）８が回転する。   Returning to FIG. 1, when the first switching mechanism 6 is released (the sleeve 18 takes the disconnect position), the sleeve 18 meshes only with the drive gear 5d, and the connection between the differential case 5a and the rotary shaft 15 is cut off. Therefore, the power output from the engine 2 is not transmitted to the propeller shaft 8. On the other hand, when the first switching mechanism 6 is connected (the sleeve 18 assumes the connect position), the sleeve 18 meshes with the drive gear 5d and the driven gear 17, and the rotating shaft 15 rotates integrally with the differential case 5a. The driven pinion 7 meshing with the transfer ring gear 16 rotates, and the propeller shaft (transmission member) 8 rotates.

電子制御カップリング９は、プロペラシャフト８とドライブピニオン１１との間に設けられており、プロペラシャフト８と接続された回転要素９ａと、ドライブピニオン１１と接続された回転要素９ｂとの間でトルク伝達を行う。電子制御カップリング９は、例えば湿式多板クラッチで構成される公知のものであり、その伝達トルクを制御することにより、前輪４Ｌ，４Ｒ側と後輪１４Ｌ，１４Ｒ側とのトルク配分を１００：０から５０：５０までの範囲で連続的に変更することができるように構成されている。   The electronic control coupling 9 is provided between the propeller shaft 8 and the drive pinion 11, and torque is generated between the rotating element 9 a connected to the propeller shaft 8 and the rotating element 9 b connected to the drive pinion 11. Make a transmission. The electronic control coupling 9 is, for example, a known type constituted by a wet multi-plate clutch, and by controlling the transmission torque, the torque distribution between the front wheels 4L, 4R and the rear wheels 14L, 14R is 100: It is configured to be able to change continuously in the range from 0 to 50:50.

第２切替機構（第２の断接機構）１２は、ドライブピニオン１１とリヤデフ１３との間に設けられ、これらの間の動力伝達経路を選択的に断接するドグクラッチとして構成されている。リヤデフ１３は、フロントデフ５と同様の構成になっていて、左右の後輪１４Ｌ，１４Ｒに適宜差回転を与えつつ動力を伝達する。第２切替機構１２が解放されると、ドライブピニオン１１とリヤデフ１３との接続が遮断されるので、エンジン２から出力された動力は左右の後輪１４Ｌ，１４Ｒに伝達されない。一方、第２切替機構１２が接続されると、ドライブピニオン１１とリヤデフ１３とが接続されるので、エンジン２から出力された動力が左右の後輪１４Ｌ，１４Ｒに伝達される。なお、第２切替機構１２は、第１切替機構６と同様の構成なので、説明を省略する。   The second switching mechanism (second connecting / disconnecting mechanism) 12 is provided between the drive pinion 11 and the rear differential 13 and is configured as a dog clutch that selectively connects / disconnects a power transmission path between them. The rear differential 13 has the same configuration as the front differential 5 and transmits power while appropriately applying differential rotation to the left and right rear wheels 14L and 14R. When the second switching mechanism 12 is released, the connection between the drive pinion 11 and the rear differential 13 is cut off, so that the power output from the engine 2 is not transmitted to the left and right rear wheels 14L, 14R. On the other hand, when the second switching mechanism 12 is connected, the drive pinion 11 and the rear differential 13 are connected, so that the power output from the engine 2 is transmitted to the left and right rear wheels 14L, 14R. The second switching mechanism 12 has the same configuration as that of the first switching mechanism 6, and thus the description thereof is omitted.

ＥＣＵ（制御装置）１０は、例えばＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、入出力インターフェース等を備えたマイクロコンピュータを含んで構成されており、ＣＰＵがＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつ予めＲＯＭに記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことにより四輪駆動車両１の各種制御を実行する。ＥＣＵ１０は、例えば、エンジン２の出力制御、自動変速機３の変速制御、第１切替機構６および第２切替機構１２の切替制御、電子制御カップリング９のトルク容量制御等を実行する。   The ECU (control device) 10 includes, for example, a microcomputer including a CPU, a RAM, a ROM, an input / output interface, and the like, and a program stored in the ROM in advance by the CPU using the temporary storage function of the RAM. Various control of the four-wheel drive vehicle 1 is executed by performing signal processing according to The ECU 10 executes, for example, output control of the engine 2, shift control of the automatic transmission 3, switching control of the first switching mechanism 6 and the second switching mechanism 12, torque capacity control of the electronic control coupling 9, and the like.

また、ＥＣＵ１０には、第１センサ３２により出力されるドライブギヤ５ｄの回転数を示す信号、第２センサ３３により出力されるプロペラシャフト８の回転数を示す信号、第３センサ３４より出力される、第２切替機構１２のスリーブ（図示せず）と噛み合い可能な、リヤデフ１３に設けられたドライブギヤ（図示せず）の回転数を示す信号等が入力される。   Further, the ECU 10 outputs a signal indicating the rotational speed of the drive gear 5 d output from the first sensor 32, a signal indicating the rotational speed of the propeller shaft 8 output from the second sensor 33, and a third sensor 34. A signal indicating the rotational speed of a drive gear (not shown) provided in the rear differential 13 that can mesh with a sleeve (not shown) of the second switching mechanism 12 is input.

以上のように構成された本実施形態の四輪駆動車両１では、ＥＣＵ１０の制御による、第１切替機構６、第２切替機構１２および電子制御カップリング９の断接により、２ＷＤ走行と４ＷＤ走行とが可能となる。   In the four-wheel drive vehicle 1 of the present embodiment configured as described above, 2WD traveling and 4WD traveling are performed by connecting and disconnecting the first switching mechanism 6, the second switching mechanism 12, and the electronic control coupling 9 under the control of the ECU 10. Is possible.

具体的には、４ＷＤ走行では、第１切替機構６、第２切替機構１２および電子制御カップリング９が接続される。これより、エンジン２の動力が自動変速機３およびフロントデフ５を介して左右の前輪４Ｌ，４Ｒに伝達されるとともに、エンジン２の動力の一部がプロペラシャフト８、リヤデフ１３等を介して左右の後輪１４Ｌ，１４Ｒに伝達される。この４ＷＤ走行においては、電子制御カップリング９の伝達トルクが制御されることで、前後輪４Ｌ，４Ｒ，１４Ｌ，１４Ｒのトルク配分が適宜調整される。   Specifically, in 4WD traveling, the first switching mechanism 6, the second switching mechanism 12, and the electronic control coupling 9 are connected. As a result, the power of the engine 2 is transmitted to the left and right front wheels 4L and 4R via the automatic transmission 3 and the front differential 5, and a part of the power of the engine 2 is transmitted to the left and right via the propeller shaft 8, the rear differential 13 and the like. Is transmitted to the rear wheels 14L and 14R. In this 4WD traveling, the torque distribution of the front and rear wheels 4L, 4R, 14L, 14R is adjusted as appropriate by controlling the transmission torque of the electronic control coupling 9.

また、４ＷＤスタンバイ状態での２ＷＤ走行では、第１切替機構６および第２切替機構１２が接続される一方、電子制御カップリング９が遮断される。これより、エンジン２からの動力は、自動変速機３およびフロントデフ５を介して左右の前輪４Ｌ，４Ｒに伝達される一方、電子制御カップリング９が遮断されるため左右の後輪１４Ｌ，１４Ｒには伝達されないが、電子制御カップリング９を締結するだけで迅速に４ＷＤ走行に切り替えることが可能となる。   In 2WD running in the 4WD standby state, the first switching mechanism 6 and the second switching mechanism 12 are connected, while the electronic control coupling 9 is blocked. As a result, the power from the engine 2 is transmitted to the left and right front wheels 4L and 4R via the automatic transmission 3 and the front differential 5, while the electronic control coupling 9 is cut off, so the left and right rear wheels 14L and 14R. However, it is possible to quickly switch to 4WD traveling only by fastening the electronic control coupling 9.

さらに、２ＷＤディスコネクト状態での２ＷＤ走行では、第１切替機構６、第２切替機構１２および電子制御カップリング９が全て遮断される。これより、エンジン２からの動力が左右の前輪４Ｌ，４Ｒに伝達される一方、左右の後輪１４Ｌ，１４Ｒには伝達されないことで２ＷＤが実現されるのみならず、回転軸１５、ドリブンピニオン７、プロペラシャフト８、電子制御カップリング９、ドライブピニオン１１等の回転要素の回転が停止し、走行中における走行抵抗が低減される。それ故、第１および第２切替機構６，１２のうちの一方のみを解放する場合と比べて、燃費を向上させることができる。   Further, in the 2WD traveling in the 2WD disconnected state, all of the first switching mechanism 6, the second switching mechanism 12, and the electronic control coupling 9 are blocked. As a result, power from the engine 2 is transmitted to the left and right front wheels 4L and 4R, while not being transmitted to the left and right rear wheels 14L and 14R, so that not only 2WD is realized, but also the rotary shaft 15 and the driven pinion 7 The rotation of rotating elements such as the propeller shaft 8, the electronic control coupling 9, and the drive pinion 11 is stopped, and the running resistance during running is reduced. Therefore, fuel consumption can be improved compared to the case where only one of the first and second switching mechanisms 6 and 12 is released.

また、本実施形態では、ノックカム式のアクチュエータ２０を用いて、スリーブ１８をディスコネクト位置またはコネクト位置に固定することができるので、例えば、スリーブ１８をディスコネクト位置またはコネクト位置に固定するために、常時アクチュエータに電力を供給し続けるものに比して、電力消費量を抑制することができる。   In the present embodiment, since the sleeve 18 can be fixed at the disconnect position or the connect position using the knock cam type actuator 20, for example, in order to fix the sleeve 18 at the disconnect position or the connect position, Power consumption can be reduced as compared with the case where power is constantly supplied to the actuator.

なお、上述した構成において、請求項との関係は、プロペラシャフト８が「駆動源から主駆動輪へ伝達される動力の一部を副駆動輪へ伝達する伝達部材」に相当し、第１切替機構６が「主駆動輪と伝達部材との間の動力伝達経路を断接する第１の断接機構」に相当し、第２切替機構１２が「伝達部材と副駆動輪との間の動力伝達経路を断接する第２の断接機構」に相当する。   In the configuration described above, the relationship with the claims corresponds to the propeller shaft 8 corresponding to “a transmission member that transmits a part of the power transmitted from the drive source to the main drive wheel to the sub drive wheel”, and the first switching The mechanism 6 corresponds to “a first connecting / disconnecting mechanism for connecting / disconnecting a power transmission path between the main drive wheel and the transmission member”, and the second switching mechanism 12 is used for “power transmission between the transmission member and the auxiliary drive wheel”. This corresponds to a “second connecting / disconnecting mechanism for connecting / disconnecting the path”.

−切替制御−
次に、本実施形態における、２ＷＤディスコネクト状態から４ＷＤ状態へ切り替える切替制御についての説明を行うが、それに先立ち、本発明を理解し易くするために、同期装置を有する切替機構を備えた四輪駆動車両における従来の切替制御の問題点について説明する。 -Switching control-
Next, switching control for switching from the 2WD disconnect state to the 4WD state in this embodiment will be described. Prior to that, in order to make the present invention easier to understand, the four wheels provided with a switching mechanism having a synchronization device. Problems of conventional switching control in a drive vehicle will be described.

なお、以下の本実施形態の切替制御および従来の切替制御の説明では、２ＷＤディスコネクト状態で回転が停止する回転軸１５、ドリブンピニオン７、プロペラシャフト８、電子制御カップリング９、ドライブピニオン１１等の回転要素を総称して切離部４０という。また、第１センサ３２により出力されるドライブギヤ５ｄの回転数を主駆動輪回転数Ｖという。さらに、プロペラシャフト８の回転数とドリブンギヤ１７の回転数とは、トランスファーリングギヤ１６とドリブンピニオン７とのギヤ比を介して特定の関係にあることから、第２センサ３３により出力されるプロペラシャフト８の回転数から算出されるドリブンギヤ１７の回転数を切離部回転数Ｖｐという。   In the following description of the switching control of the present embodiment and the conventional switching control, the rotating shaft 15, the driven pinion 7, the propeller shaft 8, the electronic control coupling 9, the drive pinion 11, etc. that stop rotating in the 2WD disconnected state These rotating elements are collectively referred to as a separation portion 40. The rotational speed of the drive gear 5d output by the first sensor 32 is referred to as main driving wheel rotational speed V. Further, since the rotational speed of the propeller shaft 8 and the rotational speed of the driven gear 17 are in a specific relationship via the gear ratio between the transfer ring gear 16 and the driven pinion 7, the propeller shaft 8 output by the second sensor 33. The rotational speed of the driven gear 17 calculated from the rotational speed is referred to as the separation portion rotational speed Vp.

図８は、従来の切替制御における同期不成立が生じた場合の流れを説明する模式図であり、図９は、従来の制御の一例を示すタイミングチャートである。図８に示すように、従来の切替制御では、（１）例えば運転者のスイッチ操作により２ＷＤディスコネクト状態から４ＷＤ状態への切替指示が出されると、（２）第１切替機構の同期装置がＯＮとなり、エンジンの駆動力により駆動している前輪側の回転数と、停止している切離部側の回転数との同期が図られる。   FIG. 8 is a schematic diagram for explaining a flow when synchronization failure occurs in the conventional switching control, and FIG. 9 is a timing chart showing an example of the conventional control. As shown in FIG. 8, in the conventional switching control, (1) when a switching instruction from a 2WD disconnect state to a 4WD state is issued, for example, by a driver's switch operation, (2) the synchronization device of the first switching mechanism It becomes ON, and the rotation speed on the front wheel side driven by the driving force of the engine is synchronized with the rotation speed on the side of the separating portion that is stopped.

ここで、例えばセンサやハードの異常により切離部回転数Ｖｐが上昇しない場合には、（３）ＥＣＵは、｜主駆動輪回転数Ｖ−切離部回転数Ｖｐ｜≦所定回転数が成立していない、換言すると、主駆動輪回転数Ｖと切離部回転数Ｖｐとが同期していない（同期不成立）と判定することになる。なお、｜｜は絶対値を表す。また、所定回転数は、回転数差の絶対値がそれ以下であれば、略同期していると推定することができるような値に設定されている。   Here, for example, when the separation portion rotation speed Vp does not increase due to a sensor or hardware abnormality, (3) the ECU establishes | main drive wheel rotation speed V−separation portion rotation speed Vp | ≦ predetermined rotation speed. In other words, it is determined that the main drive wheel rotation speed V and the separation portion rotation speed Vp are not synchronized (synchronization is not established). || represents an absolute value. The predetermined rotational speed is set to a value that can be estimated to be substantially synchronized if the absolute value of the rotational speed difference is less than that.

そうして、従来の切替制御では、同期不成立が生じても、（４）同期装置の作動状態を保持し続けるように構成されているため、（５）同期不成立が続くと、ＥＣＵが発熱して故障するおそれがある。また、ＥＣＵの故障により同期装置の作動中に電磁石がＯＦＦになると、（６）強制的にスリーブがコネクト位置に移動するため、例えば高車速状態で主駆動輪回転数Ｖと切離部回転数Ｖｐとの差が大きい場合には、大きな切替ショックが生じるおそれがある。   Thus, in the conventional switching control, even if synchronization failure occurs, (4) since the operation state of the synchronization device is continuously maintained, (5) if synchronization failure continues, the ECU generates heat. There is a risk of malfunction. Further, when the electromagnet is turned off during the operation of the synchronization device due to the malfunction of the ECU, (6) the sleeve is forcibly moved to the connect position. For example, the main drive wheel rotation speed V and the separation section rotation speed at high vehicle speeds. When the difference from Vp is large, a large switching shock may occur.

具体例を示すと、図９の時刻ｔ₀において切替指示が出力されると、時刻ｔ₁において第１切替機構の同期装置がＯＮとなり、切離部回転数Ｖｐが上昇し始めるが、ハード等の異常により切離部回転数Ｖｐの上昇が止まり、時刻ｔ₂において同期不成立を検出しても、同期装置の作動状態が保持される。 As a specific example, when a switching instruction is output at time t ₀ in FIG. 9, the synchronization device of the first switching mechanism is turned on at time t ₁ and the separation portion rotational speed Vp starts to increase. abnormality by stops increasing the separating portion rpm Vp of, even when detecting the synchronization is not established at time t _2, the operating state of the synchronizer is retained.

このような同期不成立の状態が長く続くと、時刻ｔ₃においてＥＣＵの発熱が始まる。そうして、従来の切替制御では、図９のＡ部で示すように主駆動輪回転数Ｖと切離部回転数Ｖｐとの差が小さくなっても、｜主駆動輪回転数Ｖ−切離部回転数Ｖｐ｜＞所定回転数では切り替えが行われず、時刻ｔ₄においてＥＣＵが故障温度に達する。ＥＣＵが故障して電磁石がＯＦＦになると、主駆動輪回転数Ｖと切離部回転数Ｖｐとに大きな差があるにも拘わらず、時刻ｔ₅において強制的にスリーブがドリブンギヤと噛み合うため、大きな切替ショックが生じ、第１切替機構が故障するおそれがある。また、このような状態では、ＥＣＵが故障しているため、運転者に異常を知らせることが困難になるという問題もある。 If such a synchronization failure state continues for a long time, the ECU starts to generate heat at time t ₃ . Thus, in the conventional switching control, even if the difference between the main drive wheel rotation speed V and the separation section rotation speed Vp becomes small as shown in part A of FIG. away portion rpm Vp |> a predetermined rotational speed without performing switching, ECU reaches the failure temperature at time t _4. When the ECU breaks down and the electromagnet is turned off, the sleeve is forcibly engaged with the driven gear at time t ₅ even though there is a large difference between the main drive wheel rotation speed V and the separation portion rotation speed Vp. There is a possibility that a switching shock occurs and the first switching mechanism breaks down. In such a state, since the ECU is out of order, there is a problem that it is difficult to notify the driver of the abnormality.

そこで、本実施形態では、２ＷＤディスコネクト状態から４ＷＤ状態への切替時における同期装置１９の作動中に、主駆動輪回転数Ｖと切離部回転数Ｖｐとが同期しない同期不成立と判定した場合には、運転者に警告を行うとともに、同期不成立が生じていても、所定条件が成立した場合には、第１切替機構６を接続するようにＥＣＵ１０を構成している。   Therefore, in the present embodiment, when it is determined that synchronization is not established when the synchronization device 19 is operating during switching from the 2WD disconnect state to the 4WD state, and the main drive wheel rotation speed V and the separation portion rotation speed Vp are not synchronized. The ECU 10 is configured so as to connect the first switching mechanism 6 when a predetermined condition is satisfied even if the driver is warned and synchronization is not established.

図４は、本実施形態の切替制御における同期不成立が生じた場合の流れを説明する模式図であり、図５は、ＥＣＵ１０が実行する制御の一例を示すタイミングチャートである。本実施形態の切替制御においても、図４に示すように、（１）運転者のスイッチ操作により２ＷＤディスコネクト状態から４ＷＤ状態への切替指示が出されると、（２）第１切替機構６の同期装置１９がＯＮとなり、前輪４Ｌ，４Ｒ側の回転数と切離部４０側の回転数との同期が図られ、切離部回転数Ｖｐが上昇しない場合には、（３）ＥＣＵ１０が同期不成立を検出する点は、従来の切替制御と同様である。   FIG. 4 is a schematic diagram for explaining a flow when synchronization failure occurs in the switching control of the present embodiment, and FIG. 5 is a timing chart showing an example of control executed by the ECU 10. Also in the switching control of the present embodiment, as shown in FIG. 4, (1) when a switching instruction from the 2WD disconnect state to the 4WD state is issued by the driver's switch operation, (2) the first switching mechanism 6 When the synchronizer 19 is turned ON and the rotation speed on the front wheels 4L, 4R side and the rotation speed on the separation portion 40 side are synchronized, and the separation portion rotation speed Vp does not increase, (3) the ECU 10 is synchronized The point of detecting failure is the same as in the conventional switching control.

もっとも、本実施形態では、ＥＣＵ１０は、（４）同期不成立と判定した場合には、例えばインストルメントパネルに設置されているコーションランプ３５を点灯させることで、同期不成立が生じていることを運転者に警告して減速を促すとともに、（５）所定条件が成立した場合には、同期不成立が生じていても、第１切替機構６を接続して４ＷＤ状態へ切り替えるように構成されている。ここで、所定条件とは、（５−２）同期不成立判定時間Ｔ（同期装置１９が作動してからの経過時間）が、ＥＣＵ１０の温度が故障温度に達しないような時間範囲内で設定された最大時間Ｔ_MAXに達した場合、または、（５−１）同期不成立判定時間Ｔが最大時間Ｔ_MAXに達する前に、主駆動輪回転数Ｖと切離部回転数Ｖｐとの差の絶対値が、回転数差がある状態で第１切替機構６を接続しても切替ショックが相対的に小さい範囲内に収まった場合である。 However, in this embodiment, when the ECU 10 determines that the synchronization is not established (4), for example, the driver 10 indicates that the synchronization is not established by turning on a caution lamp 35 installed on the instrument panel. (5) When a predetermined condition is satisfied, the first switching mechanism 6 is connected to switch to the 4WD state when a predetermined condition is satisfied. Here, the predetermined condition is (5-2) the synchronization failure determination time T (elapsed time since the operation of the synchronization device 19) is set within a time range in which the temperature of the ECU 10 does not reach the failure temperature. maximum time when it reaches the T _MAX was, or, (5-1) the absolute of the difference between the synchronization is not established determination time T is before reaching the maximum time T _MAX, the main drive wheel rotation speed V and the separating portion rpm Vp This is the case where the switching shock is within a relatively small range even when the first switching mechanism 6 is connected in a state where there is a difference in the rotational speed.

より詳しくは、ＥＣＵ１０は、同期不成立を検出しても、直ぐには同期不成立とは判定せず、同期不成立判定時間Ｔが最小時間Ｔ_MINに達して初めて同期不成立と判定し、コーションランプ３５を点灯させる。ここで、最小時間Ｔ_MINは、ハード等に異常が生じていない通常の切替時にコーションランプ３５を点灯させないために設定されている判定猶予時間であり、実験等に基づいて予め設定される。 More specifically, ECU10 also detects the synchronization is not established, immediately without determined that the synchronization is not established, it is determined that the first time synchronization is not satisfied with the synchronization is not established decision time T has reached the minimum time T _MIN, turn on the caution lamp 35 Let Here, the minimum time T _MIN is a determination grace time that is set so as not to turn on the caution lamp 35 during normal switching in which no abnormality occurs in hardware or the like, and is set in advance based on experiments or the like.

そうして、コーションランプ３５による警告に従い運転者が減速を行った場合には、ＥＣＵ１０は、（５−１）最小時間Ｔ_MIN≦同期不成立判定時間Ｔ＜最大時間Ｔ_MAX、且つ、｜主駆動輪回転数Ｖ−（切離部回転数Ｖｐ＋閾値Ｖ₀）｜≦所定回転数で第１切替機構６を接続する。ここで、閾値Ｖ₀は、主駆動輪回転数Ｖと切離部回転数Ｖｐとに回転数差がある状態で第１切替機構６を接続しても切替ショックが相対的に小さくなるような値であり、実験等に基づいて予め設定される。このように、｜主駆動輪回転数Ｖ−切離部回転数Ｖｐ｜≦所定回転数とならなくても、最大時間Ｔ_MAXに到達する前に運転者が減速を行うことにより、｜主駆動輪回転数Ｖ−（切離部回転数Ｖｐ＋閾値Ｖ₀）｜≦所定回転数になった状態で第１切替機構６を接続することで、ＥＣＵ１０が発熱して故障するのを回避することができるとともに、大きな切替ショックが生じるのを抑制することができる。 When the driver decelerates according to the warning from the caution lamp 35, the ECU 10 determines that (5-1) minimum time T _MIN ≦ synchronization failure determination time T <maximum time T _MAX and | main drive The first switching mechanism 6 is connected at the wheel rotation speed V− (the separation portion rotation speed Vp + the threshold value V ₀ ) | ≦ the predetermined rotation speed. Here, the threshold value V ₀ is such that the switching shock is relatively small even if the first switching mechanism 6 is connected in a state where there is a rotational speed difference between the main driving wheel rotational speed V and the separation part rotational speed Vp. It is a value and is set in advance based on experiments or the like. In this way, even if | the main drive wheel speed V−the separation part speed Vp | ≦ the predetermined speed, the driver decelerates before reaching the maximum time T _MAX. By connecting the first switching mechanism 6 in a state where the wheel rotational speed V− (the separation portion rotational speed Vp + the threshold value V ₀ ) | ≦ the predetermined rotational speed, it is possible to avoid the ECU 10 from generating heat and causing a failure. It is possible to suppress the occurrence of a large switching shock.

一方、コーションランプ３５による警告によっても運転者が減速を行わなかった場合には、ＥＣＵ１０は、（５−２）同期不成立判定時間Ｔ＝最大時間Ｔ_MAXで第１切替機構６を接続する。この場合には、大きな切替ショックが生じる可能性はあるものの、ＥＣＵ１０が発熱して故障するという事態は確実に回避することができる。 On the other hand, if the driver does not decelerate due to the warning by the caution lamp 35, the ECU 10 connects the first switching mechanism 6 at (5-2) synchronization failure determination time T = maximum time _TMAX . In this case, although there is a possibility that a large switching shock may occur, a situation in which the ECU 10 generates heat and breaks down can be reliably avoided.

以上のようにして、第１切替機構６を接続し、次いで第２切替機構１２を接続した後は、ＥＣＵ１０は、（６）２ＷＤ状態と４ＷＤ状態との切り替えを禁止し、コーションランプ３５を点滅させる等によって運転者に入庫を指示する。   After connecting the first switching mechanism 6 and then the second switching mechanism 12 as described above, the ECU 10 (6) prohibits switching between the 2WD state and the 4WD state and blinks the caution lamp 35. Instruct the driver to enter the warehouse.

具体例を示すと、図５の時刻ｔ₀において切替指示が出されると、時刻ｔ₁において第１切替機構６の同期装置１９がＯＮとなり、切離部回転数Ｖｐが上昇し始めるが、ハード等の異常により切離部回転数Ｖｐの上昇が止まると、時刻ｔ₂において同期不成立を検出する。 As a specific example, when a switching instruction is issued at time t ₀ in FIG. 5, the synchronization device 19 of the first switching mechanism 6 is turned on at time t ₁ and the separation portion rotational speed Vp starts to increase. When increase of the separating portion rpm Vp by abnormalities like stops, detects a synchronization is not established at time t _2.

そうして、時刻ｔ₃において同期不成立判定時間Ｔが最小時間Ｔ_MINに達するとコーションランプ３５を点灯させる。時刻ｔ₄においてＥＣＵ１０が発熱し始めるが、ＥＣＵ１０の温度が故障温度に達する前に、コーションランプ３５による警告に従い運転者が減速を行うことで主駆動輪回転数Ｖが低下し、時刻ｔ₅において｜主駆動輪回転数Ｖ−（切離部回転数Ｖｐ＋閾値Ｖ₀）｜≦所定回転数になると、電磁石２２をＯＦＦにして、強制的にスリーブ１８とドリブンギヤ１７とを噛み合わせる。これにより、大きな切替ショックが生じることなく、同期装置１９の作動状態が終了し、ＥＣＵ１０の発熱による故障が回避される。 Then, when the synchronization failure determination time T reaches the minimum time T _MIN at time t ₃ , the caution lamp 35 is turned on. At time t ₄ , the ECU 10 starts to generate heat, but before the temperature of the ECU 10 reaches the failure temperature, the driver decelerates in accordance with a warning from the caution lamp 35, so that the main drive wheel speed V decreases, and at time t ₅ . | Main drive wheel rotation speed V− (separation section rotation speed Vp + threshold value V ₀ ) | ≦ the predetermined rotation speed, the electromagnet 22 is turned off, and the sleeve 18 and the driven gear 17 are forcibly engaged. As a result, the operating state of the synchronization device 19 ends without causing a large switching shock, and a failure due to heat generation of the ECU 10 is avoided.

−フローチャート−
次に、ＥＣＵ１０が実行する切替制御の手順を図６および図７のフローチャートに沿って説明する。なお、図６および図７は、作図の都合上、一つのフローチャートを分割して示したものであり、これらの図中の丸で囲んだ符号で各フローチャートが連続していることを示している。 -Flow chart-
Next, the procedure of the switching control executed by the ECU 10 will be described along the flowcharts of FIGS. 6 and 7 show one flowchart divided for convenience of drawing, and each flowchart is indicated by a circled symbol in these drawings. .

先ず、ステップＳ１において、例えば運転者のスイッチ操作により２ＷＤディスコネクト状態から４ＷＤ状態への切替指示が出されると、次のステップＳ２において、ＥＣＵ１０が第１切替機構６のアクチュエータ２０をＯＮ（電磁石２２をＯＮ）にし、切離部回転数Ｖｐを上昇させて、ステップＳ３に進む。   First, in step S1, for example, when a switching instruction from the 2WD disconnect state to the 4WD state is issued by a driver's switch operation, in the next step S2, the ECU 10 turns on the actuator 20 of the first switching mechanism 6 (electromagnet 22). Is turned ON), the separation portion rotational speed Vp is increased, and the process proceeds to step S3.

次のステップＳ３では、前輪４Ｌ，４Ｒ側の回転数と切離部４０側の回転数とが同期したか否かを判定する。具体的には、ＥＣＵ１０が、第１センサ３２および第２センサ３３からの信号等に基づいて、｜主駆動輪回転数Ｖ−切離部回転数Ｖｐ｜≦所定回転数の状態が所定回数連続したか否かを判定する。これは、図５に示すように主駆動輪回転数Ｖは頻繁に変動するところ、偶々｜主駆動輪回転数Ｖ−切離部回転数Ｖｐ｜≦所定回転数となった場合に、前輪４Ｌ，４Ｒ側の回転数と切離部４０側の回転数とが同期したと判定するのを防ぐために、例えば６ｍｓの間に｜主駆動輪回転数Ｖ−切離部回転数Ｖｐ｜≦所定回転数である状態が連続して所定回数検出された場合に初めて、前輪４Ｌ，４Ｒ側の回転数と切離部４０側の回転数とが同期したと判定するものである。このステップＳ３の判定がＹＥＳの場合、すなわち、前輪４Ｌ，４Ｒ側の回転数と切離部４０側の回転数とが同期したと判定された場合には、ステップＳ４に進む。   In the next step S3, it is determined whether or not the rotational speed on the front wheels 4L and 4R side and the rotational speed on the separating portion 40 side are synchronized. Specifically, based on signals from the first sensor 32 and the second sensor 33, etc., the ECU 10 continues the state of | the main drive wheel rotation speed V−the separation portion rotation speed Vp | ≦ the predetermined rotation speed a predetermined number of times. Determine whether or not. As shown in FIG. 5, when the main drive wheel rotation speed V fluctuates frequently, the front wheel 4L becomes accidentally when the main drive wheel rotation speed V−the separation section rotation speed Vp | ≦ the predetermined rotation speed. , 4R side rotation speed and separation section 40 side rotation speed are determined to be synchronized, for example, during 6 ms, | main drive wheel rotation speed V−separation section rotation speed Vp | ≦ predetermined rotation It is determined that the rotational speed on the front wheels 4L, 4R side and the rotational speed on the separation portion 40 side are synchronized only when the state of the number is continuously detected a predetermined number of times. If the determination in step S3 is YES, that is, if it is determined that the rotation speed on the front wheels 4L, 4R side and the rotation speed on the separation portion 40 side are synchronized, the process proceeds to step S4.

次のステップＳ４では、ＥＣＵ１０が第１切替機構６のアクチュエータ２０をＯＦＦ（電磁石２２をＯＦＦ）にして、スリーブ１８をコネクト位置へ移動させる。次のステップＳ５では、ＥＣＵ１０が、第１切替機構６が実際に接続されたか否かを判定する。これは、図２（ｂ）の状態からアクチュエータ２０をＯＦＦにすると図２（ｃ）の状態に移行するが、ポジションセンサ（図示せず）等からの信号に基づいて、実際にスリーブ１８がドリブンギヤ１７と噛み合ったことを確認するために行うものである。このステップＳ５の判定がＮＯの場合、すなわち、未だスリーブ１８がドリブンギヤ１７と噛み合っていない場合には、ステップＳ６に進み、所定時間待った後、再びステップＳ５の判定を行う。一方、このステップＳ５の判定がＹＥＳの場合、すなわち、スリーブ１８がドリブンギヤ１７と噛み合って第１切替機構６が接続された場合には、ステップＳ７に進む。   In the next step S4, the ECU 10 turns off the actuator 20 of the first switching mechanism 6 (turns off the electromagnet 22) and moves the sleeve 18 to the connect position. In the next step S5, the ECU 10 determines whether or not the first switching mechanism 6 is actually connected. This is because when the actuator 20 is turned off from the state shown in FIG. 2B, the state shifts to the state shown in FIG. 2C. However, the sleeve 18 is actually driven based on a signal from a position sensor (not shown) or the like. This is performed to confirm that it has meshed with 17. If the determination in step S5 is NO, that is, if the sleeve 18 has not yet engaged with the driven gear 17, the process proceeds to step S6, and after waiting for a predetermined time, the determination in step S5 is performed again. On the other hand, if the determination in step S5 is YES, that is, if the sleeve 18 meshes with the driven gear 17 and the first switching mechanism 6 is connected, the process proceeds to step S7.

次のステップＳ７では、ＥＣＵ１０が、第２切替機構１２のアクチュエータをＯＮ操作した後ＯＦＦすることにより、図２（ａ）〜（ｃ）と同様の手順で、第２切替機構１２の接続を行う。なお、この場合には、後輪１４Ｌ，１４Ｒ側の回転数と切離部４０側の回転数とは既に略同期しているので、第２切替機構１２のアクチュエータのＯＦＦ操作はＯＮ操作の後に直ちに行われる。   In the next step S7, the ECU 10 turns on the actuator of the second switching mechanism 12 and then turns it off to connect the second switching mechanism 12 in the same procedure as in FIGS. 2 (a) to 2 (c). . In this case, since the rotation speed on the rear wheels 14L and 14R side and the rotation speed on the separation part 40 side are already substantially synchronized, the OFF operation of the actuator of the second switching mechanism 12 is performed after the ON operation. Done immediately.

次のステップＳ８では、ＥＣＵ１０が、第２切替機構１２が実際に接続されたか否かを判定する。このステップＳ８の判定がＮＯの場合には、ステップＳ９に進み、所定時間待った後、再びステップＳ８の判定を行う。一方、このステップＳ８の判定がＹＥＳの場合には、ステップＳ１０に進み、切替完了を認識した後ＥＮＤする。なお、ステップＳ１〜ステップＳ１０という流れは、センサやハードの異常がない通常の切替制御に相当する。   In the next step S8, the ECU 10 determines whether or not the second switching mechanism 12 is actually connected. If the determination in step S8 is NO, the process proceeds to step S9, waits for a predetermined time, and then performs the determination in step S8 again. On the other hand, if the determination in step S8 is YES, the process proceeds to step S10, and END is performed after the completion of switching is recognized. Note that the flow from step S1 to step S10 corresponds to normal switching control with no sensor or hardware abnormality.

これに対し、ステップＳ３での判定がＮＯの場合、すなわち、前輪４Ｌ，４Ｒ側の回転数と切離部４０側の回転数とが同期していない場合には、ステップＳ１１に進み、ＥＣＵ１０が、同期不成立カウンタのカウント値を１つ増やすとともに、強制接続カウンタのカウント値を１つ増やした後、ステップＳ１２に進む。ここで、ステップＳ１１の処理はステップＳ３での判定がＮＯの場合である限り一定周期で行われるところ、同期不成立カウンタおよび強制接続カウンタは上記同期不成立判定時間Ｔ、すなわち、第１切替機構６のアクチュエータ２０が作動してからの経過時間に対応している。   On the other hand, if the determination in step S3 is NO, that is, if the rotation speed on the front wheels 4L, 4R side and the rotation speed on the separation portion 40 side are not synchronized, the process proceeds to step S11, where the ECU 10 Then, the count value of the synchronization failure counter is incremented by 1 and the count value of the forced connection counter is incremented by 1. Then, the process proceeds to step S12. Here, the process of step S11 is performed at a constant cycle as long as the determination in step S3 is NO. The synchronization failure establishment counter and the forced connection counter are set to the synchronization failure establishment determination time T, that is, the first switching mechanism 6 This corresponds to the elapsed time after the actuator 20 is operated.

次のステップＳ１２では、ＥＣＵ１０が、同期不成立カウンタが最小時間Ｔ_MIN以上になったか否かを判定する。このステップＳ１２での判定がＮＯの場合、すなわち、同期不成立判定時間Ｔが最小時間Ｔ_MIN未満の場合には、ハード等に異常が生じた同期不成立か、ハード等に異常が生じていない通常の状態か、を確実に判別するのは困難であるため、ステップＳ１３に進み、ＥＣＵ１０が、第１切替機構６のアクチュエータ２０のＯＮ状態を継続し、再びステップＳ３において同期が成立したか否かを判定する。 In the next step S12, the ECU 10 determines whether or not the synchronization failure counter has reached a minimum time T _MIN or more. If the determination in step S12 is NO, that is, if the synchronization failure determination time T is less than the minimum time T _MIN , the synchronization failure has occurred in the hardware or the like, or the hardware or the like has not failed. Since it is difficult to reliably determine whether or not it is in the state, the process proceeds to step S13, in which the ECU 10 continues the ON state of the actuator 20 of the first switching mechanism 6, and again determines whether or not synchronization is established in step S3. judge.

一方、ステップＳ１２での判定がＹＥＳの場合、すなわち、同期不成立判定時間Ｔが最小時間Ｔ_MIN以上になった場合には、ステップＳ１４に進み、ＥＣＵ１０が、運転者に減速を促すべくコーションランプ３５を点灯させる。 On the other hand, if the determination in step S12 is YES, that is, if the synchronization failure determination time T is equal to or greater than the minimum time T _MIN , the process proceeds to step S14, where the ECU 10 causes the caution lamp 35 to prompt the driver to decelerate. Lights up.

次のステップＳ１５では、コーションランプ３５による警告に従い運転者が減速を行ったこと等により、｜主駆動輪回転数Ｖ−（切離部回転数Ｖｐ＋閾値Ｖ₀）｜≦所定回転数になったか否か、換言すると、主駆動輪回転数Ｖと切離部回転数Ｖｐとの差が、回転数差がある状態で第１切替機構６を接続しても切替ショックが相対的に小さくなる程度に縮まったか否かを判定する。このステップＳ１５での判定がＮＯの場合、すなわち、未だ第１切替機構６を接続することができる状態にない場合には、ステップＳ１６に進む。 In the next step S15, whether or not | the main drive wheel rotation speed V− (separation portion rotation speed Vp + threshold value V ₀ ) | ≦ predetermined rotation speed due to the driver's deceleration following the warning from the caution lamp 35 or the like. No, in other words, the difference between the main drive wheel rotational speed V and the separation part rotational speed Vp is such that the switching shock becomes relatively small even when the first switching mechanism 6 is connected in a state where there is a rotational speed difference. It is determined whether or not it has shrunk. If the determination in step S15 is NO, that is, if the first switching mechanism 6 is not yet ready for connection, the process proceeds to step S16.

次のステップＳ１６では、ＥＣＵ１０が、強制接続カウンタが最大時間Ｔ_MAX以上になったか否かを判定する。このステップＳ１２での判定がＮＯの場合、すなわち、同期不成立判定時間Ｔが最大時間Ｔ_MAX未満であり、ＥＣＵ１０が発熱して故障温度に達するような状態にない場合には、ステップＳ１７に進む。次のステップＳ１７では、ＥＣＵ１０が、強制接続カウンタのカウント値を１つ増やした後、再びステップＳ１５において｜主駆動輪回転数Ｖ−（切離部回転数Ｖｐ＋閾値Ｖ₀）｜≦所定回転数になったか否かを判定する。 In the next step S16, the ECU 10 determines whether or not the forced connection counter has reached the maximum time T _MAX or more. If the determination in step S12 is NO, that is, if the synchronization failure determination time T is less than the maximum time T _MAX and the ECU 10 is not in a state where it generates heat and reaches the failure temperature, the process proceeds to step S17. In the next step S17, the ECU 10 increases the count value of the forcible connection counter by 1, and then again in step S15, the main drive wheel rotational speed V− (separation part rotational speed Vp + threshold value V ₀ ) | ≦ predetermined rotational speed. It is determined whether or not.

これらに対し、ステップＳ１５での判定がＹＥＳの場合には、回転数差がある状態で第１切替機構６を接続しても切替ショックが相対的に小さいことから、ステップＳ１８に進み、ＥＣＵ１０が第１切替機構６のアクチュエータ２０をＯＦＦ（電磁石２２をＯＦＦ）にする。また、ステップＳ１６での判定がＹＥＳの場合には、ＥＣＵ１０の温度が故障温度に近づくのを防ぐべく、ステップＳ１８に進み、ＥＣＵ１０が第１切替機構６のアクチュエータ２０をＯＦＦ（電磁石２２をＯＦＦ）にする。   On the other hand, if the determination in step S15 is YES, since the switching shock is relatively small even if the first switching mechanism 6 is connected in a state where there is a difference in the rotational speed, the process proceeds to step S18, and the ECU 10 The actuator 20 of the first switching mechanism 6 is turned off (the electromagnet 22 is turned off). If the determination in step S16 is YES, the process proceeds to step S18 to prevent the temperature of the ECU 10 from approaching the failure temperature, and the ECU 10 turns off the actuator 20 of the first switching mechanism 6 (turns off the electromagnet 22). To.

次のステップＳ１９では、ＥＣＵ１０が、第１切替機構６が実際に接続されたか否かを判定する。このステップＳ１９の判定がＮＯの場合、すなわち、未だスリーブ１８がドリブンギヤ１７と噛み合っていない場合には、ステップＳ２０に進み、所定時間待った後、再びステップＳ１９の判定を行う。一方、このステップＳ１９の判定がＹＥＳの場合、すなわち、スリーブ１８がドリブンギヤ１７と噛み合って第１切替機構６が接続された場合には、ステップＳ２１に進む。   In the next step S19, the ECU 10 determines whether or not the first switching mechanism 6 is actually connected. If the determination in step S19 is NO, that is, if the sleeve 18 has not yet engaged with the driven gear 17, the process proceeds to step S20, and after waiting for a predetermined time, the determination in step S19 is performed again. On the other hand, if the determination in step S19 is YES, that is, if the sleeve 18 meshes with the driven gear 17 and the first switching mechanism 6 is connected, the process proceeds to step S21.

次のステップＳ２１では、ＥＣＵ１０が、第２切替機構１２のアクチュエータをＯＮ操作した後ＯＦＦすることにより、第２切替機構１２の接続を行う。次のステップＳ２２では、ＥＣＵ１０が、第２切替機構１２が実際に接続されたか否かを判定する。このステップＳ２２の判定がＮＯの場合には、ステップＳ２３に進み、所定時間待った後、再びステップＳ２２の判定を行う。一方、このステップＳ２２の判定がＹＥＳの場合には、ステップＳ２４に進み、切替完了を認識した後ステップＳ２５に進む。   In the next step S <b> 21, the ECU 10 connects the second switching mechanism 12 by turning the actuator of the second switching mechanism 12 ON and then turning OFF. In the next step S22, the ECU 10 determines whether or not the second switching mechanism 12 is actually connected. If the determination in step S22 is NO, the process proceeds to step S23, and after waiting for a predetermined time, the determination in step S22 is performed again. On the other hand, if the determination in step S22 is yes, the process proceeds to step S24, and after completion of switching is recognized, the process proceeds to step S25.

次のステップＳ２５では、ＥＣＵ１０が、以降の２ＷＤ状態と４ＷＤ状態との切り替えを禁止した後ＥＮＤする。ＥＣＵ１０は、例えば運転者のスイッチ操作により４ＷＤ状態から２ＷＤ状態への切替指示が出されても、切替えを行わないとともに、コーションランプ３５を点滅させる等によって運転者に入庫を指示する。   In the next step S25, the ECU 10 prohibits the subsequent switching between the 2WD state and the 4WD state and then ENDs. For example, even if a switching instruction from the 4WD state to the 2WD state is issued by a driver's switch operation, the ECU 10 does not perform switching and instructs the driver to enter the warehouse by blinking the caution lamp 35 or the like.

（その他の実施形態）
本発明は、実施形態に限定されず、その精神または主要な特徴から逸脱することなく他の色々な形で実施することができる。 (Other embodiments)
The present invention is not limited to the embodiments, and can be implemented in various other forms without departing from the spirit or main features thereof.

上記実施形態では、第１切替機構６に本発明の切替制御を適用したが、これに限らず、第２切替機構１２から先に接続する場合は、第２切替機構１２に本発明の切替制御を適用してもよい。   In the above embodiment, the switching control of the present invention is applied to the first switching mechanism 6, but the present invention is not limited to this, and when the second switching mechanism 12 is connected first, the switching control of the present invention is applied to the second switching mechanism 12. May be applied.

また、上記実施形態では、アクチュエータ２０をノックカム式としたが、これに限らず、同期装置の作動中にＥＣＵが故障してＯＦＦになると、強制的に切替機構が接続されるタイプのものであれば、どのようなアクチュエータを備える切替機構に本発明の切替制御を適用してもよい。   In the above embodiment, the actuator 20 is a knock cam type. However, the present invention is not limited to this, and the actuator 20 may be of a type in which the switching mechanism is forcibly connected if the ECU fails during operation of the synchronizer. For example, the switching control of the present invention may be applied to a switching mechanism including any actuator.

このように、上述の実施形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。   As described above, the above-described embodiment is merely an example in all respects and should not be interpreted in a limited manner. Further, all modifications and changes belonging to the equivalent scope of the claims are within the scope of the present invention.

本発明によると、２ＷＤ状態から４ＷＤ状態への切替時における制御装置の故障を確実に回避するとともに、断接機構の故障を抑制することができるので、同期装置を有する断接機構を備える四輪駆動車両の制御装置に適用して極めて有益である。   According to the present invention, it is possible to reliably avoid the failure of the control device at the time of switching from the 2WD state to the 4WD state and to suppress the failure of the connection / disconnection mechanism. This is extremely useful when applied to a drive vehicle control device.

１ 四輪駆動車両
２ エンジン（駆動源）
４Ｌ 前輪（主駆動輪）
４Ｒ 前輪（主駆動輪）
５ｄ ドライブギヤ（回転部材）
６ 第１切替機構（第１の断接機構）
８ プロペラシャフト（伝達部材）
１０ ＥＣＵ（制御装置）
１２ 第２切替機構（第２の断接機構）
１４Ｌ 後輪（副駆動輪）
１４Ｒ 後輪（副駆動輪）
１９ 同期装置 1 Four-wheel drive vehicle 2 Engine (drive source)
4L front wheel (main drive wheel)
4R front wheel (main drive wheel)
5d drive gear (rotating member)
6 First switching mechanism (first connecting / disconnecting mechanism)
8 Propeller shaft (transmission member)
10 ECU (control device)
12 Second switching mechanism (second connecting / disconnecting mechanism)
14L Rear wheel (sub drive wheel)
14R Rear wheel (sub drive wheel)
19 Synchronizer

Claims (1)

駆動源から主駆動輪へ伝達される動力の一部を副駆動輪へ伝達する伝達部材と、主駆動輪と伝達部材との間の動力伝達経路を断接する第１の断接機構と、伝達部材と副駆動輪との間の動力伝達経路を断接する第２の断接機構と、を備え、当該第１および第２の断接機構が、対応する駆動輪と伝達部材と間の動力伝達経路を接続するのに先立ち、対応する駆動輪側の回転数と伝達部材側の回転数とを同期させる同期装置を有している四輪駆動車両の制御装置であって、
上記第１および第２の断接機構が共に解放された二輪駆動状態から上記第１および第２の断接機構が共に接続される四輪駆動状態への切替時における、上記第１および第２の断接機構のうち先に接続される断接機構の上記同期装置の作動中に、対応する駆動輪側の回転数と上記伝達部材側の回転数とが同期しない同期不成立と判定した場合には、運転者に警告を行うとともに、同期不成立が生じていても、所定条件が成立した場合には、当該先に接続される断接機構を接続することを特徴とする四輪駆動車両の制御装置。 A transmission member for transmitting a part of the power transmitted from the drive source to the main drive wheel to the sub drive wheel, a first connection / disconnection mechanism for connecting / disconnecting a power transmission path between the main drive wheel and the transmission member, and transmission A second connecting / disconnecting mechanism for connecting / disconnecting a power transmission path between the member and the auxiliary drive wheel, wherein the first and second connecting / disconnecting mechanisms transmit power between the corresponding drive wheel and the transmitting member. Prior to connecting a route, a control device for a four-wheel drive vehicle having a synchronization device that synchronizes the rotation speed on the corresponding drive wheel side and the rotation speed on the transmission member side,
The first and second at the time of switching from the two-wheel drive state in which the first and second connection / disconnection mechanisms are both released to the four-wheel drive state in which the first and second connection / disconnection mechanisms are connected together When it is determined that the corresponding drive wheel side rotation speed and the transmission member side rotation speed do not synchronize with each other during the operation of the synchronization device of the connection mechanism connected earlier among The control of a four-wheel drive vehicle characterized by warning the driver and connecting a connecting / disconnecting mechanism connected to the destination when a predetermined condition is satisfied even if synchronization is not established. apparatus.

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