JP3604268B2 - Control method for 4WD vehicle - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、4WD車の制御方法、更に詳しくは、車両の駆動経路上において、駆動力の伝達と遮断の切り換えに用いる回転伝達装置の潤滑性を維持できるようにした制御方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
前後輪を直結した4WD車が舗装路を旋回すると、いわゆるタイトコーナブレーキング現象が発生するが、この問題を解決する手段として、本出願人は、特願平8−341767号や特願平9−28001号によってローラー型ツーウェイクラッチと電磁コイルを使用した回転伝達装置を提案している。
【0003】
この回転伝達装置Aは、図7乃至図9に示すように、前輪1の各端部にハブクラッチ2が装着されているFRベースの4WD車において、エンジン3に連なるトランスミッション4からの出力をトランスファ5の内部の入力軸6を介して直接後輪7の推進軸8に伝達し、トランスファ5の内部に、入力軸6と、それと同軸上かつ相対回転可能に装着されたチエンスプロケット9との回転伝達と遮断を行うためのローラ係合型のツーウェイクラッチ10と、そのツーウェイクラッチ10のロックとフリーを制御する電磁クラッチ11を設け、チエンスプロケット9はサイレントチエン12を介して前輪推進軸13と連動し、これによって、従来の典型的なパートタイム4WDの走行モード(2WD、4WD−Hi、4WD−Lo)に加えて、4WDの制御モードが追加されている。
【0004】
この回転伝達装置Aによれば、4WD制御モードを選択すれば、車両が通常一定走行中は後輪駆動(2WD)状態であり、車両が加速した場合、後輪のスリップを感知すると電磁クラッチ11に電流が流れ、ツーウェイクラッチ10がロックされ4WDとなる。
【0005】
また、低μ路で急なエンジンブレーキを掛けた場合なども後輪のスリップを感知して電磁クラッチ11に電流を流し、4WDとする制御を行っていた。
【0006】
また、この装置を用いれば、図7のように、2WDモード、4WDLOCKモード、4WD AUTO(制御)モード等の車両の走行モードを運転者の意思により選択できるものであった。
【0007】
上記のシステムにおいて、トランスファ5内の潤滑油の油面高さは、図9のように回転伝達装置Aよりも下にあり、AUTOモードやLOCKモードでの4WD走行時は、サイレントチエン12が回転するため、このチエン12による潤滑油の跳ね上げにより、回転伝達装置Aのツーウェイクラッチ10に対する潤滑油の供給が十分に行える。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、このシステムは2WDモード選択時は図8に斜線で示すように、前輪1のハブクラッチ2を切り離し、フロント駆動系の回転を停止させるため、ツーウェイクラッチ10の外輪も回転停止し、外輪に対してカム軸やローラは空転する必要がある。その空転回転数は車両速度に比例して数千rpmにもなる。一方、2WD走行時はサイレントチエン12が回転停止するため、回転伝達装置Aに対してHi−Loプラネタリギヤ14の撹拌による潤滑しか与えられない。
【0009】
しかし、Hi−Loプラネタリギヤ14による潤滑油の供給量は僅かであり、ツーウェイクラッチ10の空転に対する潤滑が不十分となる。
【0010】
従って、2WDモードで連続して走行すると、外輪とローラの接触部で摩耗が促進されたり、最悪の場合、外輪とローラが焼き付いて、空転ができなくなるという恐れがある。
【0011】
そこで、この発明の課題は、2WDモードでの走行時にサイレントチエンを設定された時間間隔および速度条件によって回転させ、定期的に回転伝達装置に潤滑油を供給して潤滑切れの発生を防止することができる4WD車の制御方法を提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】
上記のような課題を解決するため、請求項1の発明は、トランスミッションからの出力が、トランスファ内部で入力軸を介して直接後輪推進軸へ伝達され、トランスファ内の入力軸に、入力軸と前輪推進軸の回転伝達と遮断を行うクラッチと、該クラッチのロックとフリーを制御する制御手段とからなる回転伝達装置を装着し、サイレントチエンを介して前輪推進軸へ動力が分岐され、かつ2WD走行時は前輪推進軸を回転停止させるよう設定されたパートタイム4WD車の制御方法であり、入力軸と入力スプロケットの間に同調機構を設け、2WD走行が選択されたとき、設定された時間間隔および速度条件によって、前記同調機構を作動させ、サイレントチエンおよび前輪推進軸を回転させるようにした構成を採用したものである。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図示例と共に説明する。なお、図7乃至図9と同一部分は同一符号を付して説明する。
【0014】
図1は、回転伝達装置と同調機構を用いた4WD車の駆動レイアウトであり、2WDの状態を示し、図2は回転伝達装置と同調機構を組込んだトランスファの断面図、図3は回転装置の詳細を示している。
【0015】
図1は、前輪1、1の各端部にハブクラッチ2が装着されているFRベース4WD車のトランスファ3の内部に回転伝達装置Aが組込まれ、これによって、従来の典型的な4WDの走行モード(2WD、4WD−Hi、4WD−Lo)に加えて、4WD制御モードが追加される。
【0016】
図1と図2に示すように、エンジン3に接続されたトランスミッション4からの出力は、トランスファ5内のHi−Loプラネタリギヤ14を介してリヤプロペラシャフト8に伝達される。Hi−Loプラネタリギヤ14は既知の技術であり、プラネタリギヤセット15とセレクト用のスライドギヤ16との組合せからなり、ハイギヤを通過する場合は1対1の関係で回転トルクを伝達し、ローギヤを通過する場合は回転が減速され、トルクは増大する。
【0017】
一方、ローラ型の回転伝達装置Aはトランスファ入力軸6上でこの入力軸6に回転可能に嵌合された入力側チエンスプロケット9の一端に位置し、同調機構21は、該スプロケット9を挟んで入力軸6の他端側に位置している。
【0018】
回転伝達装置Aは、図3に示すように、入力軸6に内方部材となるカムリング22(内輪ということもある)を同軸上にセレーションで回転不能に外嵌固定し、入力軸6に軸受23を介して回転可能となるよう外嵌挿したハウジング24の筒状部がカムリング22に外嵌する外輪25となり、該ハウジング24はチェンスプロケット9とスプライン等で一体に回転するよう結合されている。
【0019】
図3(B)の如く、上記カムリング22の外周に複数のカム面26が設けられ、外輪25の内径は円筒面27となり、各カム面26と円筒面27間に楔形空間を形成していると共に、この楔形空間内にカムリング22へ外嵌する保持器28を設け、この保持器28の各カム面26と対応する位置に形成したポケット29内に係合子としてのローラ30が組込まれ、ツーウェイクラッチ31を形成している。
【0020】
上記ローラ30は、カム面26に対して中央の中立位置に位置するとき円筒面27との間に隙間を生じ、カムリング22の回転を外輪25に伝えないオフの状態となり、保持器28でローラ30を楔空間の一方に片寄らすと、ローラ30はカム面26と円筒面27間にかみ込み、カムリング22の回転を外輪25に伝達するオンの状態になる。
【0021】
上記保持器28に一方の端部を係止したスイッチバネ32の他方端部がカムリング22に係止され、ローラ30がカム面26と円筒面27に係合しない中立位置へ保持器28を支持付勢している。
【0022】
前記入力軸6と外輪25の間でツーウェイクラッチ31の一方端部側の位置に、ツーウェイクラッチ31をオン・オフ制御する制御手段である電磁クラッチ33が設けられている。
【0023】
電磁クラッチ33は、電磁コイル34をトランスファ5のケースにボルト35等で回転不能に固定し、該コイル34の電極はトランスファ5のケースを通して外部コントローラ(以下ECU)36に接続される。このECU36は、図1および図5のように、前輪1と後輪7の回転数、モード選択スイッチ37、ABS作動信号38等から入力された各信号を演算および判断して、電磁コイル34に流す電流を制御する。なお、図2の如く、前輪1の回転数は、フロントスピードセンサ39で、後輪7の回転数はリヤスピードセンサ40によって検出する。
【0024】
上記電磁コイル34に対して回転可能となるよう外嵌するロータ41は、外輪25に固定されて一体に回転するよう摩擦フランジとなり、このロータ41と保持器28の端部の間に、該保持器28と軸方向のスライド可能で相対回転不能に嵌合したアーマチュア42をロータ41と適当な隙間を介して重なるように配置し、電磁コイル34に通電すると、ロータ41とアーマチュア42を磁力により圧接させ、外輪25と保持器28を回転方向に固定化するようになっている。
【0025】
前記同調機構21は、入力軸6に内輪43を一体に回転するよう固定し、この内輪43に対して回転可能に外嵌するアウターケース44をチエンスプロケット9と一体に回転するよう結合し、内輪43とアウターケース44の間に、内輪43に対して軸方向に移動可能で一体に回転する複数枚のインナープレート45と、アウターケース44に対して軸方向に移動可能で一体に回転する複数枚のアウタープレート46とを交互の配置で組み込み、これらの端部に両プレート45、46を圧着させる電磁コイル47を配置して構成され、電磁コイル47に通電すると、入力軸6の回転をスプロケット9を介して回転伝達装置Aの外輪25に伝えて同調させるようになっている。
【0026】
次に、この発明の制御方法を説明する。
【0027】
モード選択スイッチ37が2WDモードに選択されたとき、設定された時間間隔および速度条件によって、同調機構21の電磁コイル47に通電を行い、入力軸6の回転をチエンスプロケット9に伝え、サイレントチエン12及び前輪推進軸13を回転させ、該チエン12で潤滑油を跳ね上げることにより、回転伝達装置Aのツーウェイクラッチ31に対する潤滑を確保するようにしている。
【0028】
図4は、同調機構21の作動例を示し、2WDモードでの車両の発進から30km/h(VI)までの間、電磁コイル47に通電を行って同調機構21を作動させ、チエン12を回転させる。
【0029】
また、2WDモードで高速道路を走行するときなどは、所定の車速V2を越えると、一定時間(TIME1)ごとに一定時間(TIME2)だけ電磁コイル47に通電し、同調機構21を作動させてチエン12を回転させる。
【0030】
このとき、車速がV1またはV2の付近で定速走行した場合、同調機構21が入切をむやみに繰り返さないよう、車速V1、V2の検出には、ヒステリシスHを設けている。
【0031】
図5は、上記のような同調機構21の作動を制御する制御システムを示し、ECU36(コントローラ)に同調機構(シンクロ)出力判定手段48が付加される。
【0032】
また、図6は、2WDモードでの同調機構21(シンクロ)の断続作動を行うフローチャートを示している。
【0033】
上記のように、2WDモードでの走行時に、図1に斜線で示すように、前輪駆動系は停止し、回転伝達装置21は、ツーウェイクラッチ31の内輪22と外輪25が空転状態になるが、予め設定された時間間隔および速度条件によって同調機構21を作動させ、サイレントチエン12および前輪推進軸13を回転させることにより、潤滑油を跳ね上げ、ツーウェイクラッチ31に対する定期的な潤滑を行い、摩耗や焼き付きの発生を防止することができる。
【0034】
【発明の効果】
以上のように、この発明によると、回転伝達装置が空転する2WDモードでの走行時に、同調機構を、設定された時間間隔および速度条件によって作動させるようにしたので、サイレントチエンの回転による潤滑油の跳ね上げにより、回転伝達装置に対する定期的な潤滑が可能になり、回転伝達装置におけるツーウェイクラッチの摩耗や焼き付きの発生を有効に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】回転伝達装置を組み込んだ4WD車のレイアウトを示す平面図
【図2】回転伝達装置を組み込んだトランスファの断面図
【図3】(A)は回転伝達装置の縦断面図、(B)は同上の縦断側面図
【図4】同調機構の作動例を示す説明図
【図5】4WD駆動車の制御システムを示すブロック図
【図6】同調機構の断続作動を行うフローチャート図
【図7】従来の制御方法による4WD駆動車のレイアウトを示す平面図
【図8】同上の2WDの状態を示すレイアウトの平面図
【図9】同上のトランスファを示す断面図
【符号の説明】
1 前輪
2 ハブクラッチ
3 エンジン
4 トランスミッション
5 トランスファ
6 入力軸
9 チエンスプロケット
10 ツーウェイクラッチ
11 電磁コイル
12 サイレントチエン
13 前輪推進軸
21 同調機構
22 カムリング
23 軸受
24 ハウジング
25 外輪
26 カム面
27 円筒面
28 保持機
29 ポケット
30 ローラ
31 ツーウェイクラッチ
32 スイッチバネ
33 電磁クラッチ
34 電磁コイル
35 ボルト
36 ECU
37 モード選択スイッチ
38 信号
39 センサ
40 センサ
41 ロータ
42 アマチュア
43 内輪
44 アウターケース
45 インナープレート
46 アウタープレート
47 電磁コイル
48 出力判定手段[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a control method for a 4WD vehicle, and more particularly, to a control method capable of maintaining lubricity of a rotation transmission device used for switching between transmission and interruption of a driving force on a driving path of the vehicle.
[0002]
[Prior art]
When a 4WD vehicle having directly connected front and rear wheels turns on a paved road, a so-called tight corner braking phenomenon occurs. As a means for solving this problem, the present applicant has disclosed in Japanese Patent Application Nos. 8-341767 and 9-9. No. 28001 proposes a rotation transmission device using a roller type two-way clutch and an electromagnetic coil.
[0003]
As shown in FIGS. 7 to 9, this rotation transmitting device A transfers an output from a
[0004]
According to the rotation transmitting device A, if the 4WD control mode is selected, the vehicle is normally in a rear-wheel drive (2WD) state while the vehicle is running at a constant speed, and when the vehicle accelerates, the
[0005]
Also, when a sudden engine brake is applied on a low μ road or the like, the slip of the rear wheel is detected, and a current is supplied to the
[0006]
Further, if this device is used, as shown in FIG. 7, a driving mode of the vehicle such as a 2WD mode, a 4WDLOCK mode, and a 4WD AUTO (control) mode can be selected by the driver.
[0007]
In the above-described system, the oil level of the lubricating oil in the
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, in this system, when the 2WD mode is selected, the
[0009]
However, the supply amount of the lubricating oil by the Hi-Lo
[0010]
Therefore, when the vehicle travels continuously in the 2WD mode, the abrasion may be promoted at the contact portion between the outer ring and the roller, or in the worst case, the outer ring and the roller may be seized to prevent idling.
[0011]
Therefore, an object of the present invention is to prevent the occurrence of lubrication shortage by rotating the silent chain at a set time interval and speed conditions during traveling in the 2WD mode and periodically supplying lubricating oil to the rotation transmitting device. It is an object of the present invention to provide a control method for a 4WD vehicle.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the invention according to
[0013]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The same parts as those in FIGS. 7 to 9 are denoted by the same reference numerals and described.
[0014]
FIG. 1 is a drive layout of a 4WD vehicle using a rotation transmission device and a tuning mechanism, showing a 2WD state, FIG. 2 is a cross-sectional view of a transfer incorporating the rotation transmission device and a tuning mechanism, and FIG. The details are shown.
[0015]
FIG. 1 shows that a rotation transmission device A is incorporated in a
[0016]
As shown in FIGS. 1 and 2, the output from the
[0017]
On the other hand, the roller type rotation transmission device A is located at one end of the input
[0018]
As shown in FIG. 3, the rotation transmitting device A has a cam ring 22 (also referred to as an inner ring) serving as an inner member on the
[0019]
As shown in FIG. 3B, a plurality of cam surfaces 26 are provided on the outer periphery of the
[0020]
When the
[0021]
The other end of the
[0022]
An electromagnetic clutch 33 is provided between the
[0023]
The electromagnetic clutch 33 non-rotatably fixes the
[0024]
The
[0025]
The
[0026]
Next, the control method of the present invention will be described.
[0027]
When the
[0028]
FIG. 4 shows an operation example of the
[0029]
When the vehicle speed exceeds a predetermined vehicle speed V2, such as when driving on a highway in the 2WD mode, the
[0030]
At this time, when the vehicle travels at a constant speed near the vehicle speed V1 or V2, a hysteresis H is provided for the detection of the vehicle speeds V1 and V2 so as to prevent the
[0031]
FIG. 5 shows a control system for controlling the operation of the
[0032]
FIG. 6 shows a flowchart for performing the intermittent operation of the tuning mechanism 21 (synchro) in the 2WD mode.
[0033]
As described above, at the time of traveling in the 2WD mode, the front wheel drive system is stopped, and the
[0034]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, when traveling in the 2WD mode in which the rotation transmitting device idles, the tuning mechanism is operated according to the set time intervals and speed conditions. The rotation of the two-way clutch in the rotation transmission device can be effectively prevented from being worn, and the rotation transmission device can be effectively lubricated.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view showing a layout of a 4WD vehicle incorporating a rotation transmission device. FIG. 2 is a cross-sectional view of a transfer incorporating the rotation transmission device. FIG. 3A is a longitudinal sectional view of the rotation transmission device. FIG. 4 is an explanatory view showing an operation example of the tuning mechanism. FIG. 5 is a block diagram showing a control system of the 4WD drive vehicle. FIG. 6 is a flowchart showing an intermittent operation of the tuning mechanism. FIG. 8 is a plan view showing a layout of a 4WD drive vehicle according to a conventional control method. FIG. 8 is a plan view of a layout showing a state of 2WD same as the above. FIG. 9 is a sectional view showing a transfer same as the above.
37 Mode selection switch 38
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