JPH06475B2 - Switching device for four-wheel drive vehicle - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention 【産業上の利用分野】[Industrial applications]

本発明は、通常は前後輪の一方による２輪駆動で、必要
に応じ４ＷＤスイッチの操作で４輪駆動の走行を行うパ
ートタイム式４輪駆動車の切換装置に関し、詳しくは４
ＷＤスイッチ操作に拘らずブレーキング時に車速に対応
して２輪駆動、４輪駆動が自動的に選択される切換制御
に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a switching device for a part-time four-wheel drive vehicle, which normally drives two wheels by one of the front and rear wheels, and runs four-wheel drive by operating a 4WD switch as necessary.
The present invention relates to a switching control in which two-wheel drive and four-wheel drive are automatically selected according to the vehicle speed during braking regardless of WD switch operation.

【従来の技術】[Prior art]

この種のパートタイム式４輪駆動車は本件出願人による
特開昭５６−４３０３５号公報等により既に多く提案さ
れており、前，後輪の間の伝動系に設けられているトラ
ンスファクラッチにより、大きい駆動力を得たい場合、
低摩擦路面の走行の場合に４輪駆動にすることで、４輪
駆動車特有の顕著な性能を発揮することが知られてい
る。 そして、このような走行状態での４輪駆動への切換え
は、或る程度，運転車の判断により適切に行い得るが、
種々の走行条件の変化を運転車が瞬時に且つ的確に判断
することは難しいことから各種のセンサ等を用いて電気
的に判断し、４輪駆動が望まれる場合に自動的に４輪駆
動に切換え制御することで、４輪駆動車特有の効果を最
大限利用する傾向にある。 従来、上記の直結型４輪駆動車の自動切換制御の１つと
してブレーキング時のものがあり、２輪駆動でのブレー
キング時には４輪駆動に切換えて被駆動論の早期ロック
を防止して安定化と，制動距離の短縮化を図るようにし
ている。Many parts-time type four-wheel drive vehicles of this type have already been proposed by Japanese Patent Laid-Open No. 56-43035, etc. by the applicant of the present application, and a transfer clutch provided in the transmission system between the front and rear wheels allows If you want a large driving force,
It is known that four-wheel drive exhibits remarkable performance peculiar to a four-wheel drive vehicle when traveling on a low-friction road surface. The switching to the four-wheel drive in such a running state can be appropriately performed to some extent according to the judgment of the driving vehicle.
Since it is difficult for a driver's vehicle to instantly and accurately determine changes in various driving conditions, various sensors are used to make electrical determinations and four-wheel drive is automatically selected when four-wheel drive is desired. Switching control tends to maximize the effects peculiar to a four-wheel drive vehicle. Conventionally, one of the automatic switching controls of the above-mentioned direct-coupling type four-wheel drive vehicle is at the time of braking, and when braking at two-wheel drive, it is switched to four-wheel drive to prevent early locking of the driven theory. We are trying to stabilize and shorten the braking distance.

【発明が解決しようとする課題】[Problems to be Solved by the Invention]

ところで、上記従来のブレーキング時の制御では一律に
４輪駆動を優先的に選択することで、摩擦係数の大きい
乾燥路面を比較的高速で走行する場合には有効である
が、摩擦係数の小さい路面の走行の場合には不具合を生
じることが実験的にわかった。 即ち、氷雪路面等の走行でのブレーキング時に４輪駆動
になっていると、前後輪同時に４輪ロックになって、２
輪駆動の場合の前輪の先ロック時よりもスピンを生じ易
く安定性が悪くなることが判明した。 一方、かかる低摩擦係数の路面では高速走行の頻度が殆
どなく、安全性を考慮して中、低速走行が行われる。ま
た高摩擦係数の路面での中，低速走行時のブレーキング
効果は２，４輪駆動のいずれでも大差はない。 このことから低摩擦係数の路面で走行する領域の中，低
速走行時のブレーキングの場合は、４輪ロックによる不
具合を回避する上で２輪駆動の状態を保つことが望まれ
る。 本発明は、このような点に鑑みてなされたもので、低摩
擦係数の路面でのブレーキング時の安定性を図り、高摩
擦係数の路面での高速走行時のブレーキング効果は従前
と同様に発揮することが可能な４輪駆動車の切換装置を
提供することを目的としている。By the way, in the above-mentioned conventional control at the time of braking, by uniformly selecting the four-wheel drive, it is effective when traveling on a dry road surface having a large friction coefficient at a relatively high speed, but the friction coefficient is small. It was experimentally found that a problem occurs when driving on a road surface. In other words, if four-wheel drive is used during braking when traveling on icy and snowy roads, the front and rear wheels will be locked at the same time, and two wheels will be locked.
It was found that in the case of the wheel drive, the stability is more likely to occur than when the front wheels are first locked and the stability is deteriorated. On the other hand, the road surface having such a low coefficient of friction rarely travels at high speed, and therefore, in consideration of safety, the vehicle travels at medium or low speed. In addition, there is no great difference in braking effect during low speed running on roads with a high coefficient of friction in both 2 and 4 wheel drive. For this reason, it is desirable to maintain the two-wheel drive state in order to avoid problems due to four-wheel lock in the case of braking during low-speed traveling in a region traveling on a road surface having a low friction coefficient. The present invention has been made in view of such a point, and achieves stability during braking on a road surface with a low friction coefficient, and the braking effect during high speed running on a road surface with a high friction coefficient is the same as before. It is an object of the present invention to provide a switching device for a four-wheel drive vehicle that can be effectively used.

【問題点を解決するための手段】[Means for solving problems]

上記目的を達成するため、本発明は、低摩擦係数の路面
では殆ど中，低速走行され、この走行領域では高摩擦係
数の路面の場合にいずれに切換わってもブレーキング時
の効果に大差がない点に着目している。 そこで本発明は、前後輪の一方へは直接動力伝達し、４
ＷＤスイッチの操作に伴うトランスファクラッチの係合
により上記前後輪の他方へも動力を伝達するパートタイ
ム式４輪駆動車において、車速を検出する車速センサ
と、ブレーキングを検出するブレーキスイッチと、４Ｗ
Ｄスイッチによる駆動モードを検出する駆動モードセン
サとからの信号が入力される制御ユニットを有し、上記
制御ユニットには、上記各センサからの入力信号に基づ
いて中，低速走行のブレーキング時には４ＷＤスイッチ
操作にかかわらず２輪駆動を選択し、高速走行のブレー
キング時には４ＷＤスイッチ操作にかかわらず４輪駆動
を選択するように切換える切換え手段を有してなること
を特徴とするものである。In order to achieve the above-mentioned object, the present invention travels almost at medium and low speeds on a road surface having a low friction coefficient, and in this running area, there is a large difference in the effect at the time of switching regardless of whether the road surface has a high friction coefficient. Focuses on the lack of points. Therefore, according to the present invention, power is directly transmitted to one of the front and rear wheels.
In a part-time four-wheel drive vehicle in which power is transmitted to the other of the front and rear wheels by engagement of a transfer clutch associated with operation of a WD switch, a vehicle speed sensor for detecting vehicle speed, a brake switch for detecting braking, and 4W
There is a control unit to which a signal from a drive mode sensor for detecting a drive mode by the D switch is input, and the control unit has a 4WD during braking during medium or low speed traveling based on the input signal from each sensor. The present invention is characterized by including switching means for selecting two-wheel drive regardless of switch operation and for selecting four-wheel drive regardless of 4WD switch operation during braking during high-speed traveling.

【作 用】[Work]

上記構成に基づき、中，低速走行でのブレーキング時に
は２輪駆動になっていることで、低摩擦係数の路面の場
合の安全性が確保される。 また高摩擦係数の路面での高速走行におけるブレーキン
グ時には４輪駆動になって、４輪駆動特有のブレーキン
グ効果が発揮されることになる。Based on the above configuration, two-wheel drive is used during braking during medium and low speed running, so that safety is ensured when the road surface has a low friction coefficient. Further, when braking is performed at high speed on a road surface having a high friction coefficient, four-wheel drive is performed, and a braking effect peculiar to four-wheel drive is exhibited.

【実施例】【Example】

以下、図面を参照して本発明の一実施例を具体的に説明
する。 まず、第１図において本発明が適用される４輪駆動車の
一例の伝動系について説明すると、図示の実施例はＦＦ
ベースのパートタイム式が示されてあり、符号１はエン
ジンからのクランク軸で、このクランク軸１がトルクコ
ンバータ２を介してタービン軸３に連結され、タービン
軸３により自動変速機４に伝動構成される。 自動変速機４は、プラネタリギヤ５，タービン軸３の動
力をプラネタリギヤ５の入力要素に選択的に入力するク
ラッチ６，７、およびプラネタリギヤ５の各要素を選択
的にロックするワンウェイクラッチ８，ブレーキ９、お
よびブレーキバンド10を備えており、この自動変速機４
からの変速された動力が出力軸11により前方に取出さ
れ、リダクションドライブおよびドリブンギヤ12，13に
より軸16に伝えられる。 またトルクコンバータ２と自動変速機４との間の下部に
は、前輪終減速装置14が配置され、この装置14のクラウ
ンギヤ15に上記ギヤ13と一体の軸16の一端に形成された
ドライブピニオン17が噛合うことにより前輪による２輪
駆動走行（ＦＦ）を行うようになっている。 軸16の他端はトランスファドライブ軸18により後方へ延
設され、自動変速機４の後部に装着されるトランスファ
装置19のトランスファドライブおよびドリブンギヤ20，
21に連結する。そしてこのギヤ21は、２，４輪駆動切換
用の油圧クラッチから成るトランスファクラッチ22を介
してリヤドライブ軸23に連結され、リヤドライブ軸23か
ら更にプロペラ軸24を介して後輪終減速装置25に伝動構
成される。こうして、クラッチ22が排油により解放され
ると後輪側への動力伝達が遮断され、給油により係合す
ることで更に後輪側へも伝達されて４輪駆動走行（４Ｗ
Ｄ）の状態になる。 次いで、クラッチ22の油圧系について説明すると、自動
変速機４の油圧源であるオイルポンプ26が、切換バルブ
27を有する油路28によりクラッチ22に連通している。切
換バルブ27はオイルポンプ26側の入口ポート29、クラッ
チ22側の出口ポート30およびドレンポート31を有し、ソ
レノイド32の通電の有無とリターンスプリング33の作用
によりスプール34を移動するように構成されている。そ
こで、ソレノイド32が非通電の場合は図のように入口ポ
ート29が閉じ、出口ポート30がドレンポート31に連通す
ることでクラッチ22が排油により解放作用し、ソレノイ
ド32が通電するとスプール34が左側に移動してドレンポ
ート31が閉じ、出，入口ポート30，29の連通によりクラ
ッチ22に給油されて係合するのであり、これにより上述
の２，４輪駆動の切換えが行われる。 なおドレンポート31は、図示省略した油路を介して自動
変速機４のオイルパンに連通している。 一方、第２図において切換バルブ27の電気操作系につい
て説明すると、ソレノイド32は、一方が手動切換用４Ｗ
Ｄスイッチ42，イグニッションスイッチ40を介してバッ
テリー41に接続すると共に、その他方が接地している。 ここでブレーキング時の切換制御系として、車速を検出
する車速センサ45，ブレーキングを検出するブレーキス
イッチ46，および４ＷＤスイッチ42の出力側で駆動モー
ドを検出する駆動モードセンサ47を有し、これらの信号
が制御ユニット50に入力する。またアクチュエータとし
て４ＷＤスイッチ42の回路にＦＦに切換える常閉スイッ
チ48が直列接続され、更に４ＷＤに切換える常開スイッ
チ49が並列接続されている。 制御ユニット50は、車速センサ45からの車速信号によ
り、例えば60〜70km／hを境に中，低速と高速の領域を
判別する車速判定部51を有し、これとブレーキスイッチ
46、駆動モードセンサ47の信号が判断部52に入力する。
判断部52はブレーキング時の車速により中，低速の場合
はＦＦを、高速の場合は４ＷＤを選択し、このとき駆動
モードセンサ47の信号により４ＷＤスイッチ42の操作と
不一致の場合は、４ＷＤ切換部53の出力信号でスイッチ
49をオンし、またはＦＦ切換部54の出力信号でスイッチ
48をオフするように構成されている。 次いで、このように構成された切換装置の作用について
説明すると、４ＷＤスイッチ42がオフする場合は、切換
バルブ27がソレノイド32の非通電によりトランスファク
ラッチ22を排油して解放することで、後輪へは動力伝達
しなくなり、ＦＦの２輪駆動となる。 一方、４ＷＤスイッチ42をオンすると、切換バルブ27が
ソレノイド32の通電によりトランスファクラッチ22に給
油して係合することで、後輪にも動力伝達して４輪駆動
となる。 そこで上記２，４輪駆動での走行時に車速センサ45で車
速が、駆動モードセンサ47で駆動モードがそれぞれ検出
されており、ブレーキスイッチ46でブレーキングが検出
されると制御ユニット50の判断部52で種々判断される。
即ち、中，低速の場合に４ＷＤスイッチ42がオフしてＦ
Ｆになっていると出力しないが、４ＷＤスイッチ42のオ
ンで４ＷＤになっていると、ＦＦ切換部54の出力でスイ
ッチ48をオフすることで切換バルブ27のソレノイド32を
非通電して自動的にＦＦに切換える。一方高速の場合に
４ＷＤスイッチ42がオンして４ＷＤになっていると出力
しないが、４ＷＤスイッチ42がオフでＦＦになっている
と、４ＷＤ切換部53の出力でスイッチ49をオンすること
で切換バルブ27のソレノイド32に通電して自動的に４Ｗ
Ｄに切換える。 こうして、ブレーキング時の車速により４ＷＤスイッチ
42の操作にかかわらず２輪駆動，４輪駆動の一方に選択
される。そして、車両停止時にブレーキ操作を解くこと
で、上記切換制御の動作も解除する。 以上、本発明の一実施例について述べたが、ＲＲ，ＦＲ
ベースのパートタイム式にも適用できる。また、マイコ
ンで上記作用をソフト的に処理しても良い。An embodiment of the present invention will be specifically described below with reference to the drawings. First, the transmission system of an example of a four-wheel drive vehicle to which the present invention is applied will be described with reference to FIG.
A base part-time type is shown, and reference numeral 1 is a crankshaft from an engine, which is connected to a turbine shaft 3 via a torque converter 2 and is transmitted to an automatic transmission 4 by the turbine shaft 3. To be done. The automatic transmission 4 includes clutches 6, 7 for selectively inputting the power of the planetary gear 5, turbine shaft 3 to input elements of the planetary gear 5, and a one-way clutch 8, a brake 9, for selectively locking each element of the planetary gear 5. And equipped with a brake band 10, this automatic transmission 4
The speed-changed power from is taken out forward by the output shaft 11 and transmitted to the shaft 16 by the reduction drive and driven gears 12 and 13. Further, a front wheel final reduction gear 14 is arranged below the torque converter 2 and the automatic transmission 4, and a crown gear 15 of the gear 14 has a drive pinion formed at one end of a shaft 16 integral with the gear 13. By engaging 17 with each other, two-wheel drive traveling (FF) by front wheels is performed. The other end of the shaft 16 is extended rearward by a transfer drive shaft 18, and a transfer drive and a driven gear 20, of a transfer device 19 mounted on the rear portion of the automatic transmission 4.
Connect to 21. The gear 21 is connected to a rear drive shaft 23 via a transfer clutch 22 composed of a hydraulic clutch for switching between 2 and 4 wheel drive, and the rear wheel final reduction gear device 25 is connected from the rear drive shaft 23 via a propeller shaft 24. Composed of transmission. Thus, when the clutch 22 is released by draining oil, power transmission to the rear wheel side is cut off, and when the clutch 22 is engaged by refueling, the power transmission is further transmitted to the rear wheel side and four-wheel drive traveling (4W
It becomes the state of D). Next, the hydraulic system of the clutch 22 will be described. The oil pump 26, which is the hydraulic power source of the automatic transmission 4, uses the switching valve.
An oil passage 28 having 27 communicates with the clutch 22. The switching valve 27 has an inlet port 29 on the oil pump 26 side, an outlet port 30 on the clutch 22 side, and a drain port 31, and is configured to move the spool 34 by the energization of the solenoid 32 and the action of the return spring 33. ing. Therefore, when the solenoid 32 is not energized, the inlet port 29 is closed as shown in the figure, and the outlet port 30 communicates with the drain port 31 to release the clutch 22 by draining oil. When the drain port 31 is moved to the left side and the drain port 31 is closed, the outlet 22 and the inlet ports 30 and 29 are communicated with each other so that the clutch 22 is refueled and engaged with the clutch 22. The drain port 31 communicates with an oil pan of the automatic transmission 4 via an oil passage (not shown). On the other hand, the electric operation system of the switching valve 27 will be described with reference to FIG.
It is connected to the battery 41 via the D switch 42 and the ignition switch 40, and the other is grounded. Here, as a switching control system during braking, a vehicle speed sensor 45 for detecting a vehicle speed, a brake switch 46 for detecting braking, and a drive mode sensor 47 for detecting a drive mode at the output side of the 4WD switch 42 are provided. Signal is input to the control unit 50. Further, as an actuator, a normally closed switch 48 for switching to FF is connected in series to the circuit of the 4WD switch 42, and a normally open switch 49 for switching to 4WD is connected in parallel. The control unit 50 includes a vehicle speed determination unit 51 that determines a medium speed range, a low speed range, and a high speed range at a boundary of 60 to 70 km / h based on the vehicle speed signal from the vehicle speed sensor 45.
The signal from the drive mode sensor 47 is input to the determination unit 52.
The determination unit 52 selects FF for medium and low speeds according to the vehicle speed during braking, and 4WD for high speeds. At this time, if the operation of the 4WD switch 42 does not match the signal of the drive mode sensor 47, 4WD switching is performed. Switch with output signal of section 53
Turn on 49 or switch with the output signal of FF switching unit 54
Configured to turn off 48. Next, the operation of the switching device configured as described above will be described. When the 4WD switch 42 is turned off, the switching valve 27 drains the transfer clutch 22 by deenergizing the solenoid 32 to release the transfer clutch 22. No power is transmitted to the vehicle, and the two-wheel drive FF is used. On the other hand, when the 4WD switch 42 is turned on, the switching valve 27 refuels and engages with the transfer clutch 22 by energization of the solenoid 32, and power is transmitted to the rear wheels as well, whereby four-wheel drive is performed. Therefore, when the vehicle is driven by the two- and four-wheel drive, the vehicle speed sensor 45 detects the vehicle speed, the drive mode sensor 47 detects the drive mode, and the brake switch 46 detects the braking operation. Various judgments are made.
That is, in the middle and low speeds, the 4WD switch 42 is turned off and the F
If it is F, it does not output, but if it is 4WD when the 4WD switch 42 is turned on, the switch 48 is turned off by the output of the FF switching unit 54 to automatically de-energize the solenoid 32 of the switching valve 27. Switch to FF. On the other hand, when the speed is high, the output is not output when the 4WD switch 42 is turned on and is set to 4WD, but when the 4WD switch 42 is turned off and is in FF, the output of the 4WD switching section 53 is turned on to switch the switch 49 Energize the solenoid 32 of the valve 27 to automatically generate 4W
Switch to D. Thus, depending on the vehicle speed when braking, the 4WD switch
Regardless of the operation of 42, either 2 wheel drive or 4 wheel drive is selected. Then, by releasing the brake operation when the vehicle is stopped, the switching control operation is also released. The embodiment of the present invention has been described above.
It can also be applied to the part-time expression of the bass. Further, the above operation may be processed by software by a microcomputer.

【発明の効果】【The invention's effect】

以上に述べたように、本発明によれば、パートタイム式
において高速走行でのブレーキング時には４輪駆動が優
先することで、安定性が良く、制動距離の短縮化ならび
にタイヤ摩耗の平均化が可能となる。 中，低速走行のブレーキング時には２輪駆動が優先する
ことで、低摩擦係数路面の場合の安定性が向上する。 駆動モードセンサにより４ＷＤスイッチによる切換状態
を検出しながら、不一致の場合に自動切換えする構成で
あるから、マニュアルによる４ＷＤスイッチの操作も可
能である。As described above, according to the present invention, four-wheel drive is prioritized during braking during high-speed traveling in the part-time system, so that stability is improved, braking distance is shortened, and tire wear is averaged. It will be possible. Two-wheel drive is prioritized during braking during medium- and low-speed traveling, which improves stability on a road surface with a low friction coefficient. Since the drive mode sensor detects the switching state of the 4WD switch and automatically switches in the case of a mismatch, the manual operation of the 4WD switch is also possible.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第１図は本発明が適用される４輪駆動車の一例を示す構
成図、第２図は本発明の切換装置の実施例を示す回路図
である。 ４…自動変速機、14…前輪終減速装置、22…トランスフ
ァクラッチ、25…後輪終減速装置、27…切換バルブ、42
…４ＷＤスイッチ、45…車速センサ、46…ブレーキスイ
ッチ、47…駆動モードセンサ、48，49…切換スイッチ、
50…制御ユニット。FIG. 1 is a configuration diagram showing an example of a four-wheel drive vehicle to which the present invention is applied, and FIG. 2 is a circuit diagram showing an embodiment of a switching device of the present invention. 4 ... Automatic transmission, 14 ... Front wheel final reduction gear, 22 ... Transfer clutch, 25 ... Rear wheel final reduction gear, 27 ... Changeover valve, 42
… 4WD switch, 45… Vehicle speed sensor, 46… Brake switch, 47… Drive mode sensor, 48, 49… Changeover switch,
50 ... Control unit.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】前後輪の一方へは直接動力伝達し、４ＷＤ
スイッチの操作に伴うトランスファクラッチの係合によ
り上記前後輪の他方へも動力を伝達するパートタイム式
４輪駆動車において、 車速を検出する車速センサと、ブレーキングを検出する
ブレーキスイッチと、４ＷＤスイッチによる駆動モード
を検出する駆動モードセンサとからの信号が入力される
制御ユニットを有し、 上記制御ユニットには、上記各センサからの入力信号に
基づいて中、低速走行のブレーキング時には４ＷＤスイ
ッチ操作にかかわらず２輪駆動を選択し、高速走行のブ
レーキング時には４ＷＤスイッチ操作にかかわらず４輪
駆動を選択するように切換える切換え手段を有してなる
ことを特徴とする４輪駆動車の切換装置。1. Power is directly transmitted to one of the front and rear wheels and 4WD
In a part-time four-wheel drive vehicle in which power is transmitted to the other of the front and rear wheels by engagement of a transfer clutch accompanying switch operation, a vehicle speed sensor for detecting vehicle speed, a brake switch for detecting braking, and a 4WD switch A drive mode sensor for detecting a drive mode by the control unit, and a control unit to which a signal is input, and the control unit operates a 4WD switch at the time of braking during medium or low speed traveling based on the input signal from each sensor. A four-wheel drive vehicle switching device having a switching means for selecting two-wheel drive regardless of whether or not the four-wheel drive is selected at the time of braking at high speed regardless of the operation of the 4WD switch. .