四輪驅(qū)動車的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種四輪驅(qū)動車。四輪驅(qū)動車具備將發(fā)動機的驅(qū)動力傳遞至前輪的第一驅(qū)動力傳遞系統(tǒng)、將發(fā)動機的驅(qū)動力傳遞至后輪的第二驅(qū)動力傳遞系統(tǒng)、點火開關(guān)以及ECU，第二驅(qū)動力傳遞系統(tǒng)具有嚙合離合器、以及能夠連續(xù)地調(diào)節(jié)驅(qū)動力的驅(qū)動力傳遞裝置，并且具有基于與路面的摩擦系數(shù)相關(guān)的指標(biāo)值來判定路面的摩擦系數(shù)是否達到規(guī)定值以上的路面狀態(tài)判定裝置，當(dāng)點火開關(guān)形成為接通狀態(tài)時，不管與路面的摩擦系數(shù)相關(guān)的指標(biāo)值如何，都將嚙合離合器控制為連結(jié)狀態(tài)，當(dāng)判定為路面的摩擦系數(shù)達到規(guī)定值以上時，將嚙合離合器控制為釋放狀態(tài)。
【專利說明】四輪驅(qū)動車
[0001]本申請主張于2012年11月15日提出的日本專利申請2012-250897號的優(yōu)先權(quán)，并在此通過引用將包括說明書、附圖以及摘要在內(nèi)的全部內(nèi)容并入本申請。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及四輪驅(qū)動車。
【背景技術(shù)】
[0003]以往，公知有如下四輪驅(qū)動車:始終將驅(qū)動源(發(fā)動機)的驅(qū)動力傳遞至左右一對主驅(qū)動輪(前輪)，并且經(jīng)由多個離合器而將驅(qū)動源的驅(qū)動力傳遞至左右一對輔助驅(qū)動輪(后輪)(參照日本特開2012-61923號公報)。
[0004]在日本特開2012-61923號公報所記載的四輪驅(qū)動車中，在沿車輛的前后方向傳遞驅(qū)動力的傳動軸(propeller shaft)與驅(qū)動源之間配置有嚙合離合器。并且，在上述四輪驅(qū)動車中，在借助傳動軸而傳遞有驅(qū)動力的輔助驅(qū)動輪側(cè)的差速器裝置與輔助驅(qū)動輪之間配置有多板離合器。而且，在僅向主驅(qū)動輪傳遞驅(qū)動力的兩輪驅(qū)動時，通過將基于嚙合離合器以及多板離合器的對驅(qū)動力的傳遞切斷而抑制傳動軸的旋轉(zhuǎn)以及輔助驅(qū)動輪側(cè)的差速器裝置的差速器殼體的旋轉(zhuǎn)，從而減少行駛阻力(摩擦損失)、降低油耗。
[0005]另外，對于日本特開2012-61923號公報所記載的四輪驅(qū)動車而言存在如下情況:當(dāng)以兩輪驅(qū)動狀態(tài)起步時，若主驅(qū)動輪發(fā)生滑動，則會因無法實現(xiàn)嚙合離合器的凹部與凸部的嚙合而無法向四輪驅(qū)動狀態(tài)轉(zhuǎn)換。因此，配備了控制裝置，在判斷為路面的摩擦系數(shù)較低的情況下，該控制裝置進行控制以便在起步之前預(yù)先使嚙合離合器的凹部與凸部嚙合。
[0006]在這種四輪驅(qū)動車中，有時會在駕駛員剛剛操作點火開關(guān)而使得驅(qū)動源啟動之后便實現(xiàn)了車輛的起步。在這種情況下，由于車輛在控制裝置判斷路面的摩擦系數(shù)是否較低之前起步，所以無法在起步前使嚙合離合器進行嚙合。因此，存在當(dāng)主驅(qū)動輪發(fā)生滑動時無法轉(zhuǎn)換至四輪驅(qū)動狀態(tài)以使主驅(qū)動輪的滑動結(jié)束的情況。日本特開2012-61923號公報所記載的四輪驅(qū)動車在這方面仍存在需要改善的地方。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的之一在于提供一種四輪驅(qū)動車，能夠在起步前可靠地使驅(qū)動力傳遞系統(tǒng)中的嚙合離合器進行嚙合。
[0008]本發(fā)明的一個方式的四輪驅(qū)動車的結(jié)構(gòu)上的特征在于，上述四輪驅(qū)動車具備:驅(qū)動源，其產(chǎn)生車輛的驅(qū)動力；第一驅(qū)動力傳遞系統(tǒng)，其將所述驅(qū)動力傳遞至主驅(qū)動輪；第二驅(qū)動力傳遞系統(tǒng)，其將所述驅(qū)動力傳遞至輔助驅(qū)動輪；操作接受單元，其接受用于啟動所述驅(qū)動源的啟動操作；以及控制裝置，其控制所述第二驅(qū)動力傳遞系統(tǒng)，其中，所述第二驅(qū)動力傳遞系統(tǒng)具有:通過凹部與凸部的卡合而傳遞所述驅(qū)動力的嚙合離合器；以及能夠連續(xù)地調(diào)節(jié)被傳遞的驅(qū)動力的驅(qū)動力傳遞裝置，所述控制裝置具有路面狀態(tài)判定單元，該路面狀態(tài)判定單元基于與路面的摩擦系數(shù)相關(guān)的指標(biāo)值來判定所述路面的摩擦系數(shù)是否達到規(guī)定值以上，所述控制裝置以下述方式進行控制:當(dāng)所述操作接受單元接受了所述啟動操作時，不管與所述路面的摩擦系數(shù)相關(guān)的指標(biāo)值如何，都將所述嚙合離合器控制成使得所述凹部與所述凸部卡合，當(dāng)由所述路面狀態(tài)判定單元判定為所述路面的摩擦系數(shù)達到規(guī)定值以上時，將所述嚙合離合器控制成使得所述凹部與所述凸部的卡合被解除。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]通過以下參照附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式進行的詳細描述，本發(fā)明的上述以及其它目的、特征及優(yōu)點會變得更加清楚，其中，例如數(shù)字式的附圖標(biāo)記用來表示結(jié)構(gòu)單元，其中，
[0010]圖1是是示出本發(fā)明的實施方式所涉及的四輪驅(qū)動車的結(jié)構(gòu)例的簡圖。
[0011]圖2是示出驅(qū)動力傳遞裝置及其周邊部的結(jié)構(gòu)例的剖視圖。
[0012]圖3 Ca)是示出嚙合離合器及其周邊部的結(jié)構(gòu)例的剖視圖，圖3 (b)是示意地示出釋放狀態(tài)下的嚙合離合器的嚙合部的說明圖。
[0013]圖4是示出ECU的控制部作為路面狀態(tài)判定單元以及控制單元而執(zhí)行的處理順序的一個例子的流程圖。
【具體實施方式】
[0014]圖1是示出本發(fā)明的實施方式所涉及的四輪驅(qū)動車的結(jié)構(gòu)例的簡圖。該四輪驅(qū)動車100具備點火開關(guān)101、發(fā)動機102、變速器103、左右一對前輪104L、104R、左右一對后輪105L、105R、第一驅(qū)動力傳遞系統(tǒng)106以及第二驅(qū)動力傳遞系統(tǒng)107。上述發(fā)動機102通過對點火開關(guān)101的操作而啟動。上述變速器103是對發(fā)動機102的輸出進行變速的變速裝置。上述第一驅(qū)動力傳遞系統(tǒng)106將發(fā)動機102的驅(qū)動力傳遞至前輪104LU04R。上述第二驅(qū)動力傳遞系統(tǒng)107將發(fā)動機102的驅(qū)動力傳遞至后輪105L、105R。前輪104LU04R是主驅(qū)動輪，發(fā)動機102的驅(qū)動力在行駛時始終傳遞至該前輪104LU04R。后輪105LU05R是輔助驅(qū)動輪，根據(jù)行駛狀態(tài)而所需的扭矩被傳遞至后輪105LU05R。
[0015]點火開關(guān)101是通過駕駛員轉(zhuǎn)動鑰匙從而形成為接通狀態(tài)的開關(guān)。點火開關(guān)101是接受四輪驅(qū)動車100的駕駛員為了啟動發(fā)動機102而進行的啟動操作(鍵的轉(zhuǎn)動)的操作接受單元的一個例子。發(fā)動機102是通過使液體燃料燃燒從而產(chǎn)生用于使四輪驅(qū)動車100行駛的驅(qū)動力的驅(qū)動源的一個例子。除了發(fā)動機102之外，也可以具備電動馬達作為驅(qū)動源。另外，也可以將電動馬達作為單一的驅(qū)動源。作為操作接受單元，也可以使用按鈕開關(guān)。
[0016]第一驅(qū)動力傳遞系統(tǒng)106具有前差速器120、驅(qū)動軸114L以及114R。上述驅(qū)動軸114LU14R將前差速器120的輸出扭矩傳遞至左右前輪104LU04R。第二驅(qū)動力傳遞系統(tǒng)107具有嚙合離合器130、傳動軸140、后差速器150以及驅(qū)動力傳遞裝置160。
[0017]前差速器120具有差速器殼體20、小齒輪軸21、一對小齒輪22、22以及一對側(cè)齒輪23L、23R。上述差速器殼體20利用從變速器103輸出的扭矩而旋轉(zhuǎn)。上述小齒輪軸21保持于差速器殼體20。上述小齒輪22、22以能夠旋轉(zhuǎn)的方式支承于小齒輪軸21。上述側(cè)齒輪23L、23R以齒輪軸正交的方式與小齒輪22、22嚙合。另外，前差速器120從左側(cè)的側(cè)齒輪23L經(jīng)由左側(cè)的驅(qū)動軸114L而將扭矩分配至左前輪104L。前差速器120還構(gòu)成為從右側(cè)的側(cè)齒輪23R經(jīng)由右側(cè)的驅(qū)動軸114R而將扭矩分配至右前輪104R。[0018]嚙合離合器130具有第一齒部31、第二齒部32以及筒狀的套筒33。上述第一齒部31以相對于差速器殼體20無法進行相對旋轉(zhuǎn)的方式而固定于前差速器120的差速器殼體20的外周部。上述第二齒部32被固定成相對于后述的環(huán)形齒輪41a無法進行相對旋轉(zhuǎn)。上述套筒33能夠沿著差速器殼體20的旋轉(zhuǎn)軸方向進行進退移動。該嚙合離合器130構(gòu)成為，通過使筒狀的套筒33朝一個方向移動而將第一齒部31以及第二齒部32連結(jié)為能夠傳遞扭矩，通過使套筒33朝另一方向移動而將第一齒部31與第二齒部32之間的連結(jié)解除。針對該嚙合離合器130的詳細結(jié)構(gòu)在后文中進行敘述。
[0019]在傳動軸140的前輪側(cè)設(shè)有包括環(huán)形齒輪41a與小齒輪41b的第一齒輪機構(gòu)41。上述環(huán)形齒輪41a由與嚙合離合器130的第二齒部32 —體旋轉(zhuǎn)的錐齒輪構(gòu)成。上述小齒輪41b由與該環(huán)形齒輪41a卩齒合、且固定于傳動軸140的一端的錐齒輪構(gòu)成。
[0020]另外,在傳動軸140的后輪側(cè)設(shè)有包括環(huán)形齒輪42a與小齒輪42b的第二齒輪機構(gòu)42。上述環(huán)形齒輪42a由固定于后差速器150的差速器殼體50的錐齒輪構(gòu)成。上述小齒輪42b由與該環(huán)形齒輪42a卩齒合、且固定于傳動軸140的另一端的錐齒輪構(gòu)成。
[0021]后差速器150具有差速器殼體50、小齒輪軸51、一對小齒輪52、52以及一對側(cè)齒輪53L、53R。上述差速器殼體50利用經(jīng)由傳動軸140傳遞的扭矩而旋轉(zhuǎn)。上述小齒輪軸51保持于差速器殼體50。上述小齒輪52、52以能夠旋轉(zhuǎn)的方式而支承于小齒輪軸51。上述側(cè)齒輪53L、53R以齒輪軸正交的方式與小齒輪52、52嚙合。左側(cè)的側(cè)齒輪53L與配置在該側(cè)齒輪53L和驅(qū)動力傳遞裝置160之間的中間軸54連結(jié)為無法進行相對旋轉(zhuǎn)。另外，右側(cè)的側(cè)齒輪53R與右側(cè)的驅(qū)動軸115R連結(jié)成等速地旋轉(zhuǎn)。
[0022]驅(qū)動力傳遞裝置160具有多板離合器7與按壓機構(gòu)8。上述按壓機構(gòu)8以按壓力可變的方式按壓該多板離合器7。驅(qū)動力傳遞裝置160構(gòu)成為，將與由按壓機構(gòu)8產(chǎn)生的對多板離合器7進行按壓的按壓力對應(yīng)的扭矩從中間軸54傳遞至左側(cè)的驅(qū)動軸115L側(cè)。針對該驅(qū)動力傳遞裝置160的詳細結(jié)構(gòu)在后文中進行敘述。
[0023]四輪驅(qū)動車100另外還搭載有作為控制第二驅(qū)動力傳遞系統(tǒng)107的控制裝置的EQJ (電子控制單元！Electronic Control Unit)9。EQJ9能夠經(jīng)由省略圖示的車載通信網(wǎng)(CAN (控制器區(qū)域網(wǎng)絡(luò):Controller Area Network))而獲得冷卻水溫傳感器901、油溫傳感器902、外部空氣溫度傳感器903、第一旋轉(zhuǎn)速度傳感器904、第二旋轉(zhuǎn)速度傳感器905的輸出值。上述冷卻水溫傳感器901檢測發(fā)動機102的冷卻水溫。上述油溫傳感器902檢測變速器103的油溫。上述外部空氣溫度傳感器903檢測外部空氣溫度。上述第一旋轉(zhuǎn)速度傳感器904檢測前差速器120的差速器殼體20的旋轉(zhuǎn)速度。上述第二旋轉(zhuǎn)速度傳感器905檢測第一齒輪機構(gòu)41的環(huán)形齒輪41a的旋轉(zhuǎn)速度。另外，E⑶經(jīng)由車載通信網(wǎng)而能夠獲得車速、前輪104LU04R及后輪105LU05R的旋轉(zhuǎn)速度、以及省略圖示的轉(zhuǎn)向操縱裝置的輸出信息等。另外，ECU9還與驅(qū)動電路93連接，該驅(qū)動電路93輸出用于驅(qū)動驅(qū)動力傳遞裝置160的按壓機構(gòu)8的電流。
[0024]E⑶9具有存儲部91與控制部92。上述存儲部91構(gòu)成為具有ROM (只讀存儲器:Read Only Memory)> RAM (隨機存儲器:Random Access Memory)等存儲兀件。上述控制部92構(gòu)成為具有根據(jù)存儲于存儲部91的控制程序910而進行動作的CPU (中央處理器:Central Processing Unit)?？刂撇?2根據(jù)控制程序910而進行動作,從而作為基于與路面的摩擦系數(shù)有關(guān)的指標(biāo)值來判定路面的摩擦系數(shù)的路面狀態(tài)判定裝置921、以及控制嚙合離合器130以及驅(qū)動力傳遞裝置160的控制裝置922而發(fā)揮功能。
[0025]驅(qū)動電路93接收來自E⑶9 (控制裝置922)的控制信號，并朝構(gòu)成按壓機構(gòu)8的電磁線圈(后述)輸出并供給電流。該驅(qū)動電路93具備例如基于PWM(脈沖寬度調(diào)制=PulseWidth Modulation)控制的電流輸出電路,并且能夠?qū)⒐┙o至按壓機構(gòu)8的電流量連續(xù)地調(diào)整為與從ECU9輸出的控制信號對應(yīng)的值。
[0026]根據(jù)以上結(jié)構(gòu)，第一驅(qū)動力傳遞系統(tǒng)106從前差速器120的側(cè)齒輪23L、23R經(jīng)由左右驅(qū)動軸114L、114R而將扭矩傳遞至前輪104L、104R。另外，第二驅(qū)動力傳遞系統(tǒng)107從前差速器120的差速器殼體20經(jīng)由哨合離合器130、第一齒輪機構(gòu)41、傳動軸140、第二齒輪機構(gòu)42、后差速器150并以夾設(shè)有驅(qū)動力傳遞裝置160的方式利用左側(cè)的驅(qū)動軸115L而將扭矩傳遞至左后輪105L，并且利用右側(cè)的驅(qū)動軸115R而將扭矩傳遞至右后輪105R。
[0027]圖2是示出驅(qū)動力傳遞裝置160及其周邊部的結(jié)構(gòu)例的剖視圖。驅(qū)動力傳遞裝置160與后差速器150 —起收納于差速器托架(carrier)151。驅(qū)動力傳遞裝置160具有與中間軸54連結(jié)為無法進行相對旋轉(zhuǎn)的有底圓筒狀的外殼60。在該外殼60的內(nèi)部具備多板離合器7以及按壓機構(gòu)8。
[0028]外殼60的底部的外周面以與中間軸54—體旋轉(zhuǎn)的方式而與中間軸54的凸緣54a連結(jié)。另外，在外殼60的圓筒部的內(nèi)周面形成有沿軸向延伸的具有多個花鍵齒的花鍵部60a,外殼60的開口端部被環(huán)狀的后殼體61封閉。
[0029]后殼體61具有第一部件61a、環(huán)狀的第二部件61b、以及第三部件61c。上述第一部件61a由借助螺合裝配、焊接等固定手段而以無法進行相對旋轉(zhuǎn)的方式固定于外殼60的開口部的磁性材料構(gòu)成。上述第二部件61b由固定于第一部件61a內(nèi)側(cè)的非磁性材料構(gòu)成。上述第三部件61c由固定于第二部件61b內(nèi)側(cè)的磁性材料構(gòu)成。
[0030]在外殼60的內(nèi)周部配置有以與外殼60在同軸上能夠進行相對旋轉(zhuǎn)的方式被支承的圓筒狀的內(nèi)軸64。在內(nèi)軸64的外周面、且在與外殼60的花鍵部60a對置的區(qū)域形成有沿軸向延伸的具有多個花鍵齒的花鍵部64a。另外，在內(nèi)軸64的內(nèi)周面以無法進行相對旋轉(zhuǎn)的方式花鍵嵌合有軸狀部件56，該軸狀部件56具有左側(cè)的驅(qū)動軸115L (圖1所示的)的一端以能夠擺動的方式與上述內(nèi)軸64的內(nèi)周面連結(jié)的等速萬向節(jié)的外圈56a。
[0031]多板離合器7構(gòu)成為在軸向上交替地配置由多個環(huán)狀的外側(cè)離合器片71、以及多個同為環(huán)狀的內(nèi)側(cè)離合器片72。在外側(cè)離合器片71的外周緣形成有與外殼60的花鍵部60a卡合的多個突起。另外，在內(nèi)側(cè)離合器片72的內(nèi)周緣形成有與內(nèi)軸64的花鍵部64a卡合的多個突起。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠限制外側(cè)離合器片71相對于外殼60的相對旋轉(zhuǎn)，另外還能夠限制內(nèi)側(cè)離合器片72相對于內(nèi)軸64的相對旋轉(zhuǎn)，并且外側(cè)離合器片71能夠相對于外殼60在軸向上移動，內(nèi)側(cè)離合器片72能夠相對于內(nèi)軸64軸向移動。
[0032]按壓機構(gòu)8與多板離合器7沿軸向并列配置。按壓機構(gòu)8構(gòu)成為具有電磁線圈80、軛部81、環(huán)狀的第一凸輪部件82、環(huán)狀的第二凸輪部件84以及球狀的凸輪隨動件83。上述軛部81由支承電磁線圈80的磁性材料構(gòu)成。上述第二凸輪部件84與第一凸輪部件82對置配置。上述凸輪隨動件83夾設(shè)于第一凸輪部件82與第二凸輪部件84之間。
[0033]電磁線圈80配置成在該電磁線圈80與第一凸輪部件82之間夾有后殼體61。
[0034]電磁線圈80構(gòu)成為，能夠利用因通電而產(chǎn)生的磁力將第一凸輪部件82朝后殼體61側(cè)拉動。[0035]第二凸輪部件84的軸向上的一個側(cè)面與多板離合器7的多個內(nèi)側(cè)離合器片72中的、配置成最靠近按壓機構(gòu)8側(cè)的內(nèi)側(cè)離合器片72對置配置。在第二凸輪部件84的內(nèi)周面的一部分具有與內(nèi)軸64的花鍵部64a卡合的多個突起。第二凸輪部件84相對于內(nèi)軸64的相對旋轉(zhuǎn)受到限制，并且，第二凸輪部件84能夠在軸向上移動。
[0036]在第一凸輪部件82以及第二凸輪部件84各自的對置面，沿周向形成有凸輪面，該凸輪面由形成為軸向的深度發(fā)生變化的的傾斜面構(gòu)成。多個滾動體83配置成沿著這兩個凸輪面滾動。另外，利用碟形彈簧85對第一凸輪部件82施力，另外利用碟形彈簧86對第二凸輪部件84施力，從而使得第一凸輪部件82與第二凸輪部件84彼此接近。
[0037]根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，若第一凸輪部件82因電磁線圈80的磁力而相對于后殼體61進行摩擦滑動，則第一凸輪部件82從后殼體61承受旋轉(zhuǎn)力，利用該旋轉(zhuǎn)力而使得第一凸輪部件82與第二凸輪部件84進行相對旋轉(zhuǎn)。通過該相對旋轉(zhuǎn)，滾動體83在第一凸輪部件82以及第二凸輪部件84的凸輪面滾動，從而產(chǎn)生軸向的推力，并且，受到該推力的第二凸輪部件84對多板離合器7進行按壓。
[0038]由于第一凸輪部件82從后殼體61受到的旋轉(zhuǎn)力根據(jù)電磁線圈80的磁力的強弱而發(fā)生變化，所以能夠通過控制供給至電磁線圈80的電流來調(diào)整多板離合器7的按壓力，進而能夠調(diào)整經(jīng)由多板離合器7傳遞的扭矩。即，該多板離合器7能夠分成多級或者無級地連續(xù)調(diào)整傳遞至后輪105L、105R側(cè)的驅(qū)動力。
[0039]另外，若將對電磁線圈80的通電切斷，則第一凸輪部件82因碟形彈簧85的彈力而與后殼體61分離，由于第一凸輪部件82未受到相對于第二凸輪部件84進行相對旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)力，所以軸向的推力消失，第二凸輪部件84因碟形彈簧86的彈力而朝離開多板離合器7的方向移動。
[0040]根據(jù)以上結(jié)構(gòu)，傳遞至后差速器150的左側(cè)的側(cè)齒輪53L的驅(qū)動力被驅(qū)動力傳遞裝置160以能夠斷續(xù)的方式調(diào)節(jié)，并經(jīng)由軸狀部件56以及左側(cè)的驅(qū)動軸115L而傳遞至左后輪105L。另外，傳遞至后差速器150的右側(cè)的側(cè)齒輪53R的驅(qū)動力經(jīng)由與該側(cè)齒輪53R連結(jié)成無法進行相對旋轉(zhuǎn)的軸狀部件55、以及與設(shè)于軸狀部件55的一端的等速萬向節(jié)的外圈55a連結(jié)成能夠擺動的右側(cè)的驅(qū)動軸115R而傳遞至右后輪105R。
[0041]圖3 (a)是示出嚙合離合器130及其周邊部的結(jié)構(gòu)例的剖視圖。圖3 (b)是示意性地示出釋放狀態(tài)下的嚙合離合器130的嚙合部的說明圖。
[0042]如上所述，嚙合離合器130具有第一齒部31、第二齒部32、筒狀的套筒33以及致動器30。上述第一齒部31以無法進行相對旋轉(zhuǎn)的方式而固定于前差速器120的差速器殼體20。上述第二齒部32以無法進行相對旋轉(zhuǎn)的方式而固定于環(huán)形齒輪41a。上述套筒33能夠沿著差速器殼體20的旋轉(zhuǎn)軸方向進行進退移動。上述致動器30使套筒33進行進退移動。致動器30例如由電磁致動器構(gòu)成，上述電磁致動器利用對勵磁線圈通電所產(chǎn)生的磁力而使可動鐵芯移動。
[0043]第一齒部31形成為在其內(nèi)周側(cè)能夠供與右前輪104R連結(jié)的驅(qū)動軸114R穿過的環(huán)狀，在外周面具有沿著差速器殼體20的旋轉(zhuǎn)軸線O而形成的多個花鍵齒31a。
[0044]第二齒部32形成為在內(nèi)周側(cè)能夠供驅(qū)動軸114R穿過的筒狀，并且能夠與第一齒部31在同軸上進行相對旋轉(zhuǎn)。另外，在第二齒部32的外周面具有沿著差速器殼體20的旋轉(zhuǎn)軸線O而形成的多個花鍵齒32a。[0045]套筒33是在第一齒部31以及第二齒部32的外周側(cè)被支承為能夠與第一齒部31以及第二齒部32在同軸上進行軸向移動的筒狀的連結(jié)部件。在該套筒33的內(nèi)周面形成有多個能夠與第一齒部31的多個花鍵齒31a以及第二齒部32的多個花鍵齒32a嚙合的多個花鍵齒33a。在相鄰的花鍵齒33a之間，形成有供作為凸部的花鍵齒31a、32a卡合的凹部33c。嚙合離合器130通過花鍵齒31a、32a與凹部33c的卡合而傳遞驅(qū)動力。
[0046]另外，在套筒33的外周面,形成有沿其周向形成為環(huán)狀的卡合凹部33b。該卡合凹部33b與使套筒33沿軸向移動的移動部件34的一端部以滑動自如的方式卡合。移動部件34的另一端部嵌合于致動器30的軸30a。致動器30通過來自E⑶9 (圖1所示的)的控制信號而使軸30a沿與差速器殼體20的旋轉(zhuǎn)軸線O平行的方向進行進退移動，與此相伴，移動部件34以及套筒33沿著旋轉(zhuǎn)軸線O在軸向上移動。
[0047]在套筒33的多個花鍵齒33a與第二齒部32的多個花鍵齒32a嚙合、且與第一齒部31的多個花鍵齒31a未哨合的哨合離合器130的釋放狀態(tài)下,第一齒部31與第二齒部32能夠進行相對旋轉(zhuǎn)。另外，在套筒33的多個花鍵齒33a與第一齒部31的多個花鍵齒31a和第二齒部32的多個花鍵齒32a共同哨合的哨合離合器130的連結(jié)狀態(tài)下,第一齒部31與第二齒部32連結(jié)成無法進行相對旋轉(zhuǎn)。
[0048]四輪驅(qū)動車100在四輪驅(qū)動行駛時，通過對電磁線圈80通電而進行基于驅(qū)動力傳遞裝置160的扭矩傳遞，并且，使嚙合離合器130的套筒33與第一齒部31以及第二齒部32共同嚙合，從而將前差速器120的差速器殼體20與傳動軸140連結(jié)。由此，發(fā)動機102的扭矩被傳遞至前輪104L、104R以及后輪105L、105R。
[0049]另一方面，在兩輪驅(qū)動行駛時，停止向電磁線圈80通電從而將基于驅(qū)動力傳遞裝置160的驅(qū)動力的傳遞切斷,并且,將基于哨合離合器130的差速器殼體20與傳動軸140的連結(jié)解除。通過將基于驅(qū)動力傳遞裝置160的驅(qū)動力的傳遞切斷而能夠?qū)⒆蠛筝?05L的驅(qū)動軸115L與中間軸54的連結(jié)解除，與此相伴，驅(qū)動力也不會被傳遞至右后輪105R。這是由如下的所謂的差速器裝置的一般特性決定的:若一方的輸出軸空轉(zhuǎn)，則也不會向另一方的輸出軸傳遞扭矩。
[0050]這樣，在兩輪驅(qū)動行駛時，因為基于驅(qū)動力傳遞系統(tǒng)106的扭矩傳遞在傳動軸140的上游側(cè)(發(fā)動機102側(cè))以及下游側(cè)(后輪105LU05R側(cè))被切斷，所以傳動軸140以及與該傳動軸140連結(jié)的后差速器150的差速器殼體50相對于車身的旋轉(zhuǎn)停止。由此，由傳動軸140的旋轉(zhuǎn)阻力、環(huán)形齒輪41a、42a攪拌潤滑油的攪拌阻力所引起的車輛的行駛阻力降低。
[0051]另外，當(dāng)從兩輪驅(qū)動狀態(tài)向四輪驅(qū)動狀態(tài)轉(zhuǎn)換時，首先，逐漸增大向電磁線圈80供給的電流供給量，由此利用驅(qū)動力傳遞裝置160而將后輪105LU05R的扭矩傳遞至傳動軸140，從而使傳動軸140旋轉(zhuǎn)。然后,傳動軸140的旋轉(zhuǎn)速度上升,若利用第一旋轉(zhuǎn)速度傳感器904檢測出的前差速器120的差速器殼體20的旋轉(zhuǎn)速度與利用第二旋轉(zhuǎn)速度傳感器905檢測出的第一齒輪機構(gòu)41的環(huán)形齒輪41a的旋轉(zhuǎn)速度之差值為閾值以下而使得同步結(jié)束，則使嚙合離合器130連結(jié)。
[0052]反之，當(dāng)從四輪驅(qū)動狀態(tài)向兩輪驅(qū)動狀態(tài)轉(zhuǎn)換時，逐漸減小向電磁線圈80供給的電流供給量，由此消除由傳遞至后輪側(cè)的扭矩對傳動軸140的扭轉(zhuǎn)，然后，將基于嚙合離合器130的連結(jié)解除。利用如上順序?qū)奢嗱?qū)動狀態(tài)與四輪驅(qū)動狀態(tài)進行切換，由此能夠抑制切換驅(qū)動狀態(tài)時的沖擊。
[0053]然而，若因降雨、路面凍結(jié)、或者行駛路面為雪路、沙石道路等而導(dǎo)致車輪與路面之間的摩擦系數(shù)較低，則在起步時車輪容易產(chǎn)生空轉(zhuǎn)的滑動。與將扭矩傳遞至前輪104L、104R以及后輪105LU05R的四輪驅(qū)動狀態(tài)相比，該滑動易于在將驅(qū)動力僅傳遞至前輪104LU04R的兩輪驅(qū)動狀態(tài)下產(chǎn)生。
[0054]在行駛中產(chǎn)生滑動的情況下，如上所述那樣，經(jīng)由驅(qū)動力傳遞裝置160將后輪105L、105R的扭矩傳遞至傳動軸140而使傳動軸140旋轉(zhuǎn)，從而能夠使嚙合離合器130的第一齒部31與第二齒部32同步。然而，由于在起步時后輪105LU05R并不旋轉(zhuǎn)，所以以上述方式使嚙合離合器130同步。因此，在本實施方式中，通過以下說明的控制來解決該問題。
[0055]圖4是示出E⑶9的控制部92作為路面狀態(tài)判定單元921以及控制單元922而執(zhí)行的處理順序的一個例子的流程圖。在該流程圖所示的各步驟中，步驟SlO?S15、S20、S21是控制部92作為控制單元922所執(zhí)行的處理。步驟S16?S19是控制部92作為路面狀態(tài)判定單元921所執(zhí)行的處理?？刂撇?2每隔規(guī)定的控制周期(例如100ms)便執(zhí)行圖4的流程圖所示的處理。
[0056]控制部92判定點火開關(guān)101是否已從斷開狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榻油顟B(tài)，即判定在執(zhí)行上次處理以后點火開關(guān)101是否被駕駛員切換為接通狀態(tài)(步驟S10)。在點火開關(guān)101形成為接通狀態(tài)的情況(S10:Yes)下，控制部92將嚙合離合器130控制為連結(jié)狀態(tài)(步驟Sll )。即，利用嚙合離合器130的致動器30而使套筒33朝第一齒部31側(cè)移動，從而利用套筒33而將第一齒部31與第二齒部32連結(jié)為無法進行相對旋轉(zhuǎn)。
[0057]在執(zhí)行上次處理時間以前點火開關(guān)101形成為接通狀態(tài)的情況(S10:No)下，控制部92判定第二驅(qū)動力傳遞系統(tǒng)107是否處于連接模式(步驟S12)。此處，連接模式是指嚙合離合器130處于連結(jié)狀態(tài)。在第二驅(qū)動力傳遞系統(tǒng)107未處于連接模式的情況(S12:No)下，控制部92判定是否需要形成為四輪驅(qū)動狀態(tài)(步驟S13)。例如能夠基于由駕駛員操作的兩輪驅(qū)動以及四輪驅(qū)動的切換開關(guān)的狀態(tài)、前后輪的轉(zhuǎn)度差(前輪104L、104R的平均旋轉(zhuǎn)速度與后輪105LU05R的平均旋轉(zhuǎn)速度之間的差值)、或者油門開度等而進行該判定。在需要形成為四輪驅(qū)動狀態(tài)的情況(S13:Yes)下，執(zhí)行步驟Sll的處理，在無需形成為四輪驅(qū)動狀態(tài)的情況(S13:No)下，不執(zhí)行步驟Sll的處理而結(jié)束圖4所示的流程圖的處理。
[0058]另一方面，在第二驅(qū)動力傳遞系統(tǒng)107處于連接模式的情況(S12:Yes)下，控制部92判定是否需要將驅(qū)動力傳遞至后輪105L、105R,即是否需要進行四輪驅(qū)動(步驟S14)。能夠以與上述步驟S13的處理相同的方式進行該判定。在需要進行四輪驅(qū)動的情況(S14:Yes)下，控制部92控制驅(qū)動力傳遞裝置160來調(diào)節(jié)傳遞至后輪105LU05R的驅(qū)動力(步驟S15)。控制部92例如以下述方式控制驅(qū)動力傳遞裝置160:若前后輪的轉(zhuǎn)速差越大、或者油門開度越大，則使得傳遞至后輪105LU05R的驅(qū)動力越大。
[0059]在步驟S14中判定為無需進行四輪驅(qū)動的情況(S14:No)下，控制部92執(zhí)行步驟S16及步驟S16以后的處理。此處，判定為無需進行四輪驅(qū)動的情況是指如下情況:雖然點火開關(guān)101從斷開狀態(tài)形成為接通狀態(tài)從而通過步驟Sll的處理而使得嚙合離合器130被連結(jié)、進而形成為連接模式，但是由于未發(fā)生車輪空轉(zhuǎn)那樣的滑動等，所以即使解除了嚙合離合器130中的連結(jié)也不會出現(xiàn)任何障礙。
[0060]在該情況下，控制部92判定利用冷卻水溫傳感器901檢測出的發(fā)動機冷卻水溫(發(fā)動機102的溫度)是否達到規(guī)定值(例如0°C)以上(步驟S16)。在發(fā)動機冷卻水溫未達到規(guī)定值以上的情況(S16:No)下，控制部92結(jié)束圖4所示的流程圖的處理。
[0061]另一方面，在發(fā)動機冷卻水溫達到規(guī)定值以上的情況(S16:Yes)下，控制部92判定利用油溫傳感器902檢測出的變速器103的油溫(變速器103的溫度)是否達到規(guī)定值(例如0°C)以上(步驟S17)。在變速器103的油溫未達到規(guī)定值以上的情況(S17:No)下，控制部92結(jié)束圖4所示的流程圖的處理。
[0062]另一方面，在變速器103的油溫達到規(guī)定值以上的情況(S17:Yes)下，控制部92判定后差速器150的油溫(第二驅(qū)動力傳遞系統(tǒng)107的溫度)是否達到規(guī)定值(例如0°C)以上(步驟S18)。雖然后差速器150的油溫例如可以基于設(shè)于后差速器150的附近的溫度傳感器的檢測值而求得，但是也可以基于利用驅(qū)動力傳遞裝置160傳遞的驅(qū)動力的累計值等進行運算而求得。在后差速器150的油溫未達到規(guī)定值以上的情況(S18:No)下，控制部92結(jié)束圖4所示的流程圖的處理。
[0063]另一方面，在后差速器150的油溫達到規(guī)定值以上的情況(S18:Yes)下，控制部92例如基于前后輪的轉(zhuǎn)速差、前輪104LU04R的轉(zhuǎn)角等對路面的摩擦系數(shù)的推定值進行運算，從而判定該推定值是否達到規(guī)定值以上(步驟S19)。即，在前后輪的轉(zhuǎn)速差比與轉(zhuǎn)向角所對應(yīng)的值大出規(guī)定量的情況下，能夠想到在前輪104LU04R或者后輪105LU05R與路面之間產(chǎn)生了滑動，因此，能夠利用該轉(zhuǎn)速差來推定路面的摩擦系數(shù)。另外，步驟S19中的規(guī)定值是在前輪104LU04R或者后輪105LU05R產(chǎn)生滑動(空轉(zhuǎn))的可能性較低時的路面摩擦系數(shù)的值。此外，步驟19中的摩擦系數(shù)的推定值也可以從對前輪104LU04R進行轉(zhuǎn)向操縱的轉(zhuǎn)向操縱裝置獲得。即，在對作為轉(zhuǎn)向輪的前輪104LU04R進行轉(zhuǎn)向操縱時的反作用力較小的情況下，能夠想到在前輪104LU04R與路面之間產(chǎn)生了滑動，因此，能夠根據(jù)該轉(zhuǎn)向操縱反作用力來推定路面的摩擦系數(shù)。在路面的摩擦系數(shù)的推定值未達到規(guī)定值以上的情況(S19:No)下，控制部92結(jié)束圖4所示的流程圖的處理。
[0064]另一方面，在路面的摩擦系數(shù)的推定值達到規(guī)定值以上的情況(S19:Yes)下，控制部92判定四輪驅(qū)動車100的車速是否達到規(guī)定值以上(步驟S20)。該規(guī)定值是能夠判斷為已脫離起步狀態(tài)的車速，例如能夠?qū)r速20km設(shè)為步驟S20中的規(guī)定值。在車速未達到規(guī)定值以上的情況(步驟S20:No)下，控制部92結(jié)束圖4所示的流程圖的處理。
[0065]另一方面，在車速達到規(guī)定值以上的情況(步驟S20:Yes)下，控制部92將嚙合離合器130控制為釋放狀態(tài)(步驟S21)。即，利用嚙合離合器130的致動器30使套筒33向第二齒部32側(cè)移動，從而將第一齒部31與第二齒部32之間的基于套筒33的連結(jié)解除。由此，第二驅(qū)動力傳遞系統(tǒng)107從連接模式轉(zhuǎn)換至非連接模式。
[0066]此外，優(yōu)選將步驟S16?S18的處理中的規(guī)定值設(shè)定于有可能使路面凍結(jié)的溫度(例如-5°?5° )的范圍。即，控制部92基于發(fā)動機冷卻水溫、變速器油溫以及后差速器油溫來判定路面是否有可能凍結(jié)、亦即路面的摩擦系數(shù)是否達到規(guī)定值以上。步驟S16?S18中的發(fā)動機冷卻水溫、變速器油溫以及后差速器油溫、以及步驟S19中的摩擦系數(shù)的推定值的運算中所使用的前后輪的轉(zhuǎn)速差等數(shù)值是與路面的摩擦系數(shù)相關(guān)的指標(biāo)值的一個例子。
[0067]如以上說明那樣，當(dāng)控制部92在接通狀態(tài)下操作點火開關(guān)101時，不管與路面的摩擦系數(shù)相關(guān)的指標(biāo)值如何都將嚙合離合器130控制為連結(jié)狀態(tài)，在利用步驟S16?S19的處理而判定為路面的摩擦系數(shù)達到規(guī)定值以上時，將嚙合離合器130控制為釋放狀態(tài)。另外，控制部92以車速達到規(guī)定值以上作為條件而將嚙合離合器130控制為釋放狀態(tài)。
[0068]根據(jù)本實施方式，當(dāng)在接通狀態(tài)下操作點火開關(guān)101時，嚙合離合器130立即形成為連結(jié)狀態(tài)。由此，即使在剛啟動發(fā)動機102之后便使得四輪驅(qū)動車100起步的情況下，只要在前輪104LU04R產(chǎn)生滑動，也能夠通過控制驅(qū)動力傳遞裝置160而迅速地將驅(qū)動力分配至后輪105LU05R。即，假設(shè)四輪驅(qū)動車100在嚙合離合器130形成為釋放狀態(tài)的非連接模式下起步而導(dǎo)致在前輪104LU04R產(chǎn)生滑動的情況下，若未使嚙合離合器130形成為連結(jié)狀態(tài)，則無法將驅(qū)動力分配至后輪105L、105R。然而，在前輪104L、104R滑動的情況下，前后輪的轉(zhuǎn)速差較大，嚙合離合器130中的第一齒部31與第二齒部32的旋轉(zhuǎn)不同步，因此無法利用套筒33將第一齒部31與第二齒部32連結(jié)。但是，在本實施方式中，由于能夠在嚙合離合器130的連結(jié)狀態(tài)下起步，所以能夠提前結(jié)束起步時的滑動。
[0069]另外，以車速達到規(guī)定值以上作為條件而使得嚙合離合器130形成為分離狀態(tài)。由此，在四輪驅(qū)動車100脫離起步狀態(tài)之后，亦即在嚙合離合器130中的第一齒部31與第二齒部32形成為易于同步的狀態(tài)之后，第二驅(qū)動力傳遞系統(tǒng)107轉(zhuǎn)換為非連接模式。由此，能夠提高四輪驅(qū)動車100的行駛穩(wěn)定性。
[0070]以上雖然對本實施方式進行了說明，但是本發(fā)明不限定于上述實施方式，在不脫離其主旨的范圍內(nèi)，能夠適當(dāng)?shù)刈冃味右詫嵤?。例如，在上述實施方式中，雖然在驅(qū)動力傳遞系統(tǒng)中的傳動軸140與前差速器120的差速器殼體20之間配置哨合離合器130,在后差速器150與左后輪105L之間配置驅(qū)動力傳遞裝置160，但是也可以實施與上述方式相反的配置。另外，可以在傳動軸140與后差速器150之間配置驅(qū)動力傳遞裝置160。
[0071]另外，可以省略步驟S16?步驟S19的處理中的一個或者多個處理。另外，還可以追加在外部空氣溫度傳感器903的檢測值達到規(guī)定值以上的情況下使圖4所示的流程圖的處理結(jié)束的步驟。
[0072]根據(jù)本發(fā)明，能夠在起步前使驅(qū)動力傳遞系統(tǒng)中的嚙合離合器可靠地進行嚙合。
【權(quán)利要求】
1.一種四輪驅(qū)動車，其具備: 驅(qū)動源，其產(chǎn)生車輛的驅(qū)動力； 第一驅(qū)動力傳遞系統(tǒng)，其將所述驅(qū)動力傳遞至主驅(qū)動輪； 第二驅(qū)動力傳遞系統(tǒng)，其將所述驅(qū)動力傳遞至輔助驅(qū)動輪； 操作接受單元，其接受用于啟動所述驅(qū)動源的啟動操作；以及 控制裝置，其控制所述第二驅(qū)動力傳遞系統(tǒng)， 其中， 所述第二驅(qū)動力傳遞系統(tǒng)具有:通過凹部與凸部的卡合而傳遞所述驅(qū)動力的嚙合離合器；以及能夠連續(xù)地調(diào)節(jié)被傳遞的驅(qū)動力的驅(qū)動力傳遞裝置， 所述控制裝置具有路面狀態(tài)判定單元，該路面狀態(tài)判定單元基于與路面的摩擦系數(shù)相關(guān)的指標(biāo)值來判定所述路面的摩擦系數(shù)是否達到規(guī)定值以上，所述控制裝置以下述方式進行控制:當(dāng)所述操作接受單元接受了所述啟動操作時，不管與所述路面的摩擦系數(shù)相關(guān)的指標(biāo)值如何，都將所述嚙合離合器控制成使得所述凹部與所述凸部卡合，當(dāng)由所述路面狀態(tài)判定單元判定為所述路面的摩擦系數(shù)達到規(guī)定值以上時，將所述嚙合離合器控制成使得所述凹部與所述凸部的卡合被解除。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的四輪驅(qū)動車，其中， 所述控制裝置以車速達到規(guī)定值以上作為條件而將所述嚙合離合器控制成使得所述凹部與所述凸部的卡合被解除。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的四輪驅(qū)動車，其中， 與所述路面的摩擦系數(shù)相關(guān)的指標(biāo)值，至少包括所述驅(qū)動源的溫度、對所述驅(qū)動源的驅(qū)動力進行變速的變速裝置的溫度、所述第二驅(qū)動力傳遞系統(tǒng)的溫度、所述主驅(qū)動輪與所述輔助驅(qū)動輪之間的轉(zhuǎn)速差、以及轉(zhuǎn)向操縱反作用力中的任一個。
【文檔編號】B60K23/08GK103818244SQ201310530204
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2013年10月31日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月15日
【發(fā)明者】三田將貴 申請人:株式會社捷太格特