(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トランスミッションからの出力を内部の入力軸を介して直接後輪推進軸へ伝達し、かつ、前輪との間にハブクラッチを組込んだ前輪推進軸へ動力を分岐し得るＦＲベースの４ＷＤ車用トランスファの内部に、２ＷＤと４ＷＤの切換えを行う回転伝達装置を装着し、該回転伝達装置が、係合子を用いた２ウエイクラッチと、この２ウエイクラッチのロックとフリーを制御する電磁クラッチを備え、２ＷＤモードまたはＡＵＴＯモード選択時にトランスファ内の潤滑油の油温を検出する温度センサの信号に依存して、ハブクラッチを作動させる、及び／又は電磁クラッチの電磁コイルへ通電して潤滑油の粘度を減少させ、低温始動時の２ウェイクラッチの潤滑油による引きずり抵抗を減少させるように制御をすることを特徴とする４輪駆動システム。
【請求項２】
前輪回転伝達装置が、入力軸を同調回転させるための電磁コイルを有するシンクロ機構を有し、引きずり抵抗を減少させる制御として電磁クラッチ及び／又はシンクロ機構の電磁コイルへ通電して潤滑オイルの粘度を減少させるように制御することを特徴とする請求項１に記載の４輪駆動システム。
【請求項３】
前記ハブクラッチの作動及び／又は電磁クラッチ、シンクロ機構の電磁コイルへの通電の制御をするコントローラにおいて、温度センサの油温測定信号に対し設定温度Ｉと設定温度IIを設定し、両者の設定温度にヒステリシスを設け、かつ設定温度Ｉより設定温度IIを高く設定し、油温設定温度が設定温度Ｉ以下ではハブクラッチの係合、及び／又は電磁クラッチ、シンクロ機構の電磁コイルへの通電をし、測定温度が設定温度IIを越えるとハブクラッチの係合の解除、及び／又は電磁クラッチ、シンクロ機構の電磁コイルへの通電を遮断するように制御することを特徴とする請求項２に記載の４輪駆動システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、車両の駆動経路上において、駆動力の伝達と遮断の切換えを行う回転伝達装置を備えた４ＷＤ車両の４輪駆動制御システム、更に詳しくは、車両の低温始動時における機能維持を可能にするシステムに関する。
【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８−１７２５９８号や特願平９−２８００１号によってローラ型２ウエイクラッチと電流制御手段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５、図６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と入力軸６を同調回転させるためのシンクロ機構２２と、該スプロケット９と入力軸６の回転伝達と遮断を行うための係合子としてのローラを用いた２ウエイクラッチ１０と、その２ウエイクラッチ１０のロックとフリーを制御する電流制御手段である電磁クラッチ１１とを設け、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−Ｌ０  ）に加えて、４ＷＤの制御モードが追加されている。
【０００４】
図７は回転伝達装置Ａにおける２ウエイクラッチ１０と電磁クラッチ１１の具体的な構造を示し、２ウエイクラッチ１０は、内方部材１２と外輪１３を軸受を介して同軸上に回転可能に嵌合させ、内方部材１２と外輪１３の一方に複数のカム面１４を設け、他方に円筒面１５を設け、両面間に楔型空間を形成し、その楔型空間内に保持器１６を設け、保持器１６に形成した複数のポケットに係合子としてのローラ１７を組み込み、ローラ１７が円筒面１５とカム面１４に係合しない中立位置へ保持器１６を支持付勢するスイッチばね１８を、保持器１６とカム面１４を有する内方部材１２または外輪１３の間で係止して形成されている。
【０００５】
また、２ウエイクラッチ１０のロックとフリーを制御する電流制御手段である電磁クラッチ１１は、外輪１３または内方部材１２に固定された摩擦フランジ１９と、保持器１６の端部に保持器１６とスライド可能、相対回転不可能に嵌合したアマチュア２０を適当な隙間を介して重ね合わせ、その摩擦フランジ１９とアマチュア２０を磁力により圧接させるための電磁コイル２１を設け、電磁コイル２１の電流をオン−オフすることによってローラ１７を係合または空転させるようになっている。
【０００６】
ところで、４ＷＤ車は、低温降雪地で威力を発揮するが、車両の低温始動時は、トランスファ内に充填してあるオイルも低温であり、その粘度も大きくなっている。上記４ＷＤ車は、モード切替えスイッチ２３により、２ＷＤモードやＡＵＴＯモードが選択されて走行するとき、ハブクラッチ２はオフされ、フロント駆動系は回転停止され、２ウエイクラッチ１０は空転状態になる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、車両の低温始動時は、トランスファ内のオイルも低温で粘度が大きいため、２ＷＤモード選択時に２ウエイクラッチ１０が外輪１３の停止に対して内方部材１２が回転する空転中に、オイルの引きずり抵抗によってローラ１７がロックしてしまうことがある。
【０００８】
ロックした後は、２ウエイクラッチ１０の外輪１３と内方部材１２の相対回転がなくなり、オイルの影響を受けなくなってロックが再度外れる。即ち、２ウエイクラッチ１０は、ロックとフリーを繰り返し、これが原因で振動が発生するという問題がある。
【０００９】
そこで、この発明の課題は、車両の低温始動時に、油温の検出によって、２ウエイクラッチの空転回転数を小さくするか、オイルの粘度を小さくし、２ウエイクラッチのロックとフリーによる振動の発生を防止することができる回転伝達装置を装着した４ＷＤ車両の駆動システムを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この発明は、上記のような課題を解決するため、トランスミッションからの出力を内部の入力軸を介して直接後輪推進軸へ伝達し、かつ、前輪との間にハブクラッチを組込んだ前輪推進軸へ動力を分岐し得るＦＲベースの４ＷＤ車用トランスファの内部に、２ＷＤと４ＷＤの切換えを行う回転伝達装置を装着し、該回転伝達装置が、係合子を用いた２ウエイクラッチと、この２ウエイクラッチのロックとフリーを制御する電磁クラッチを備え、２ＷＤモードまたはＡＵＴＯモード選択時にトランスファ内の潤滑油の油温を検出する温度センサの信号に依存して、ハブクラッチを作動させる、及び／又は電磁クラッチの電磁コイルへ通電して潤滑油の粘度を減少させ、低温始動時の２ウェイクラッチの潤滑油による引きずり抵抗を減少させるように制御をする構成を採用したのである。
【００１１】
上記の構成としたこの発明の４輪駆動システムによれば、２ＷＤモード又はＡＵＴＯモードを選択して低温始動させた場合でも、２ウェイクラッチの潤滑油による引きずり抵抗を減少させて２ウェイクラッチのロックとフリーによる振動の発生を防止することができる。上記制御は、このシステムを制御するコントローラへ、トランスファ内に設けた温度センサから入力される油温の検出信号に基づいて行なわれる。上記制御では前輪のハブクラッチを作動させ、その外輪を内方部材と同方向に回転させて両部材の空転回転数を減少させるようにするか、及び／又は２ウェイクラッチの電磁コイルへ通電して潤滑油の粘度を減少させるように制御が行なわれる。
【００１２】
【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。図１乃至図３に示すシステムの第１の実施の形態は、回転伝達装置Ａを収納したトランスファ５に、その内部に収納した潤滑オイル３１の油温を検出する温度センサ３２を設けている。この温度センサ３２による油温の検出信号はＥＣＵ（コントローラ）３３に入力され、ＥＣＵ３３はハブクラッチ２のアクチュエータを作動させるようになっている。
【００１３】
車両の低温始動時において、運転者がモード切替えスイッチ２３を２ＷＤモードに選択して走行するとき、温度センサ３２によるトランスファ５内の油温測定値の信号がＥＣＵ３３に入力され、油温測定値がＥＣＵ３３に予め設定している設定温度よりも低い場合、車軸結合離脱装置であるハブクラッチ２を係合させる。
【００１４】
２ＷＤモードの選択時、従来の回転伝達装置Ａは、停止する外輪１３に対して内方部材１２が空転することになるが、このときハブクラッチ２を係合させると、前輪１の回転が外輪１３に伝達され、外輪１３が内方部材１２と同方向に回転し、これによって内方部材１２と外輪１３の空転回転数が小さくなり、潤滑オイル３１が低温で粘度が大きくなっている場合でも、該オイルの引きずり抵抗による２ウエイクラッチ１０のロック発生を防止することができる。
【００１５】
車両の走行と共にトランスファ５内の油温が上昇し、温度センサ３２による油温測定値が設定温度を越えると、ハブクラッチ２の係合を解き、前輪駆動系を停止させて通常の２ＷＤモードにする。トランスファ５内の潤滑オイル３１の油温が設定値よりも上昇すると、該オイルの粘度が小さくなり、引きずり抵抗も減少するので、前輪駆動系を停止させて外輪１３と内方部材１２に相対回転が生じても、２ウエイクラッチ１０が係合することはなく、従って、低温始動時に２ウエイクラッチ１０がロックとフリーを繰り返して振動を発生するのを有効に防止できる。
【００１６】
次に、図４に示す第２の実施の形態のシステムは、回転伝達装置Ａをトランスファ５内下部の前輪出力軸３４に装着し、シンクロ機構２２と２ウエイクラッチ１０及び電磁クラッチ１１を潤滑オイル３１内に浸漬状となるよう配置し、トランスファ５に内部の潤滑オイル３１の油温を検出する温度センサ３２を取り付けている。
【００１７】
この第２の実施形態においては、車両の低温始動時において、運転者がモード切替スイッチ２３を２ＷＤモードに選択して走行するとき、温度センサ３２によるトランスファ５内の油温測定値の信号が、ＥＣＵ３３に入力され、油温測定値がＥＣＵ３３に予め設定してある設定温度よりも低い場合、図２で示した如く、電流制御手段である電磁クラッチ１１の電磁コイル２１、及び／またはシンクロ機構２２の電磁コイル２４に通電を行い、これら電磁コイル２１、２４の発熱によって、トランスファ５内の潤滑オイル３１の油温、特に２ウエイクラッチ１０内の温度を瞬時に上昇させ、これによって潤滑オイル３１の粘度を小さくし、該オイル３１の引きずり抵抗による２ウエイクラッチ１０のロックの発生を防止する。
【００１８】
この第２の実施の形態におけるＡＵＴＯモード選択時の電磁コイル２１への通電時における電圧は、電磁コイル２１による通電で生じる摩擦フランジ１９とアマチュア２０の間の摩擦力がスイッチばね１８のトルクを上回らないような値に設定し、２ウエイクラッチ１０のロックが生じないようにしておく。
【００１９】
上記各実施の形態において、温度センサ３２の油温測定信号によるハブクラッチ２や電磁コイル２１、２４の制御は、ＥＣＵ３３に設定温度Ｉと設定温度IIを設定し、両者の設定温度にヒステリシスを設け、設定温度Ｉより設定温度IIを高く設定し、温度センサ３２の測定温度が設定温度Ｉ以下のとき、ハブクラッチ２の係合、または電磁コイル２１、２４への通電を行い、測定温度が設定温度IIを越えるとハブクラッチ２の係合を解いたり、電磁コイル２１、２４への通電を切るようにする。
【００２０】
また、第１の実施の形態ではハブクラッチ２の係脱を、第２の実施の形態では電磁コイル２１、２４への通電のオン、オフをそれぞれ単独で行うようにしたが、両実施の形態を組み合せて併用するようにしてもよい。
【００２１】
【発明の効果】
以上のように、この発明によると、トランスファ内の油温を検出し、低温始動時に２ＷＤやＡＵＴＯモードで走行するとき、前輪駆動系を回転させるようにしたので、回転伝達装置における２ウエイクラッチの空転回転数を小さくでき、又回転伝達装置の電磁クラッチに通電するようにすれば、電磁クラッチの発熱により、潤滑オイルの油温を上昇させ、その粘度を小さくできるので、低温により潤滑オイルの粘度が高くて引きずり抵抗が大きい場合でも、２ウエイクラッチのロックの発生を防止でき、２ウエイクラッチのロックとフリーの繰り返しによる振動を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】制御システムの第１の実施の形態を示す４ＷＤ駆動車のレイアウトを示す平面図
【図２】制御システムのブロック図
【図３】制御システムの作動を示すフローチャート図
【図４】回転伝達装置を下部出力軸に装着した４ＷＤ駆動車のレイアウトを示す平面図
【図５】回転伝達装置を組み込んだ４ＷＤ駆動車のレイアウトを示す平面図
【図６】回転伝達装置を組み込んだトランスファの断面図
【図７】（Ａ）は回転伝達装置の縦断面図、（Ｂ）は同上の縦断面図
【符号の説明】
５  トランスファ
６  入力軸
１０  ２ウエイクラッチ
１１  電磁クラッチ
１２  内方部材
１４  カム面
１５  円筒面
１６  保持器
１７  ローラ
１８  スイッチばね
２１  電磁コイル
２２  シンクロ機構
２３  モード切替えスイッチ
３１  潤滑オイル
３２  温度センサー
３３  ＥＣＵ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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