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JP2016199088A - Control device of four-wheel drive vehicle - Google Patents

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JP2016199088A
JP2016199088A JP2015078812A JP2015078812A JP2016199088A JP 2016199088 A JP2016199088 A JP 2016199088A JP 2015078812 A JP2015078812 A JP 2015078812A JP 2015078812 A JP2015078812 A JP 2015078812A JP 2016199088 A JP2016199088 A JP 2016199088A
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JP
Japan
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clutch
hub
wheel drive
sleeve
wheel
Prior art date
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Pending
Application number
JP2015078812A
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Japanese (ja)
Inventor
瑞樹 今福
Mizuki Imafuku
瑞樹 今福
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a four-wheel drive vehicle that comprises two connection/disconnection mechanisms which are released during two-wheel driving and can suppress corotation of a rotational element between the two connection/disconnection mechanisms during the two-wheel driving.SOLUTION: In a state where a clutch 50 for driving front wheels and a front-side clutch 36 are disconnected, a clutch hub 76 rotates integrally with a rear-wheel output shaft 44, and an inner hub 79, a clutch drum 78, friction plates 80 and plates 81 are brought into non-rotating states. Therefore, the friction plates 80 and the plates 81 do not relatively rotate, so that dragging torque caused by friction is generated exclusively between the clutch hub 76 and one of plates 81 adjacent to the clutch hub 76. This allows the dragging torque to be reduced remarkably in comparison with when dragging torque is generated between a plurality of friction plates 80 and plates 81 which are laminated with each other, improving fuel economy.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、2輪駆動走行と4輪駆動走行とを切り替える断接機構を備えた4輪駆動車両の制御に関するものである。   The present invention relates to control of a four-wheel drive vehicle including a connection / disconnection mechanism that switches between two-wheel drive travel and four-wheel drive travel.

車両に備えられる主駆動輪に動力伝達可能に連結されている入力回転部材と副駆動輪に動力伝達可能に連結されている出力回転部材との間の動力伝達経路上に設けられている第1断接機構と、出力回転部材と副駆動輪との間の動力伝達経路上に第2断接機構とを、備えた4輪駆動車両が知られている。例えば、特許文献1の4輪駆動車両にあっては、トランスファ5内に、デフケース39とプロペラシャフトとの間を断接する噛み合いクラッチで構成される2−4切替機構7が設けられ、リアデフ25内には、アウタケース65とインナケース67との間を断接する多板クラッチで構成されるクラッチ機構71が設けられている。特許文献1の4輪駆動車両にあっては、2輪駆動走行中に、2−4切替機構7およびクラッチ機構71の接続を解除することで、2−4切替機構7からクラッチ機構71の間の動力伝達経路を構成する回転部材(プロペラシャフト21等)の引き摺り(連れまわり)を抑制して燃費を向上させている。   First provided on a power transmission path between an input rotation member connected to a main drive wheel provided in a vehicle so as to transmit power and an output rotation member connected to a sub drive wheel so as to transmit power. There is known a four-wheel drive vehicle including a connection / disconnection mechanism and a second connection / disconnection mechanism on a power transmission path between the output rotation member and the auxiliary drive wheel. For example, in the four-wheel drive vehicle of Patent Document 1, the transfer 5 is provided with the 2-4 switching mechanism 7 configured by a meshing clutch that connects and disconnects between the differential case 39 and the propeller shaft. Is provided with a clutch mechanism 71 composed of a multi-plate clutch that connects and disconnects between the outer case 65 and the inner case 67. In the four-wheel drive vehicle of Patent Document 1, the connection between the 2-4 switching mechanism 7 and the clutch mechanism 71 is canceled by releasing the connection between the 2-4 switching mechanism 7 and the clutch mechanism 71 during two-wheel drive traveling. The drag (rotation) of the rotating member (propeller shaft 21 or the like) constituting the power transmission path is suppressed to improve fuel efficiency.

特開2002−370557号公報JP 2002-370557 A

しかしながら、上述した特許文献1の4輪駆動車両において、クラッチ機構71にあっては摩擦式の多板クラッチで構成されているため、クラッチ機構71が解放されても、クラッチ機構を構成する交互に積層される複数枚の摩擦板と複数枚のプレートとの間で、クラッチ機構71内のオイルの粘度に起因して引き摺りトルクが発生する。結果として、クラッチ機構71が解放されてもプロペラシャフト21等が連れ回され、燃費向上の効果が低減してしまうという問題があった。   However, in the above-described four-wheel drive vehicle of Patent Document 1, since the clutch mechanism 71 is constituted by a frictional multi-plate clutch, even if the clutch mechanism 71 is released, the clutch mechanism 71 is configured alternately. Drag torque is generated between the plurality of laminated friction plates and the plurality of plates due to the viscosity of oil in the clutch mechanism 71. As a result, there is a problem that even if the clutch mechanism 71 is released, the propeller shaft 21 and the like are rotated, and the effect of improving fuel consumption is reduced.

本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、主駆動輪に動力伝達可能に連結されている入力回転部材と、副駆動輪に動力伝達部材を介して動力伝達可能に連結されている出力回転部材との間の動力伝達経路上に設けられている第1断接機構と、前記動力伝達部材と副駆動輪との間の動力伝達経路上に第2断接機構とを、備えた4輪駆動車両において、2輪駆動走行中に発生する連れまわりを抑制できる4輪駆動車両の制御装置を提供することにある。   The present invention has been made in the background of the above circumstances, and its object is to provide an input rotating member connected to the main drive wheel so as to be able to transmit power, and a power transmission member to the sub drive wheel. A first connecting / disconnecting mechanism provided on the power transmission path between the output rotating member and the output rotating member coupled to transmit power, and a power transmission path between the power transmission member and the auxiliary driving wheel. It is an object of the present invention to provide a control device for a four-wheel drive vehicle that can suppress accompanying movement that occurs during two-wheel drive traveling in a four-wheel drive vehicle equipped with a two-connection mechanism.

上記目的を達成するための、第1発明の要旨とするところは、(a)主駆動輪に動力伝達可能に連結され軸線まわりに回転する入力回転部材と、副駆動輪に動力伝達部材を介して動力伝達可能に連結され、前記入力回転部材と同じ軸線まわりに回転する出力回転部材と、前記入力回転部材と前記出力回転部材との間の動力伝達経路上に設けられている第1断接機構と、前記動力伝達部材と前記副駆動輪との間の動力伝達経路上に設けられている第2断接機構とを、含んで構成される4輪駆動車両において、(b)前記第1断接機構および前記第2断接機構の断接状態を切り替えることにより、車両の駆動状態を制御する4輪駆動車両の制御装置であって、(c)前記第1断接機構は、前記入力回転部材に回転伝達可能に連結されているハブと、(d)前記出力回転部材に回転伝達可能に連結されているドラムと、(e)前記ドラムの内周側に前記ハブと相対回転可能に配置されるインナハブと、(f)前記インナハブの外周面に相対回転不能、且つ、軸線方向の移動可能に係合する複数枚の摩擦板と、(g)前記ドラムの内周面に相対回転不能、且つ、軸線方向の移動可能に係合するとともに前記摩擦板と交互に重ねられて配置される複数枚のプレートと、(h)前記複数枚の摩擦板およびプレートを前記軸線方向に押圧するピストンと、(i)前記インナハブに対して常時相対回転不能に係合するとともに、前記ハブと係合する軸線方向の位置に移動可能に設けられ、且つ、前記ピストンに連動して前記ハブと係合する位置に付勢されるスリーブとを、備え、(j)前記ピストンの押圧力の大きさを制御して前記第1断接機構の伝達トルクの大きさを調整可能に構成され、(k)前記制御装置は、(l)前記第1断接機構および前記第2断接機構が遮断されている2輪駆動走行状態で前記第1断接機構を接続するに際して、(m)前記ピストンを作動させて前記摩擦板および前記プレートを押圧し、前記ドラムおよび前記ハブの回転速度が同期したと判断すると、前記第1断接機構の伝達トルクを低下させ、前記ドラムの回転速度が低下すると、前記スリーブと前記ハブとが非係合であると判断し、(n)前記第1断接機構の伝達トルクを低下させても、前記ドラムの回転速度が低下しない場合には、前記スリーブと前記ハブとが係合したものと判断することを特徴とする。   In order to achieve the above object, the gist of the first invention is that: (a) an input rotating member connected to the main drive wheel so as to be able to transmit power and rotating about an axis; An output rotating member that is coupled so as to be able to transmit power and rotates about the same axis as the input rotating member, and a first connection / disconnection provided on a power transmission path between the input rotating member and the output rotating member In a four-wheel drive vehicle configured to include a mechanism and a second connection / disconnection mechanism provided on a power transmission path between the power transmission member and the sub drive wheel, (b) the first A control device for a four-wheel drive vehicle that controls a driving state of a vehicle by switching a connection state of a connection / disconnection mechanism and the second connection / disconnection mechanism, and (c) the first connection / disconnection mechanism includes the input A hub connected to the rotating member so as to be able to transmit rotation; and (d) the output A drum that is connected to the rolling member so as to be able to transmit rotation; (e) an inner hub disposed on the inner peripheral side of the drum so as to be rotatable relative to the hub; and (f) an outer peripheral surface of the inner hub that is not relatively rotatable. And a plurality of friction plates that are movably engaged in the axial direction, and (g) are non-rotatable relative to the inner peripheral surface of the drum and are movably engaged in the axial direction and alternately with the friction plates. A plurality of stacked plates; (h) a piston that presses the plurality of friction plates and plates in the axial direction; and (i) a non-rotatable engagement with the inner hub at all times. A sleeve that is movably provided at an axial position that engages with the hub and that is biased to a position that engages with the hub in conjunction with the piston, and (j) The first connecting / disconnecting machine by controlling the magnitude of the pressing force (K) the control device is configured such that (l) the first connecting / disconnecting mechanism and the second connecting / disconnecting mechanism are disconnected in a two-wheel drive traveling state. When connecting the one connecting / disconnecting mechanism, (m) operating the piston to press the friction plate and the plate, and determining that the rotational speeds of the drum and the hub are synchronized, When the transmission torque is reduced and the rotation speed of the drum is reduced, it is determined that the sleeve and the hub are not engaged, and (n) even if the transmission torque of the first connecting / disconnecting mechanism is reduced, When the rotational speed of the drum does not decrease, it is determined that the sleeve and the hub are engaged.

第1発明の4輪駆動車両の制御装置によれば、上記のように構成される4輪駆動車両にあっては、第1断接機構および第2断接機構の遮断状態では、ハブが入力回転部材と一体的に回転し、インナハブ、ドラム、摩擦板、およびプレートは非回転状態となる。従って、摩擦板とプレートとが相対回転することはなく、ハブとそのハブと隣り合う一枚のプレートとの間でのみ摩擦による引き摺りトルクが発生する。これより、互いに積層される複数枚の摩擦板とプレートとの間で引き摺りトルクが発生する場合に比べて、引き摺りトルクが大幅に低減されるため、燃費が向上する。   According to the control device for a four-wheel drive vehicle of the first invention, in the four-wheel drive vehicle configured as described above, the hub is input when the first connecting / disconnecting mechanism and the second connecting / disconnecting mechanism are disconnected. The inner hub, the drum, the friction plate, and the plate rotate in unison with the rotating member. Therefore, the friction plate and the plate do not rotate relative to each other, and a drag torque due to friction is generated only between the hub and one plate adjacent to the hub. As a result, the drag torque is greatly reduced as compared with the case where drag torque is generated between the plurality of friction plates and the plates stacked on each other, thereby improving fuel efficiency.

また、ピストンが軸線方向に移動し、摩擦板およびプレートを押圧することで、ハブとそのハブと隣り合う一枚のプレートとの間で摩擦力が発生するため、ハブとプレートが係合するドラムとの相対回転速度が徐々に小さくなる。ドラム、インナハブ、スリーブは一体回転しているので、ドラムおよびハブの回転速度が同期すると、スリーブとハブとが係合可能となる。このとき、ピストンに連動して、スリーブがハブと係合する位置に移動させられ、スリーブとハブとが係合されることで、ハブとインナハブとがスリーブを介して接続される。   In addition, since the piston moves in the axial direction and presses the friction plate and the plate, a frictional force is generated between the hub and one plate adjacent to the hub. And the relative rotational speed gradually decreases. Since the drum, the inner hub, and the sleeve rotate integrally, the sleeve and the hub can be engaged when the rotation speeds of the drum and the hub are synchronized. At this time, the sleeve is moved to a position where the sleeve engages with the hub in conjunction with the piston, and the sleeve and the hub are engaged with each other, whereby the hub and the inner hub are connected via the sleeve.

ここで、ドラムおよびインナハブの回転速度が同期し、ピストンに連動してスリーブがハブと係合する位置に向かって軸線方向に移動した際に、スリーブの係合歯の先端とハブの係合歯の先端とが接触し、正常に係合されない(非係合)可能性がある。この状態で第1断接機構の伝達トルクを調整することによる前後輪のトルク配分制御が実行されると、所望するトルク配分が得られなかったり、スリーブおよびハブの係合歯同士の摺接により耐久性低下を招く可能性がある。   Here, when the rotational speeds of the drum and the inner hub are synchronized and moved in the axial direction toward the position where the sleeve engages with the hub in conjunction with the piston, the tip of the engagement tooth of the sleeve and the engagement tooth of the hub There is a possibility that the tip of the contactor will come into contact and will not be normally engaged (not engaged). In this state, if torque distribution control of the front and rear wheels is performed by adjusting the transmission torque of the first connecting / disconnecting mechanism, a desired torque distribution cannot be obtained, or sliding engagement between the engagement teeth of the sleeve and the hub may occur. There is a possibility of causing a decrease in durability.

これに対して、電子制御装置は、ドラムおよびハブの回転速度が同期したと判断すると、第1断接機構の伝達トルクを低下させる。このとき、スリーブとハブとが係合している場合には、伝達トルクが低下してもドラムの回転速度が低下することはなく、ドラムとハブとの相対回転速度も増加しない。一方、スリーブとハブとが正常に係合していない場合には、第1断接機構の伝達トルクが低下すると、ドラムの回転速度が低下し、ドラムとハブとの相対回転速度も増加する。そこで、電子制御装置は、第1断接機構の伝達トルクを低下させ、このときにドラムの回転速度が低下した場合、またはドラムとハブとの相対回転速度が増加した場合には、スリーブとハブとが非係合であると判断し、ドラムの回転速度が低下しない場合、または前記相対回転速度が増加しない場合には、スリーブとハブとが係合したものと判断することができる。   In contrast, when the electronic control unit determines that the rotation speeds of the drum and the hub are synchronized, the electronic control unit decreases the transmission torque of the first connecting / disconnecting mechanism. At this time, when the sleeve and the hub are engaged, the rotational speed of the drum does not decrease even if the transmission torque decreases, and the relative rotational speed between the drum and the hub does not increase. On the other hand, when the sleeve and the hub are not normally engaged, when the transmission torque of the first connecting / disconnecting mechanism decreases, the rotational speed of the drum decreases and the relative rotational speed of the drum and hub also increases. Therefore, the electronic control unit reduces the transmission torque of the first connecting / disconnecting mechanism, and when the rotational speed of the drum decreases at this time, or when the relative rotational speed of the drum and the hub increases, the sleeve and the hub Are not engaged, and if the rotational speed of the drum does not decrease or the relative rotational speed does not increase, it can be determined that the sleeve and the hub are engaged.

また、第2発明の要旨とするところは、第1発明の4輪駆動車両の制御装置において、前記第1断接機構の伝達トルクを低下させた際に、前記スリーブと前記ハブとが非係合と判断されると、前記第1断接機構の前記伝達トルクを再度増加させることを特徴とする。このように、第1断接機構の伝達トルクを低下させた後に、スリーブとハブとが非係合と判断されると、第1断接機構の伝達トルクを再度増加するため、ハブおよびドラムの回転速度が再度同期させられ、このときにスリーブとハブとを係合させることができる。ここで、ハブおよびドラムの回転速度が同期すると、再度伝達トルクが低下させられ、スリーブとハブとが係合したか否か再度判定される。このときもスリーブとハブとが非係合であると判断されると、第1断接機構の伝達トルクの増加が実行され、伝達トルクの増加による回転同期および係合判定が実行される。このように、スリーブとハブとが係合したと判断されるまで、ハブとドラムとの回転同期、ならびに回転同期後の係合判定が繰り返し実行されるため、スリーブとハブとの係合を確実に判断することができる。   Further, the gist of the second invention is that, in the control device for a four-wheel drive vehicle of the first invention, the sleeve and the hub are not engaged when the transmission torque of the first connecting / disconnecting mechanism is reduced. If it is determined that the transmission is correct, the transmission torque of the first connecting / disconnecting mechanism is increased again. As described above, when it is determined that the sleeve and the hub are disengaged after the transmission torque of the first connection / disconnection mechanism is reduced, the transmission torque of the first connection / disconnection mechanism is increased again. The rotational speed is again synchronized, at which time the sleeve and hub can be engaged. Here, when the rotation speeds of the hub and the drum are synchronized, the transmission torque is reduced again, and it is determined again whether or not the sleeve and the hub are engaged. At this time as well, if it is determined that the sleeve and the hub are disengaged, the transmission torque of the first connecting / disconnecting mechanism is increased, and the rotation synchronization and the engagement determination due to the increase of the transmission torque are performed. In this manner, the rotation synchronization between the hub and the drum and the engagement determination after the rotation synchronization are repeatedly executed until it is determined that the sleeve and the hub are engaged. Can be judged.

また、第3発明の要旨とするところは、第1発明または第2発明の4輪駆動車両の制御装置において、2輪駆動走行から4輪駆動走行に切り替える際には、前記スリーブと前記ハブとの係合が判断された後に、前記第2断接機構が接続されることを特徴とする。このように、スリーブとハブとが係合された状態では、出力回転部材と第2断接機構との間の動力伝達経路を構成する回転要素が連れ回った状態となるため、第2断接機構によって接続される2つの回転要素の回転速度が同期し、第2断接機構の接続が可能となる。   Further, the gist of the third invention is that in the control device for a four-wheel drive vehicle of the first invention or the second invention, when switching from two-wheel drive travel to four-wheel drive travel, the sleeve, the hub, After the engagement is determined, the second connecting / disconnecting mechanism is connected. In this way, in the state where the sleeve and the hub are engaged, the rotating element that constitutes the power transmission path between the output rotating member and the second connecting / disconnecting mechanism is rotated, so that the second connecting / disconnecting state is achieved. The rotational speeds of the two rotating elements connected by the mechanism are synchronized, and the second connecting / disconnecting mechanism can be connected.

また、第4発明の要旨とするところは、第3発明の車両の断接機構の制御装置において、前記4輪駆動車両の駆動状態を示す表示装置を備え、前記第1断接機構および前記第2断接機構の接続が判断された後に4輪駆動走行状態であることを表示することを特徴とする。このようにすれば、4輪駆動走行に確実に切り替わると4輪駆動走行状態であることが表示装置に表示されるため、実際の駆動状態と表示による駆動状態とが異なることを防止することができる。   According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a control device for a vehicle connecting / disconnecting mechanism according to the third invention, comprising: a display device that indicates a driving state of the four-wheel drive vehicle; It is characterized by displaying that the vehicle is in a four-wheel drive running state after the connection of the two-connection mechanism is determined. In this way, since the display device indicates that the vehicle is in the four-wheel drive traveling state when the vehicle is surely switched to the four-wheel drive traveling, it is possible to prevent the actual drive state from being different from the display drive state. it can.

本発明が適用される4輪駆動車両の概略構成を説明する図であると共に、車両における各種制御の為の制御系統の要部を説明する図である。It is a figure explaining the schematic structure of the four-wheel drive vehicle to which this invention is applied, and is a figure explaining the principal part of the control system for the various controls in a vehicle. 図1のトランスファの概略構成を説明する骨子図である。FIG. 2 is a skeleton diagram illustrating a schematic configuration of the transfer of FIG. 1. 図2のトランスファにおいて2輪駆動走行状態と4輪駆動走行状態とを切り替えるために用いられているクラッチ機構の構成を説明する要部拡大図であって、クラッチ機構の遮断状態を示している。FIG. 3 is an enlarged view of a main part for explaining the configuration of a clutch mechanism used for switching between a two-wheel drive running state and a four-wheel drive running state in the transfer of FIG. 2, and shows a disconnected state of the clutch mechanism. 図2のトランスファにおいて2輪駆動走行状態と4輪駆動走行状態とを切り替えるために用いられているクラッチ機構の構成を説明する要部拡大図であって、クラッチ機構の係合状態を示している。FIG. 3 is an enlarged view of a main part for explaining a configuration of a clutch mechanism used for switching between a two-wheel drive running state and a four-wheel drive running state in the transfer of FIG. 2, and showing an engaged state of the clutch mechanism. . 図1の電子制御装置の制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。It is a functional block diagram explaining the principal part of the control function of the electronic control apparatus of FIG. 図5の電子制御装置の制御作動の要部を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the principal part of control action of the electronic controller of FIG. 図5の電子制御装置の制御作動による作動結果を示すタイムチャートである。It is a time chart which shows the operation result by the control operation of the electronic control unit of FIG. 本発明の他の実施例に対応する電子制御装置の制御作動の要部を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the principal part of the control action of the electronic control apparatus corresponding to the other Example of this invention.

以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下の実施例において図は適宜簡略化或いは変形されており、各部の寸法比および形状等は必ずしも正確に描かれていない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the following embodiments, the drawings are appropriately simplified or modified, and the dimensional ratios, shapes, and the like of the respective parts are not necessarily drawn accurately.

図1は、本発明が適用された4輪駆動(4WD)車両10の概略構成を説明する図であると共に、車両10における各種制御の為の制御系統の要部を説明する図である。図1において、車両10は、駆動力源としてのエンジン12、左右の前輪14L,14R(特に区別しない場合には前輪14という)、左右の後輪16L,16R(特に区別しない場合には後輪16という)、エンジン12の動力を前輪14と後輪16とへそれぞれ伝達する動力伝達装置18などを備えている。主駆動輪として機能する後輪16は、2輪駆動(2WD)走行中及び4輪駆動(4WD)走行中のときに共に駆動輪となる主駆動輪である。副駆動輪として機能する前輪14は、2WD走行中のときに従動輪となり且つ4WD走行中のときに駆動輪となる副駆動輪である。従って、車両10は、前置エンジン後輪駆動(FR)をベースとする4輪駆動車両である。   FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of a four-wheel drive (4WD) vehicle 10 to which the present invention is applied, and also illustrates a main part of a control system for various controls in the vehicle 10. In FIG. 1, a vehicle 10 includes an engine 12 as a driving force source, left and right front wheels 14L and 14R (referred to as front wheels 14 unless otherwise specified), and left and right rear wheels 16L and 16R (respectively referred to as rear wheels unless otherwise specified). 16), a power transmission device 18 for transmitting the power of the engine 12 to the front wheel 14 and the rear wheel 16, respectively. The rear wheel 16 that functions as a main drive wheel is a main drive wheel that serves as a drive wheel during two-wheel drive (2WD) travel and four-wheel drive (4WD) travel. The front wheels 14 functioning as auxiliary driving wheels are auxiliary driving wheels that are driven wheels when traveling in 2WD and are driving wheels when traveling in 4WD. Accordingly, the vehicle 10 is a four-wheel drive vehicle based on a front engine rear wheel drive (FR).

動力伝達装置18は、エンジン12に連結された変速機20、変速機20に連結された前後輪動力分配装置であるトランスファ22、トランスファ22にそれぞれ連結されたフロントプロペラシャフト24及びリヤプロペラシャフト26、フロントプロペラシャフト24に連結された前輪用差動歯車装置28、リヤプロペラシャフト26に連結された後輪用差動歯車装置30、前輪用差動歯車装置28に連結された左右の前輪車軸32L,32R(特に区別しない場合には前輪車軸32という)、後輪用差動歯車装置30に連結された左右の後輪車軸34L,34R(特に区別しない場合には後輪車軸34という)などを備えている。このように構成された動力伝達装置18において、変速機20を介してトランスファ22へ伝達されたエンジン12の動力は、トランスファ22から、リヤプロペラシャフト26、後輪用差動歯車装置30、後輪車軸34等の後輪側の動力伝達経路を順次介して後輪16へ伝達される。また、後輪16側へ伝達されるエンジン12の動力の一部は、トランスファ22にて前輪14側へ分配されて、フロントプロペラシャフト24、前輪用差動歯車装置28、前輪車軸32等の前輪側の動力伝達経路を順次介して前輪14へ伝達される。   The power transmission device 18 includes a transmission 20 connected to the engine 12, a transfer 22 that is a front and rear wheel power distribution device connected to the transmission 20, a front propeller shaft 24 and a rear propeller shaft 26 connected to the transfer 22, respectively. Front wheel differential gear device 28 connected to the front propeller shaft 24, rear wheel differential gear device 30 connected to the rear propeller shaft 26, left and right front wheel axles 32L connected to the front wheel differential gear device 28, 32R (referred to as front wheel axle 32 unless otherwise specified), left and right rear wheel axles 34L and 34R (referred to as rear wheel axle 34 unless otherwise specified), etc. ing. In the power transmission device 18 configured as described above, the power of the engine 12 transmitted to the transfer 22 via the transmission 20 is transmitted from the transfer 22 to the rear propeller shaft 26, the rear wheel differential gear device 30, and the rear wheel. The power is transmitted to the rear wheel 16 via the power transmission path on the rear wheel side such as the axle 34. Further, a part of the power of the engine 12 transmitted to the rear wheel 16 side is distributed to the front wheel 14 side by the transfer 22, and the front wheels such as the front propeller shaft 24, the front wheel differential gear device 28, the front wheel axle 32, and the like. The power is transmitted to the front wheels 14 sequentially through the power transmission path on the side.

前輪用差動歯車装置28は、フロント側クラッチ36を前輪車軸32R側に(すなわち前輪用差動歯車装置28と前輪14Rとの間に)備えている。フロント側クラッチ36は、前輪用差動歯車装置28と前輪14Rとの間の動力伝達経路を車両の走行状態に応じて接続または遮断する、電気的(電磁的)に制御されるドグクラッチ(すなわち噛合式クラッチ)である。なお、フロント側クラッチ36において、更に、同期機構(シンクロ機構)が備えられていても構わない。このフロント側クラッチ36が、本発明の第2断接機構に対応する。   The front wheel differential gear device 28 includes a front side clutch 36 on the front wheel axle 32R side (that is, between the front wheel differential gear device 28 and the front wheel 14R). The front side clutch 36 is an electrically (electromagnetic) controlled dog clutch (that is, meshing) that connects or disconnects the power transmission path between the front wheel differential gear device 28 and the front wheel 14R according to the traveling state of the vehicle. Type clutch). The front side clutch 36 may further include a synchronization mechanism (synchronization mechanism). The front side clutch 36 corresponds to the second connecting / disconnecting mechanism of the present invention.

図2は、トランスファ22の概略構成を説明する骨子図である。図2において、トランスファ22は、非回転部材としてのトランスファケース40を備えている。トランスファ22は、トランスファケース40内において、入力軸42と、主駆動輪としての後輪16へ動力を出力する後輪側出力軸44と、副駆動輪としての前輪14へ動力を出力する駆動側スプロケット46と、入力軸42の回転を変速して後輪側出力軸44へ伝達する副変速機としてのハイロー切替機構48と、後輪側出力軸44から駆動側スプロケット46へ伝達する伝達トルクを調整する多板のクラッチとしての前輪駆動用クラッチ50とを共通の(入力軸42および後輪出力軸44の)軸線C1まわりに備えている。また、トランスファ22は、トランスファケース40内において、前輪側出力軸52と、前輪側出力軸52に一体的に設けられた被駆動側スプロケット54とを共通の(フロントプロペラシャフト24および前輪側出力軸52の)軸線C2まわりに備え、さらに、駆動側スプロケット46と被駆動側スプロケット54との間を連結する前輪駆動用チェーン56と、後輪側出力軸44と駆動側スプロケット46とを一体的に連結するドグクラッチとしてデフロック機構58とを備えている。本実施例において、前輪駆動用クラッチ50が本発明の第1断接機構に対応し、後輪側出力軸44が本発明の入力回転部材に対応し、駆動側スプロケット46が本発明の出力回転部材に対応している。   FIG. 2 is a skeleton diagram illustrating a schematic configuration of the transfer 22. In FIG. 2, the transfer 22 includes a transfer case 40 as a non-rotating member. In the transfer case 40, the transfer 22 includes an input shaft 42, a rear wheel output shaft 44 that outputs power to the rear wheel 16 as the main drive wheel, and a drive side that outputs power to the front wheel 14 as the auxiliary drive wheel. A sprocket 46, a high / low switching mechanism 48 serving as a sub-transmission for shifting the rotation of the input shaft 42 and transmitting it to the rear wheel side output shaft 44, and a transmission torque transmitted from the rear wheel side output shaft 44 to the drive side sprocket 46 A front wheel drive clutch 50 as a multi-plate clutch to be adjusted is provided around a common axis C1 (of the input shaft 42 and the rear wheel output shaft 44). In the transfer case 40, the transfer 22 has a common front wheel side output shaft 52 and a driven sprocket 54 provided integrally with the front wheel side output shaft 52 (the front propeller shaft 24 and the front wheel side output shaft). 52) and a front wheel drive chain 56 for connecting the drive side sprocket 46 and the driven side sprocket 54, the rear wheel side output shaft 44, and the drive side sprocket 46 integrally. A differential lock mechanism 58 is provided as a dog clutch to be connected. In this embodiment, the front wheel drive clutch 50 corresponds to the first connecting / disconnecting mechanism of the present invention, the rear wheel side output shaft 44 corresponds to the input rotation member of the present invention, and the drive side sprocket 46 corresponds to the output rotation of the present invention. It corresponds to the member.

入力軸42は、変速機20の出力回転部材(不図示)にスプライン嵌合継手などを介して連結されており、エンジン12から変速機20を介して伝達された駆動力を受けて回転駆動させられる。後輪側出力軸44は、リヤプロペラシャフト26、後輪用差動歯車装置30、左右の後輪車軸34等を介して主駆動輪として機能する左右後輪16に動力伝達可能に連結されている。駆動側スプロケット46は、前輪駆動用チェーン56、被駆動用スプロケット54、フロントプロペラシャフト24、前輪用差動歯車装置28、左右の前輪車軸32、フロント側クラッチ36等を介して副駆動輪である左右の前輪14に動力伝達可能に連結されている。前輪側出力軸52は、フロントプロペラシャフト24に連結されている。なお、フロントプロペラシャフト24が、本発明の動力伝達部材に対応している。   The input shaft 42 is connected to an output rotating member (not shown) of the transmission 20 via a spline fitting joint or the like, and is driven to rotate by receiving the driving force transmitted from the engine 12 via the transmission 20. It is done. The rear wheel side output shaft 44 is connected to the left and right rear wheels 16 functioning as main drive wheels via the rear propeller shaft 26, the rear wheel differential gear device 30, the left and right rear wheel axles 34 and the like so as to be able to transmit power. Yes. The drive-side sprocket 46 is a sub-drive wheel via a front-wheel drive chain 56, a driven sprocket 54, a front propeller shaft 24, a front-wheel differential gear device 28, left and right front-wheel axles 32, a front-side clutch 36, and the like. It is connected to the left and right front wheels 14 so that power can be transmitted. The front wheel side output shaft 52 is connected to the front propeller shaft 24. The front propeller shaft 24 corresponds to the power transmission member of the present invention.

このように構成されたトランスファ22は、例えば駆動側スプロケット46へ伝達するトルクを遮断して、変速機20から伝達された動力を後輪16のみへ伝達して2輪駆動走行状態としたり、或いは駆動側スプロケット46へ動力を伝達して、前輪14及び後輪16のそれぞれにトルクを分配して4輪駆動走行状態とする。また、トランスファ22は、例えば高速側ギヤ段(高速側変速段)H及び低速側ギヤ段(低速側変速段)Lの何れかを成立させて、変速機20からの回転をそのまま或いは減速して後段へ伝達する。   The transfer 22 configured in this manner cuts off torque transmitted to the drive side sprocket 46, for example, and transmits power transmitted from the transmission 20 only to the rear wheels 16 to enter a two-wheel drive running state, or Power is transmitted to the drive-side sprocket 46, and torque is distributed to each of the front wheels 14 and the rear wheels 16 to achieve a four-wheel drive running state. In addition, the transfer 22 establishes, for example, either a high-speed gear stage (high-speed gear stage) H or a low-speed gear stage (low-speed gear stage) L to reduce or reduce the rotation from the transmission 20 as it is. Transmit to the subsequent stage.

ハイロー切替機構48は、シングルピニオン型の遊星歯車装置60と、ハイロースリーブ62とを備えている。遊星歯車装置60は、入力軸42に軸線C1まわりの相対回転不能に連結されたサンギヤSと、そのサンギヤSに対して略同心に配置され、トランスファケース40に軸線C1まわりの回転不能に連結されたリングギヤRと、これらサンギヤS及びリングギヤRに噛み合う複数のピニオンギヤPを自転可能且つサンギヤSまわりの公転可能に支持するキャリヤCAとを有している。よって、サンギヤSの回転速度は入力軸42に対して等速であり、キャリヤCAの回転速度は入力軸42に対して減速される。このサンギヤSの内周面にはハイ側ギヤ歯64が固設されており、また、キャリヤCAにはハイ側ギヤ歯64と同径のロー側ギヤ歯66が固設されている。ハイ側ギヤ歯64は、入力軸42と等速の回転を出力する、高速側ギヤ段Hの成立に関与するスプライン歯である。ロー側ギヤ歯66は、ハイ側ギヤ歯64よりも低速側の回転を出力する、低速側ギヤ段Lの成立に関与するスプライン歯である。ハイロースリーブ62は、後輪側出力軸44に軸線C1と平行な方向の相対移動可能にスプライン嵌合されており、フォーク連結部62aと、フォーク連結部62aと隣接して一体的に設けられた、後輪側出力軸44の軸線C1と平行な方向への移動によってハイ側ギヤ歯64とロー側ギヤ歯66とにそれぞれ噛み合う外周歯62bとを有している。ハイ側ギヤ歯64と外周歯62bとが噛み合うことで、入力軸42の回転と等速の回転が後輪側出力軸44へ伝達され、ロー側ギヤ歯66と外周歯62bとが噛み合うことで、入力軸42の回転に対して減速された回転が後輪側出力軸44へ伝達される。ハイ側ギヤ歯64とハイロースリーブ62とは、高速側ギヤ段Hを形成する高速側ギヤ段用クラッチとして機能し、ロー側ギヤ歯66とハイロースリーブ62とは、低速側ギヤ段Lを形成する低速側ギヤ段用クラッチとして機能する。ハイロー切替機構48は、ハイロースリーブ62がハイ側ギヤ歯64とロー側ギヤ歯66との何れとも噛み合わないことにより動力伝達遮断状態(ニュートラル状態)になり、高速側ギヤ段Hと低速側ギヤ段Lとの間でギヤ段が切り替えられる際には、この動力伝達可能状態を経てから切り替えられる。   The high / low switching mechanism 48 includes a single pinion type planetary gear device 60 and a high / low sleeve 62. The planetary gear device 60 is disposed substantially concentrically with the sun gear S connected to the input shaft 42 so as not to rotate relative to the axis C1, and is connected to the transfer case 40 so as not to rotate about the axis C1. And a carrier CA that supports the sun gear S and a plurality of pinion gears P meshing with the ring gear R so as to be capable of rotating and revolving around the sun gear S. Therefore, the rotational speed of the sun gear S is constant with respect to the input shaft 42, and the rotational speed of the carrier CA is decelerated with respect to the input shaft 42. High side gear teeth 64 are fixed to the inner peripheral surface of the sun gear S, and low side gear teeth 66 having the same diameter as the high side gear teeth 64 are fixed to the carrier CA. The high-side gear teeth 64 are spline teeth that are involved in the establishment of the high-speed side gear stage H that outputs a rotation at the same speed as the input shaft 42. The low-side gear teeth 66 are spline teeth that are involved in the establishment of the low-speed side gear stage L that outputs rotation at a lower speed side than the high-side gear teeth 64. The high / low sleeve 62 is spline-fitted to the rear wheel side output shaft 44 so as to be relatively movable in a direction parallel to the axis C1, and is integrally provided adjacent to the fork connecting portion 62a and the fork connecting portion 62a. The rear wheel side output shaft 44 has outer teeth 62b that mesh with the high gear teeth 64 and the low gear teeth 66, respectively, by movement in the direction parallel to the axis C1. The high side gear teeth 64 and the outer peripheral teeth 62b mesh with each other, whereby the rotation of the input shaft 42 and the rotation at the same speed are transmitted to the rear wheel side output shaft 44, and the low side gear teeth 66 and the outer peripheral teeth 62b mesh with each other. The rotation decelerated with respect to the rotation of the input shaft 42 is transmitted to the rear wheel output shaft 44. The high side gear teeth 64 and the high / low sleeve 62 function as a high speed side gear stage clutch that forms the high speed side gear stage H, and the low side gear teeth 66 and the high / low sleeve 62 form the low speed side gear stage L. Functions as a low speed gear clutch. The high / low switching mechanism 48 enters a power transmission cut-off state (neutral state) when the high / low sleeve 62 does not mesh with either the high side gear teeth 64 or the low side gear teeth 66, and the high speed side gear stage H and the low speed side gear stage. When the gear stage is switched with L, it is switched after passing through this power transmission enabled state.

デフロック機構58は、駆動側スプロケット46の内周面に固設されたロック歯68と、後輪側出力軸44に軸線C1と平行な方向の相対移動可能にスプライン嵌合されて、軸線C1と平行な方向への移動によってロック歯68に噛み合う外周歯70aが外周面に固設されたロックスリーブ70とを有している。トランスファ22は、ロックスリーブ70の外周歯70aとロック歯68とが噛み合ったデフロック機構58の係合状態では、後輪側出力軸44と駆動側スプロケット46とが一体的に回転させられて、センターデフロック状態が形成される。   The diff lock mechanism 58 is spline-fitted to a lock tooth 68 fixed on the inner peripheral surface of the drive side sprocket 46 and a rear wheel side output shaft 44 so as to be relatively movable in a direction parallel to the axis C1. An outer peripheral tooth 70a meshing with the lock tooth 68 by movement in a parallel direction has a lock sleeve 70 fixed to the outer peripheral surface. In the transfer 22, in the engaged state of the differential lock mechanism 58 in which the outer peripheral teeth 70 a of the lock sleeve 70 and the lock teeth 68 are engaged, the rear wheel side output shaft 44 and the drive side sprocket 46 are integrally rotated, A differential lock state is formed.

ハイロースリーブ62は、遊星歯車装置60に対して駆動側スプロケット46側の空間に設けられている。ロックスリーブ70は、ハイロー切替機構48と駆動側スプロケット46との間の空間に、ハイロースリーブ62と隣接して別体で設けられている。トランスファ22は、ハイロースリーブ62とロックスリーブ70との間に、それぞれに当接してハイロースリーブ62とロックスリーブ70とを相互に離間させる側へ付勢する第1スプリング72を備えている。トランスファ22は、駆動側スプロケット46とロックスリーブ70との間に、後輪側出力軸44の凸部44aとロックスリーブ70とに当接してロックスリーブ70をロック歯68から離す側へ付勢する第2スプリング74を備えている。凸部44aは、駆動側スプロケット46の径方向内側の空間においてロック歯68側に突出して設けられた後輪側出力軸44の鍔部である。ハイ側ギヤ歯64は、軸線C1に平行な方向に見てロー側ギヤ歯66よりもロックスリーブ70から離れた位置に設けられている。ハイロースリーブ62の外周歯62bは、ハイロースリーブ62がロックスリーブ70から離間する側(図2,3において左側)にてハイ側ギヤ歯64に噛み合い、ハイロースリーブ62がロックスリーブ70に接近する側(図2,3において右側)にてロー側ギヤ歯66に噛み合う。ロックスリーブ70の外周歯70aは、ロックスリーブ70が駆動側スプロケット46に接近する側(図2,3において右側)にてロック歯68に噛み合う。従って、ロックスリーブ70の外周歯70aは、ハイロースリーブ62がロー側ギヤ歯66と噛み合う位置にてロック歯68に噛み合う。   The high / low sleeve 62 is provided in a space on the drive side sprocket 46 side with respect to the planetary gear device 60. The lock sleeve 70 is separately provided adjacent to the high / low sleeve 62 in the space between the high / low switching mechanism 48 and the drive side sprocket 46. The transfer 22 includes a first spring 72 between the high / low sleeve 62 and the lock sleeve 70 that urges the high / low sleeve 62 and the lock sleeve 70 toward the side away from each other. The transfer 22 abuts against the convex portion 44 a of the rear wheel side output shaft 44 and the lock sleeve 70 between the drive side sprocket 46 and the lock sleeve 70 and biases the lock sleeve 70 away from the lock teeth 68. A second spring 74 is provided. The convex portion 44 a is a flange portion of the rear-wheel-side output shaft 44 that protrudes toward the lock tooth 68 in the radially inner space of the drive-side sprocket 46. The high-side gear teeth 64 are provided at positions farther from the lock sleeve 70 than the low-side gear teeth 66 when viewed in the direction parallel to the axis C1. The outer peripheral teeth 62b of the high / low sleeve 62 mesh with the high side gear teeth 64 on the side where the high / low sleeve 62 is separated from the lock sleeve 70 (left side in FIGS. 2 and 3), and the side where the high / low sleeve 62 approaches the lock sleeve 70 ( In FIG. 2 and FIG. The outer peripheral teeth 70a of the lock sleeve 70 mesh with the lock teeth 68 on the side where the lock sleeve 70 approaches the drive side sprocket 46 (right side in FIGS. 2 and 3). Accordingly, the outer peripheral teeth 70 a of the lock sleeve 70 mesh with the lock teeth 68 at a position where the high / low sleeve 62 meshes with the low-side gear teeth 66.

前輪駆動用クラッチ50は、後輪出力軸44と駆動側スプロケット46との間の動力伝達経路上であって、後輪側出力軸44の外周側、且つ、駆動側スプロケット46に対してハイロー切替機構48とは反対側に配置されている。に設けられている。前輪駆動用クラッチ50は、図3および図4に示すように、後輪側出力軸44に相対回転不能にスプライン嵌合することで回転伝達可能に連結されているクラッチハブ76と、駆動側スプロケット46に回転伝達可能に連結されているクラッチドラム78と、クラッチドラム78の内周側にクラッチハブ76に対して相対回転可能に配置されている円筒状のインナハブ79と、内周部がインナハブ79の外周面に相対回転不能、且つ、軸線方向の移動可能に係合する複数枚の円板状の摩擦板80と、外周部がクラッチドラム78の内周面に相対回転不能、且つ、軸線方向の移動可能に係合するとともに、摩擦板80と交互に重ねて配置される複数枚の円板状のプレート81と、複数枚の摩擦板80および複数枚のプレート81を軸線方向に押圧するピストン82と、インナハブ79に対して常時相対回転不能に係合するとともに、クラッチハブ76と係合する軸線方向の位置に移動可能に設けられ、且つ、ピストン82に連動してクラッチハブ76と係合する位置に付勢されるスリーブ83とを、備えて構成される、前記ピストン82の押圧力の大きさを制御して伝達トルクを調整可能な湿式多板の摩擦クラッチ機構である。なお、クラッチハブ76が本発明のハブに対応し、クラッチドラム78が本発明のドラムに対応している。   The front-wheel drive clutch 50 is on a power transmission path between the rear-wheel output shaft 44 and the drive-side sprocket 46 and is switched between high and low with respect to the outer periphery of the rear-wheel-side output shaft 44 and the drive-side sprocket 46. It is arranged on the opposite side to the mechanism 48. Is provided. As shown in FIGS. 3 and 4, the front-wheel drive clutch 50 includes a clutch hub 76 that is spline-fitted to the rear-wheel output shaft 44 so as to be relatively non-rotatable, and is connected to be able to transmit rotation, and a drive-side sprocket. 46, a clutch drum 78 connected to be able to transmit rotation, a cylindrical inner hub 79 disposed on the inner peripheral side of the clutch drum 78 so as to be rotatable relative to the clutch hub 76, and an inner peripheral portion of the inner hub 79. A plurality of disk-like friction plates 80 that are relatively non-rotatable to the outer circumferential surface of the clutch drum 78 and that are movable in the axial direction, and the outer circumferential portion is relatively unrotatable to the inner circumferential surface of the clutch drum 78 and is axial And a plurality of disk-like plates 81 arranged alternately with the friction plates 80, and the plurality of friction plates 80 and the plurality of plates 81 are pushed in the axial direction. The piston 82 is engaged with the inner hub 79 so as not to rotate relative to the inner hub 79 at all times, and is movably provided in an axial position where the clutch hub 76 is engaged. It is a wet multi-plate friction clutch mechanism capable of adjusting the transmission torque by controlling the magnitude of the pressing force of the piston 82, and comprising a sleeve 83 biased to the engaging position. The clutch hub 76 corresponds to the hub of the present invention, and the clutch drum 78 corresponds to the drum of the present invention.

前輪駆動用クラッチ50は、ピストン82が駆動側スプロケット46から軸線C1方向(以下、軸線方向と記載する)で遠ざかる(離れる)側である非押圧側(図2,3において右側)に移動させられて、摩擦板80およびプレート81を押圧しない状態では、解放状態となる。一方で、前輪駆動用クラッチ50は、ピストン82が軸線C1方向で駆動側スプロケット46に近づく側である押圧側(図2,3において左側)に移動させられて、摩擦板80およびプレート81を押圧する状態では、ピストン82の押圧力に応じて前輪駆動用クラッチ50の伝達トルクが調整され、スリップ状態または係合状態となる。   The front-wheel drive clutch 50 is moved to the non-pressing side (the right side in FIGS. 2 and 3), which is the side where the piston 82 moves away from the driving-side sprocket 46 in the axis C1 direction (hereinafter referred to as the axial direction). When the friction plate 80 and the plate 81 are not pressed, the release state is established. On the other hand, the front-wheel drive clutch 50 is moved to the pressing side (the left side in FIGS. 2 and 3) that is close to the driving-side sprocket 46 in the direction of the axis C <b> 1 to press the friction plate 80 and the plate 81. In this state, the transmission torque of the front wheel drive clutch 50 is adjusted according to the pressing force of the piston 82, and the slip state or the engaged state is established.

クラッチハブ76は、径方向に伸びる円板形状を有し、その内周部が後輪出力軸44にスプライン嵌合されることで、後輪出力軸44に対して相対回転不能とされている。すなわち、クラッチハブ76は、後輪出力軸44と一体的に回転させられる。クラッチハブ76を覆うようにして軸線方向の一方が開口する有底円筒状のクラッチドラム78が配置されている。クラッチドラム78の有底部が、軸線方向において駆動側スプロケット46側に配置され、駆動側スプロケット46に接続されている。クラッチドラム78の円筒形状に形成される部位の内周面には、複数枚のプレート81がクラッチドラム78に対して相対回転不能、且つ、軸線方向への相対移動可能にスプライン嵌合されている。   The clutch hub 76 has a disk shape extending in the radial direction, and an inner peripheral portion thereof is spline-fitted to the rear wheel output shaft 44 so that the clutch hub 76 is not rotatable relative to the rear wheel output shaft 44. . That is, the clutch hub 76 is rotated integrally with the rear wheel output shaft 44. A bottomed cylindrical clutch drum 78 is disposed so as to cover the clutch hub 76 and open in one axial direction. The bottomed portion of the clutch drum 78 is disposed on the drive side sprocket 46 side in the axial direction and is connected to the drive side sprocket 46. A plurality of plates 81 are spline-fitted on the inner peripheral surface of the portion of the clutch drum 78 formed in a cylindrical shape so as not to rotate relative to the clutch drum 78 and to move relative to the axial direction. .

クラッチドラム78の内周側に、クラッチハブ76に対して相対回転可能なインナハブ79が配置されている。インナハブ79は、円筒状に形成されており、その外周面には、複数枚の摩擦板80が、インナハブ79に対して相対回転不能、且つ、軸線方向への相対移動可能にスプライン嵌合されている。摩擦板80とプレート81とは、軸線方向で交互に積層されており、これら複数枚の摩擦板80および複数枚のプレート81から前輪駆動用クラッチ50の摩擦係合要素89が構成される。この摩擦係合要素89の軸線方向において駆動側スプロケット46の背面側にピストン82が配置されている。   An inner hub 79 that is rotatable relative to the clutch hub 76 is disposed on the inner peripheral side of the clutch drum 78. The inner hub 79 is formed in a cylindrical shape, and a plurality of friction plates 80 are spline-fitted to the outer peripheral surface of the inner hub 79 so as not to rotate relative to the inner hub 79 and to be relatively movable in the axial direction. Yes. The friction plates 80 and the plates 81 are alternately stacked in the axial direction, and the plurality of friction plates 80 and the plurality of plates 81 constitute a friction engagement element 89 of the front-wheel drive clutch 50. A piston 82 is disposed on the back side of the drive side sprocket 46 in the axial direction of the friction engagement element 89.

ピストン82は、軸線方向への移動可能に構成されており、ピストン82が軸線方向において駆動側スプロケット46側に移動させられると、摩擦係合要素89(摩擦板80およびプレート81)を押圧することとなる。なお、ピストン82を軸方向に移動させる機構(ピストン駆動装置PD1)については後述するものとする。   The piston 82 is configured to be movable in the axial direction. When the piston 82 is moved toward the drive side sprocket 46 in the axial direction, the piston 82 presses the friction engagement element 89 (the friction plate 80 and the plate 81). It becomes. The mechanism (piston drive device PD1) that moves the piston 82 in the axial direction will be described later.

インナハブ79の内周側には、円筒状のスリーブ83が配置されている。スリーブ83の外周面には、係合歯83aが形成されている。また、インナハブ79の内周部には、スリーブ83の係合歯83aと常時係合する係合歯79aが形成されている。さらに、クラッチハブ76には、軸線方向において係合歯79aと隣接するとともに、径方向において係合歯79aと同じ位置に係合歯76aが形成されている。係合歯76aは、スリーブ83の係合歯83aと係合可能に構成されており、スリーブ83が軸線方向において駆動側スプロケット46側に移動すると、スリーブ83の係合歯83aが、クラッチハブ76の係合歯76aと係合する。このとき、クラッチハブ76がスリーブ83を介してインナハブ79と接続され、クラッチハブ76、インナハブ79、およびスリーブ83が一体的に回転させられる。   A cylindrical sleeve 83 is disposed on the inner peripheral side of the inner hub 79. Engagement teeth 83 a are formed on the outer peripheral surface of the sleeve 83. Further, on the inner peripheral portion of the inner hub 79, engagement teeth 79a that are always engaged with the engagement teeth 83a of the sleeve 83 are formed. Further, the clutch hub 76 is formed with an engagement tooth 76a adjacent to the engagement tooth 79a in the axial direction and at the same position as the engagement tooth 79a in the radial direction. The engagement teeth 76a are configured to be engageable with the engagement teeth 83a of the sleeve 83. When the sleeve 83 moves toward the drive side sprocket 46 in the axial direction, the engagement teeth 83a of the sleeve 83 are moved to the clutch hub 76. It engages with the engaging teeth 76a. At this time, the clutch hub 76 is connected to the inner hub 79 via the sleeve 83, and the clutch hub 76, the inner hub 79, and the sleeve 83 are integrally rotated.

インナハブ79の内周側であって、軸線方向においてピストン82とスリーブ83との間には、第4スプリング85が与荷重状態で介挿されている。また、インナハブ79の円筒部の内周側であって、軸線方向においてスリーブ83とインナハブ79との間には、第4スプリング85よりも付勢力が小さい第5スプリング87が与荷重状態で介挿されている。これにより、前輪駆動用クラッチ50が解放状態(非係合状態)とされ、ピストン82が軸線方向において摩擦係合要素89から遠ざかる位置(非係合位置)に位置させられているときは、第5スプリング87の付勢力によりスリーブ83が軸線方向において駆動側スプロケット46から遠ざかる位置、すなわちスリーブ83の(ハブ76との)非係合位置に位置させられる。また、第4スプリング85の付勢力により、ピストン82が軸線方向において駆動側スプロケット46から遠ざかる非作動位置に付勢させられている。   A fourth spring 85 is interposed between the piston 82 and the sleeve 83 in the axial direction on the inner peripheral side of the inner hub 79 in a loaded state. A fifth spring 87 having a smaller biasing force than the fourth spring 85 is interposed between the sleeve 83 and the inner hub 79 in the axial direction on the inner peripheral side of the cylindrical portion of the inner hub 79 in a loaded state. Has been. As a result, the front-wheel drive clutch 50 is disengaged (non-engaged), and the piston 82 is positioned at a position (non-engagement position) away from the friction engagement element 89 in the axial direction. The sleeve 83 is positioned away from the drive-side sprocket 46 in the axial direction by the urging force of the five springs 87, that is, in the non-engagement position of the sleeve 83 (with the hub 76). Further, the urging force of the fourth spring 85 urges the piston 82 to the non-actuated position that moves away from the drive-side sprocket 46 in the axial direction.

図2および図3は上記解放状態(非係合状態)を示している。この状態では、クラッチハブ76の係合歯76aとスリーブ83の係合歯83aとが係合していないために、クラッチハブ76とインナハブ79とが相対回転しており、クラッチドラム78とインナハブ79とが相対回転せず、それらクラッチドラム78とインナハブ79とに交互に相対回転不能に係合する複数枚の摩擦板80とプレート81間の引き摺りはなく、クラッチハブ76と、そのクラッチハブ76と隣り合う一枚のプレート81との間で僅かな引き摺りが生じるだけであるので、前輪駆動用クラッチ50の引き摺りトルクが大幅に小さくなる。これにより、フロント側クラッチ36および前輪駆動用クラッチ50が遮断される2輪駆動走行状態での走行では、駆動側スプロケット46から前輪駆動用チェーン56、被駆動側スプロケット54、前輪側出力軸52、フロントプロペラシャフト24、前輪用差動歯車装置28が非回転状態とされるので、フロントプロペラシャフト24のデイスコネクト状態が成立させられて、2輪駆動走行状態で走行中の車両の燃費が大幅に改善される。   2 and 3 show the released state (non-engaged state). In this state, since the engagement teeth 76a of the clutch hub 76 and the engagement teeth 83a of the sleeve 83 are not engaged, the clutch hub 76 and the inner hub 79 are relatively rotated, and the clutch drum 78 and the inner hub 79 are rotated. Are not relatively rotated, and there is no drag between the plurality of friction plates 80 and the plates 81 that are alternately engaged with the clutch drum 78 and the inner hub 79 so as not to be relatively rotatable, and the clutch hub 76 and the clutch hub 76 Since only slight drag occurs between the adjacent plates 81, the drag torque of the front-wheel drive clutch 50 is significantly reduced. Thus, in traveling in the two-wheel drive traveling state in which the front side clutch 36 and the front wheel drive clutch 50 are disconnected, the drive side sprocket 46 to the front wheel drive chain 56, the driven side sprocket 54, the front wheel side output shaft 52, Since the front propeller shaft 24 and the front-wheel differential gear device 28 are in a non-rotating state, the front-propeller shaft 24 is connected in a disengaged state, and the fuel consumption of the vehicle running in the two-wheel drive running state is greatly increased. Improved.

トランスファ22は、前輪駆動用クラッチ50の解放状態且つロックスリーブ70の外周歯70aとロック歯68とが噛み合っていないデフロック機構58の解放状態では、後輪側出力軸44と駆動側スプロケット46との間の動力伝達経路が遮断されて、変速機20から伝達された動力を後輪16のみへ伝達する。トランスファ22は、前輪駆動用クラッチ50のスリップ状態または係合状態では、変速機20から伝達された動力を前輪14及び後輪16のそれぞれに分配する。トランスファ22は、前輪駆動用クラッチ50のスリップ状態では、後輪側出力軸44と駆動側スプロケット46との間の回転差動が許容されて、差動状態(非センターデフロック状態)が形成される。トランスファ22は、前輪駆動用クラッチ50の係合状態では、後輪側出力軸44と駆動側スプロケット46とが一体的に回転させられて、センターデフロック状態が形成される。前輪駆動用クラッチ50は、伝達トルクが制御されることで、前輪14と後輪16とのトルク配分を例えば0:100〜50:50の間で連続的に変更することができる。   In the disengaged state of the front wheel drive clutch 50 and the disengaged state of the differential lock mechanism 58 in which the outer peripheral teeth 70a of the lock sleeve 70 and the lock teeth 68 are not engaged with each other, the transfer 22 moves between the rear wheel side output shaft 44 and the drive side sprocket 46. The power transmission path therebetween is cut off, and the power transmitted from the transmission 20 is transmitted only to the rear wheels 16. The transfer 22 distributes the power transmitted from the transmission 20 to each of the front wheels 14 and the rear wheels 16 when the front wheel drive clutch 50 is in a slip state or an engaged state. In the slip state of the front-wheel drive clutch 50, the transfer 22 is allowed to have a rotational differential between the rear-wheel output shaft 44 and the drive-side sprocket 46, thereby forming a differential state (non-center differential lock state). . When the front wheel driving clutch 50 is engaged, the transfer 22 is rotated integrally with the rear wheel side output shaft 44 and the driving side sprocket 46 to form a center differential lock state. The front-wheel drive clutch 50 can continuously change the torque distribution between the front wheels 14 and the rear wheels 16, for example, between 0: 100 and 50:50 by controlling the transmission torque.

トランスファ22は、ハイロー切替機構48、前輪駆動用クラッチ50、及びデフロック機構58を作動させる装置として、モータ84と、モータ84の回転運動を減速機であるウォームギヤ90を介して直線運動に変換するねじ機構86と、ねじ機構86の直線運動力をハイロー切替機構48、前輪駆動用クラッチ50、及びデフロック機構58へそれぞれ伝達する伝達機構88とを、更に備えている。ピストン駆動装置PD1は、上記モータ84、ウオームギヤ90、ねじ機構86から構成されている。   The transfer 22 is a device that operates the high / low switching mechanism 48, the front wheel drive clutch 50, and the differential lock mechanism 58, and a screw that converts the rotational motion of the motor 84 and the motor 84 into linear motion via a worm gear 90 that is a speed reducer. A mechanism 86 and a transmission mechanism 88 for transmitting the linear motion force of the screw mechanism 86 to the high / low switching mechanism 48, the front wheel drive clutch 50, and the differential lock mechanism 58 are further provided. The piston drive device PD1 includes the motor 84, the worm gear 90, and the screw mechanism 86.

2輪駆動走行状態から4輪駆動走行状態とするために前輪駆動用クラッチ50を係合状態とする場合は、モータ84、ウオームギヤ90、ねじ機構86により、ピストン82が第4スプリング85の付勢力および第5スプリング87の付勢力に抗して軸線方向において駆動側スプロケット46側へ前進移動させられる。このとき、ピストン82は摩擦係合要素89を押圧し、このピストン82の移動に連動して、スリーブ83が第4スプリング85によって軸線方向において駆動側スプロケット46側に付勢される。すなわち、ピストン82に連動してスリーブ83が軸線方向において駆動側スプロケット46側に移動させられる。そして、摩擦係合要素89がピストン82によって押圧されるに伴って、クラッチハブ76およびスリーブ83の回転速度が同期(回転同期)すると、スリーブ83の係合歯83aがクラッチハブ76の係合歯76aと係合させられる。さらに、ピストン82が前進移動させられ摩擦係合要素89を押圧することで、摩擦板80とプレート81との間の摩擦力によって前輪駆動用クラッチ50が係合状態とされる。   When the front wheel drive clutch 50 is engaged to change from the two-wheel drive running state to the four-wheel drive running state, the piston 82 is biased by the fourth spring 85 by the motor 84, the worm gear 90, and the screw mechanism 86. In addition, it is moved forward in the axial direction toward the drive side sprocket 46 against the urging force of the fifth spring 87. At this time, the piston 82 presses the friction engagement element 89, and the sleeve 83 is urged toward the drive side sprocket 46 in the axial direction by the fourth spring 85 in conjunction with the movement of the piston 82. That is, the sleeve 83 is moved to the drive side sprocket 46 side in the axial direction in conjunction with the piston 82. When the friction engagement element 89 is pressed by the piston 82 and the rotation speeds of the clutch hub 76 and the sleeve 83 are synchronized (rotation synchronization), the engagement teeth 83 a of the sleeve 83 are engaged with the engagement teeth of the clutch hub 76. 76a is engaged. Further, the piston 82 is moved forward to press the friction engagement element 89, whereby the front wheel drive clutch 50 is engaged by the frictional force between the friction plate 80 and the plate 81.

ピストン82の前進過程において、クラッチハブ76およびスリーブ83の回転速度が同期していない状態では、クラッチハブ76の係合歯76aとスリーブ83の係合歯83aとが係合しない。このとき、第4スプリング85が圧縮変形させられ、ピストン82の前進に拘わらずスリーブ83の移動が阻止される。その後にクラッチハブ76およびインナハブ79の回転速度が同期すると、第4スプリング85の弾性復帰力(付勢力)により、スリーブ83の係合歯83aがクラッチハブ76の係合歯76aと係合する位置までスリーブ83が軸線方向に移動させられる。従って、クラッチハブ76、インナハブ79、およびスリーブ83が互いに係合する。この状態では、クラッチハブ76、インナハブ79、およびスリーブ83が一体的に回転させられ、ピストン82の押圧力に応じた伝達トルクで動力が伝達される。図4は、この状態を示している。   In the forward movement process of the piston 82, the engagement teeth 76 a of the clutch hub 76 and the engagement teeth 83 a of the sleeve 83 are not engaged when the rotational speeds of the clutch hub 76 and the sleeve 83 are not synchronized. At this time, the fourth spring 85 is compressed and deformed, and the movement of the sleeve 83 is prevented regardless of the forward movement of the piston 82. Thereafter, when the rotational speeds of the clutch hub 76 and the inner hub 79 are synchronized, the engagement teeth 83a of the sleeve 83 are engaged with the engagement teeth 76a of the clutch hub 76 by the elastic return force (biasing force) of the fourth spring 85. Until the sleeve 83 is moved in the axial direction. Accordingly, the clutch hub 76, the inner hub 79, and the sleeve 83 are engaged with each other. In this state, the clutch hub 76, the inner hub 79, and the sleeve 83 are integrally rotated, and power is transmitted with a transmission torque corresponding to the pressing force of the piston 82. FIG. 4 shows this state.

ねじ機構86は、後輪側出力軸44と同じ軸線C1まわりに配置されており、トランスファ22に備えられたウォームギヤ90を介してモータ84に間接的に連結された円筒状ねじ部材92と、その円筒状ねじ部材92の回転に伴って軸線C1と平行な方向に移動可能にねじ軸部材92に連結された直線運動部材としてのナット部材94とを備えている。ねじ機構86は、円筒状ねじ部材92とナット部材94が多数の小径ボール96を介して作動するボールねじである。ウォームギヤ90は、モータ84のモータシャフトと一体的に形成されたウォーム98と、軸線C1まわりに配置されて円筒状ねじ部材92と一体的に形成されたウォームホイール100とを備えた歯車対である。例えばブラシレスモータであるモータ84の回転は、ウォームギヤ90を介して円筒状ねじ部材92へ減速されて伝達される。ねじ機構86は、円筒状ねじ部材92に伝達されたモータ84の回転を、ナット部材94の直線運動に変換する。   The screw mechanism 86 is disposed around the same axis C1 as the rear-wheel-side output shaft 44, and a cylindrical screw member 92 indirectly connected to the motor 84 via a worm gear 90 provided in the transfer 22, A nut member 94 as a linear motion member connected to the screw shaft member 92 so as to be movable in a direction parallel to the axis C1 as the cylindrical screw member 92 rotates is provided. The screw mechanism 86 is a ball screw in which a cylindrical screw member 92 and a nut member 94 are operated via a large number of small-diameter balls 96. The worm gear 90 is a gear pair including a worm 98 formed integrally with the motor shaft of the motor 84, and a worm wheel 100 formed around the axis C1 and formed integrally with the cylindrical screw member 92. . For example, the rotation of the motor 84, which is a brushless motor, is decelerated and transmitted to the cylindrical screw member 92 via the worm gear 90. The screw mechanism 86 converts the rotation of the motor 84 transmitted to the cylindrical screw member 92 into a linear motion of the nut member 94.

伝達機構88は、円筒状ねじ部材92の軸線C1と平行な別の軸線C3まわりに設けられて、ナット部材94に作動的に連結されたフォークシャフト102と、フォークシャフト102に固設されて、ハイロースリーブ62に連結されたフォーク104とを備えている。伝達機構88は、ねじ機構86におけるナット部材94の直線運動力を、フォークシャフト102、及びフォーク104を介してハイロー切替機構48のハイロースリーブ62へ伝達する。ハイロースリーブ62とロックスリーブ70とは第1スプリング72を介して相互に力が付与され、また、ロックスリーブ70は第2スプリング74を介して後輪側出力軸44の凸部44aから力を付与されている。従って、伝達機構88は、ねじ機構86におけるナット部材94の直線運動力を、ハイロースリーブ62を介してデフロック機構58のロックスリーブ70へ伝達する。そのため、第1スプリング72及び第2スプリング74は、伝達機構88の一部を構成する部材として機能する。   The transmission mechanism 88 is provided around another axis C3 parallel to the axis C1 of the cylindrical screw member 92, and is operatively connected to the nut member 94, and is fixed to the fork shaft 102. And a fork 104 connected to the high / low sleeve 62. The transmission mechanism 88 transmits the linear motion force of the nut member 94 in the screw mechanism 86 to the high / low sleeve 62 of the high / low switching mechanism 48 via the fork shaft 102 and the fork 104. A force is applied between the high / low sleeve 62 and the lock sleeve 70 via the first spring 72, and the lock sleeve 70 applies a force from the convex portion 44 a of the rear wheel side output shaft 44 via the second spring 74. Has been. Accordingly, the transmission mechanism 88 transmits the linear motion force of the nut member 94 in the screw mechanism 86 to the lock sleeve 70 of the differential lock mechanism 58 via the high / low sleeve 62. Therefore, the first spring 72 and the second spring 74 function as members that constitute part of the transmission mechanism 88.

ねじ機構86は、前輪駆動用クラッチ50に対して駆動側スプロケット46とは反対側に配置されている。前輪駆動用クラッチ50のピストン82は、ねじ機構86のナット部材94とは軸線C1と平行な方向の相対移動不能且つ軸線C1まわりの相対回転可能に連結されている。従って、ねじ機構86におけるナット部材94の直線運動力は、ピストン82を介して前輪駆動用クラッチ50の摩擦係合要素89(摩擦板80、プレート81)に伝達される。そのため、ピストン82は、ナット部材94に連結された、前輪駆動用クラッチ50の摩擦係合要素89を押し付ける押付部材であり、伝達機構88の一部を構成する部材としても機能する。このように、伝達機構88は、ねじ機構86におけるナット部材94の直線運動力を、前輪駆動用クラッチ50の摩擦係合要素89(摩擦板80、プレート81)へ伝達する。   The screw mechanism 86 is disposed on the side opposite to the driving sprocket 46 with respect to the front wheel driving clutch 50. The piston 82 of the front-wheel drive clutch 50 is connected to the nut member 94 of the screw mechanism 86 so as not to be relatively movable in a direction parallel to the axis C1 and to be relatively rotatable around the axis C1. Therefore, the linear motion force of the nut member 94 in the screw mechanism 86 is transmitted to the friction engagement element 89 (friction plate 80, plate 81) of the front wheel drive clutch 50 via the piston 82. Therefore, the piston 82 is a pressing member that is connected to the nut member 94 and presses the friction engagement element 89 of the front wheel driving clutch 50, and also functions as a member that constitutes a part of the transmission mechanism 88. Thus, the transmission mechanism 88 transmits the linear motion force of the nut member 94 in the screw mechanism 86 to the friction engagement element 89 (friction plate 80, plate 81) of the front wheel drive clutch 50.

伝達機構88は、ナット部材94とフォークシャフト102とを連結する連結機構106を備えている。連結機構106は、軸線C3と平行な方向にフォークシャフト102と摺動可能に軸線C3まわりに配置された、一端部に設けられた鍔どうしが相対する2つの鍔付円筒部材108a,108b、2つの鍔付円筒部材108a,108bの間に介在させられた円筒状のスペーサ110、及びスペーサ110の外周側に配置された第3スプリング112と、2つの鍔付円筒部材108a,108bを軸線C3と平行な方向に摺動可能に把持する把持部材114と、把持部材114とナット部材94とを連結する連結部材116とを備えている。把持部材114は、鍔付円筒部材108a,108bの鍔に当接することで鍔付円筒部材108a,108bをフォークシャフト102上で摺動させる。鍔付円筒部材108a,108bの鍔が共に把持部材114と当接した状態における鍔間の長さは、スペーサ110の長さよりも長くされている。従って、鍔が共に把持部材114と当接した状態は、第3スプリング112の付勢力によって形成される。   The transmission mechanism 88 includes a connecting mechanism 106 that connects the nut member 94 and the fork shaft 102. The coupling mechanism 106 is disposed around the axis C3 so as to be slidable with the fork shaft 102 in a direction parallel to the axis C3, and the two flanged cylindrical members 108a, 108b, 2 provided at one end face each other. The cylindrical spacer 110 interposed between the two flanged cylindrical members 108a and 108b, the third spring 112 disposed on the outer peripheral side of the spacer 110, and the two flanged cylindrical members 108a and 108b are connected to the axis C3. A gripping member 114 that slidably grips in a parallel direction and a connecting member 116 that connects the gripping member 114 and the nut member 94 are provided. The gripping member 114 slides the flanged cylindrical members 108a and 108b on the fork shaft 102 by coming into contact with the flanges of the flanged cylindrical members 108a and 108b. The length of the collar in the state where the collars of the flanged cylindrical members 108 a and 108 b are in contact with the gripping member 114 is longer than the length of the spacer 110. Therefore, the state in which the scissors are in contact with the gripping member 114 is formed by the biasing force of the third spring 112.

フォークシャフト102は、鍔付円筒部材108a,108bの各々を軸線C3と平行な方向の摺動不能とするストッパ118a,118bを、外周面に備えている。ストッパ118a,118bにより鍔付円筒部材108a,108bが摺動不能とされることで、伝達機構88は、ナット部材94の直線運動力を、フォークシャフト102、及びフォーク104を介してハイロー切替機構48へ伝達することができる。   The fork shaft 102 is provided with stoppers 118a and 118b on the outer peripheral surface which make the flanged cylindrical members 108a and 108b non-slidable in the direction parallel to the axis C3. By making the flanged cylindrical members 108 a and 108 b non-slidable by the stoppers 118 a and 118 b, the transmission mechanism 88 causes the linear motion force of the nut member 94 to be changed from the high-low switching mechanism 48 via the fork shaft 102 and the fork 104. Can be communicated to.

ロックスリーブ70の外周歯70aは、フォークシャフト102がハイロースリーブ62の外周歯62bをロー側ギヤ歯66に噛み合わせる位置(ローギヤ位置と称す)にてロック歯68に噛み合う。前輪駆動用クラッチ50の摩擦板80は、フォークシャフト102がハイロースリーブ62の外周歯62bをハイ側ギヤ歯64に噛み合わせる位置(ハイギヤ位置と称す)にてピストン82によって押し付けられ、フォークシャフト102のローギヤ位置にてピストン82によって押し付けられない。   The outer peripheral teeth 70a of the lock sleeve 70 mesh with the lock teeth 68 at a position where the fork shaft 102 meshes the outer teeth 62b of the high / low sleeve 62 with the low gear gear 66 (referred to as a low gear position). The friction plate 80 of the front-wheel drive clutch 50 is pressed by the piston 82 at a position where the fork shaft 102 meshes the outer peripheral teeth 62b of the high / low sleeve 62 with the high side gear teeth 64 (referred to as a high gear position). It is not pressed by the piston 82 at the low gear position.

フォークシャフト102のハイギヤ位置では、鍔付円筒部材108a,108bの鍔間の長さを、鍔が共に把持部材114と当接した状態での長さと、スペーサ110の長さとの間で変化させることができる。従って、連結機構106は、フォークシャフト102のハイギヤ位置のままで、前輪駆動用クラッチ50の摩擦板80がピストン82によって押し付けられる位置と押し付けられない位置との間で、ナット部材94の軸線C1と平行な方向の移動を許容する。   At the high gear position of the fork shaft 102, the length between the flanges of the flanged cylindrical members 108a and 108b is changed between the length when the flanges are in contact with the gripping member 114 and the length of the spacer 110. Can do. Accordingly, the coupling mechanism 106 remains in the high gear position of the fork shaft 102, and between the position where the friction plate 80 of the front wheel drive clutch 50 is pressed by the piston 82 and the position where it is not pressed, Allows movement in parallel directions.

トランスファ22は、フォークシャフト102のハイギヤ位置を保持し、また、フォークシャフト102のローギヤ位置を保持するギヤ位置保持機構120を備えている。ギヤ位置保持機構120は、フォークシャフト102が摺動するトランスファケース40の内周面に形成された収容孔122と、収容孔122に収容されたロックボール124と、収容孔122に収容されてロックボール124をフォークシャフト102側へ付勢するロック用スプリング126と、フォークシャフト102の外周面に形成された、フォークシャフト102のハイギヤ位置においてロックボール124の一部を受け入れる凹部128h及びフォークシャフト102のローギヤ位置においてロックボール124の一部を受け入れる凹部128lとを備えている。ギヤ位置保持機構120によりフォークシャフト102の各ギヤ位置が保持されることで、その各ギヤ位置においてモータ84からの出力を停止してもフォークシャフト102の各ギヤ位置が保持される。   The transfer 22 includes a gear position holding mechanism 120 that holds the high gear position of the fork shaft 102 and holds the low gear position of the fork shaft 102. The gear position holding mechanism 120 includes an accommodation hole 122 formed on the inner peripheral surface of the transfer case 40 on which the fork shaft 102 slides, a lock ball 124 accommodated in the accommodation hole 122, and an accommodation hole 122 accommodated in the lock. A locking spring 126 that biases the ball 124 toward the fork shaft 102, a recess 128 h that is formed on the outer peripheral surface of the fork shaft 102 and receives a part of the lock ball 124 at the high gear position of the fork shaft 102, and the fork shaft 102 And a recess 128l for receiving a part of the lock ball 124 in the low gear position. Each gear position of the fork shaft 102 is held by the gear position holding mechanism 120, so that each gear position of the fork shaft 102 is held even when the output from the motor 84 is stopped at each gear position.

トランスファ22は、フォークシャフト102のローギヤ位置を検出するローギヤ位置検出スイッチ130を備えている。ローギヤ位置検出スイッチ130は、例えばボール型の接触スイッチである。ローギヤ位置検出スイッチ130は、ローギヤ位置に移動したフォークシャフト102と接触する位置において、トランスファケース40に形成された貫通孔132に固設される。ローギヤ位置検出スイッチ130によってローギヤ位置が検出されると、例えば低速側ギヤ段Lにてセンターデフロック状態であることを運転者に知らせる為のインジケータが点灯される。   The transfer 22 includes a low gear position detection switch 130 that detects the low gear position of the fork shaft 102. The low gear position detection switch 130 is, for example, a ball-type contact switch. The low gear position detection switch 130 is fixed to a through hole 132 formed in the transfer case 40 at a position where the low gear position detection switch 130 contacts the fork shaft 102 moved to the low gear position. When the low gear position is detected by the low gear position detection switch 130, for example, an indicator for notifying the driver that the center differential lock state is in the low-speed gear stage L is lit.

図1に戻り、車両10には、例えば2WD状態と4WD状態とを切り替える車両10の制御装置を含む電子制御装置(ECU)200が備えられている。電子制御装置200は、例えばCPU、RAM、ROM、入出力インターフェース等を備えた所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、CPUは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車両10の各種制御を実行する。例えば、電子制御装置200は、エンジン12の出力制御、車両10の駆動状態の切替制御等を実行するようになっており、必要に応じてエンジン制御用や駆動状態制御用等に分けて構成される。   Returning to FIG. 1, the vehicle 10 is provided with an electronic control unit (ECU) 200 including a control device of the vehicle 10 that switches between a 2WD state and a 4WD state, for example. The electronic control device 200 includes a so-called microcomputer having a CPU, a RAM, a ROM, an input / output interface, and the like, for example. Various controls of the vehicle 10 are executed by performing signal processing. For example, the electronic control unit 200 executes output control of the engine 12, switching control of the driving state of the vehicle 10, and the like, and is configured separately for engine control, driving state control, and the like as necessary. The

電子制御装置200(制御装置)には、図1に示すように、車両10に備えられた各種センサ(例えばエンジン回転速度センサ202、モータ回転角度センサ204、各車輪速センサ206、アクセル開度センサ208、運転者の操作によって高速側ギヤ段Hを選択する為のHレンジ選択スイッチ210、運転者の操作によって4WD状態を選択する為の4WD選択スイッチ212、運転者の操作によってセンターデフロック状態を選択する為のデフロック選択スイッチ214、後輪出力軸44の出力軸回転速度センサ216、フロントプロペラシャフト24の回転速度センサ218など)による検出信号に基づく各種実際値(例えばエンジン回転速度Ne、モータ回転角度θm、前輪14L,14R、及び後輪16L,16Rの各車輪速Nwfl,Nwfr,Nwrl,Nwrr、アクセル開度θacc、Hレンジ選択スイッチ210が操作されたことを示す信号であるHレンジ要求Hon、4WD選択スイッチ212が操作されたことを示す信号である4WD要求4WDon、デフロック選択スイッチ214が操作されたことを示す信号であるLOCKon、後輪出力軸44の回転速度Nr、フロントプロペラシャフト24の回転速度Nfなど)が、それぞれ供給される。   As shown in FIG. 1, the electronic control device 200 (control device) includes various sensors (for example, an engine rotation speed sensor 202, a motor rotation angle sensor 204, wheel speed sensors 206, an accelerator opening sensor) provided in the vehicle 10. 208, H range selection switch 210 for selecting the high-speed gear stage H by the driver's operation, 4WD selection switch 212 for selecting the 4WD state by the driver's operation, the center differential lock state is selected by the driver's operation Various actual values (for example, engine rotational speed Ne, motor rotational angle) based on detection signals from the differential lock selection switch 214, the output shaft rotational speed sensor 216 of the rear wheel output shaft 44, the rotational speed sensor 218 of the front propeller shaft 24, etc. θm, wheel speeds Nwfl and Nwfr of front wheels 14L and 14R and rear wheels 16L and 16R , Nwrl, Nwrr, accelerator opening θacc, H range request Hon which is a signal indicating that the H range selection switch 210 has been operated, 4WD request 4WDon which is a signal indicating that the 4WD selection switch 212 has been operated, diff lock selection LOCKon which is a signal indicating that the switch 214 has been operated, the rotational speed Nr of the rear wheel output shaft 44, the rotational speed Nf of the front propeller shaft 24, etc.) are supplied.

電子制御装置200からは、図1に示すように、例えばエンジン12の出力制御の為のエンジン出力制御指令信号Se、フロント側クラッチ36の状態を切り替える為の作動指令信号Sd、モータ84の回転量を制御する為のモータ駆動指令信号Sm、車両10の駆動状態が2輪駆動走行「2WD」か4輪駆動走行「4WD」を示す信号Sw(図5参照)などが、エンジン12の出力制御装置、フロント側クラッチ36のアクチュエータ、モータ84、表示装置として機能するインジケータ256(図5参照)などへそれぞれ出力される。   As shown in FIG. 1, for example, an engine output control command signal Se for controlling the output of the engine 12, an operation command signal Sd for switching the state of the front clutch 36, and the rotation amount of the motor 84 are sent from the electronic control unit 200. A motor drive command signal Sm for controlling the vehicle, a signal Sw (see FIG. 5) indicating that the driving state of the vehicle 10 indicates two-wheel drive travel “2WD” or four-wheel drive travel “4WD”, and the like are used. Are output to the actuator of the front side clutch 36, the motor 84, the indicator 256 (see FIG. 5) functioning as a display device, and the like.

以上のように構成された車両10では、モータ84の回転量が制御されることでナット部材94およびピストン82の移動量(ストローク)が制御される。フォークシャフト102のハイギヤ位置において、ピストン82が摩擦板80に当接した位置からモータ84を所定の回転量だけ駆動して非押圧側に所定のストローク分だけナット部材94を移動させることで前輪駆動用クラッチ50を解放状態とした位置が、車両10を高速側ギヤ段Hにて後輪16のみを駆動する2WD走行状態とする為の位置とされる。このH2位置においてフロント側クラッチ36が解放状態とされると、2WD走行中において、駆動側スプロケット46から前輪用差動歯車装置28までの動力伝達経路を構成する各回転要素(駆動側スプロケット46、前輪駆動用チェーン56、被駆動側スプロケット54、前輪側出力軸52、フロントプロペラシャフト24、前輪用差動歯車装置28)には、エンジン12側からも前輪14側からも回転が伝達されない。従って、2WD走行中において、これらの各回転要素が回転停止し、前記各回転要素の連れまわりが防止され、走行抵抗が低減される。   In the vehicle 10 configured as described above, the movement amount (stroke) of the nut member 94 and the piston 82 is controlled by controlling the rotation amount of the motor 84. Driving the front wheel by driving the motor 84 by a predetermined amount of rotation from the position where the piston 82 contacts the friction plate 80 at the high gear position of the fork shaft 102 and moving the nut member 94 by a predetermined stroke to the non-pressing side. The position where the clutch 50 is in the disengaged state is the position for bringing the vehicle 10 into the 2WD traveling state in which only the rear wheel 16 is driven at the high speed side gear stage H. When the front-side clutch 36 is released at the H2 position, each rotating element (drive-side sprocket 46, drive-side sprocket 46,. No rotation is transmitted from the engine 12 side or the front wheel 14 side to the front wheel driving chain 56, the driven side sprocket 54, the front wheel side output shaft 52, the front propeller shaft 24, and the front wheel differential gear unit 28). Accordingly, during the 2WD traveling, each of these rotating elements stops rotating, the rotation of each rotating element is prevented, and traveling resistance is reduced.

また、フォークシャフト102のハイギヤ位置において、ピストン82が摩擦板80に当接した位置からモータ84の回転量を制御して押圧側にナット部材94を移動させることで前輪駆動用クラッチ50をスリップ状態とした位置が、車両10を高速側ギヤ段Hにて前輪14及び後輪16共に動力が伝達される4WD走行状態とする為の位置とされる。このH4位置では、前輪駆動用クラッチ50の伝達トルク(トルク容量)が制御されることで、前輪14と後輪16とのトルク配分が必要に応じて調整される。   Further, in the high gear position of the fork shaft 102, the front wheel drive clutch 50 is slipped by controlling the amount of rotation of the motor 84 from the position where the piston 82 contacts the friction plate 80 and moving the nut member 94 to the pressing side. This position is a position for bringing the vehicle 10 into a 4WD traveling state in which power is transmitted to both the front wheels 14 and the rear wheels 16 at the high speed side gear stage H. In this H4 position, the torque distribution between the front wheels 14 and the rear wheels 16 is adjusted as necessary by controlling the transmission torque (torque capacity) of the front wheel drive clutch 50.

また、図2に示すように、前記H4位置からモータ84の回転量を制御して押圧側にナット部材94を更に移動させることで前輪駆動用クラッチ50を係合状態とした位置が、車両10を高速側ギヤ段Hにてセンターデフロック状態での4WD走行状態とする為の位置とされる。   As shown in FIG. 2, the position where the front wheel drive clutch 50 is engaged by controlling the amount of rotation of the motor 84 from the H4 position and further moving the nut member 94 to the pressing side is the vehicle 10. Is a position for setting the 4WD running state in the center differential lock state at the high speed side gear stage H.

また、フォークシャフト102のローギヤ位置では、前輪駆動用クラッチ50が解放状態とされ且つデフロック機構58が係合状態とされるので、車両10を低速側ギヤ段Lにてセンターデフロック状態での4WD走行状態とする為の位置とされる。   Further, at the low gear position of the fork shaft 102, the front wheel drive clutch 50 is disengaged and the differential lock mechanism 58 is engaged, so that the vehicle 10 is driven at 4 WD in the center differential lock state at the low speed gear stage L. It is a position for making a state.

上記のように構成される車両10において、2輪駆動走行から4輪駆動走行に切り替える際には、最初に前輪駆動用クラッチ50が接続され、次いでフロント側クラッチ36が接続される。最初に前輪駆動用クラッチ50が接続されることで、回転停止状態にあった前輪駆動用クラッチ50とフロント側クラッチ36との間の動力伝達経路を構成する回転部材(駆動側スプロケット46、前輪駆動用チェーン56、被駆動側スプロケット54、前輪側出力軸52、フロントプロペラシャフト24等)に回転が伝達され、フロント側クラッチ36によって接続される回転要素間で回転同期し、フロント側クラッチ36の接続が可能となる。ここで、前輪駆動用クラッチ50では、摩擦係合要素89がピストン82によって押圧されることで、クラッチハブ76とスリーブ83とが係合していない状態では、クラッチハブ76とそのクラッチハブ76と隣り合う一枚のプレート81との間の摩擦力に起因する伝達トルクが発生する。このとき、プレート81に嵌合するクラッチドラム78、インナハブ79、およびスリーブ83は一体回転しているため、クラッチハブ76と、クラッチドラム78、インナハブ79、およびスリーブ83との相対回転速度が徐々に小さくなり、クラッチハブ76およびスリーブ83の回転速度が同期すると、第4スプリング85の弾性復帰力(付勢力)によってスリーブ83が軸線方向の駆動側スプロケット46側に移動させられ、クラッチハブ76の係合歯76aとスリーブ83の係合歯83aとが係合させられる。これより、クラッチハブ76とスリーブ83とが係合させられる。   In the vehicle 10 configured as described above, when switching from 2-wheel drive travel to 4-wheel drive travel, the front wheel drive clutch 50 is first connected, and then the front side clutch 36 is connected. When the front-wheel drive clutch 50 is first connected, a rotating member (drive-side sprocket 46, front-wheel drive) that constitutes a power transmission path between the front-wheel drive clutch 50 and the front-side clutch 36 that has stopped rotating. The rotation is transmitted to the rotating elements connected by the front side clutch 36, and the connection of the front side clutch 36 is achieved. The rotation is transmitted to the chain 56, the driven side sprocket 54, the front wheel side output shaft 52, the front propeller shaft 24, etc. Is possible. Here, in the front-wheel drive clutch 50, when the friction engagement element 89 is pressed by the piston 82, the clutch hub 76 and the clutch hub 76 are in a state where the clutch hub 76 and the sleeve 83 are not engaged. A transmission torque is generated due to a frictional force between one adjacent plate 81. At this time, since the clutch drum 78, the inner hub 79, and the sleeve 83 fitted to the plate 81 are integrally rotated, the relative rotational speed between the clutch hub 76 and the clutch drum 78, the inner hub 79, and the sleeve 83 gradually increases. When the rotational speed of the clutch hub 76 and the sleeve 83 is synchronized, the sleeve 83 is moved toward the drive sprocket 46 in the axial direction by the elastic return force (biasing force) of the fourth spring 85, and the clutch hub 76 is engaged. The teeth 76a and the engagement teeth 83a of the sleeve 83 are engaged. Thereby, the clutch hub 76 and the sleeve 83 are engaged.

しかしながら、クラッチハブ76およびスリーブ83の回転速度が同期した場合であっても、係合歯76aの先端と係合歯83aの先端とが互いに接触し、正常に係合しない場合がある。このような状態で前輪駆動用クラッチ50が接続されたものと判断され、4輪駆動走行中のトルク配分制御が実行されると、所望するトルク配分が実行されなかったり、係合歯76a、83a同士の摺動による摩耗を招く可能性もある。   However, even when the rotational speeds of the clutch hub 76 and the sleeve 83 are synchronized, the tip of the engagement tooth 76a and the tip of the engagement tooth 83a may contact each other and may not engage normally. If it is determined that the front-wheel drive clutch 50 is connected in such a state and the torque distribution control during the four-wheel drive traveling is executed, the desired torque distribution is not executed or the engagement teeth 76a and 83a are not executed. There is also a possibility of causing wear due to sliding between them.

そこで、電子制御装置200は、前輪駆動用クラッチ50を接続する際には、以下に説明する制御を実行することで、スリーブ83とクラッチハブ76とが係合したか否かを判断する制御機能を備えている。図5は、電子制御装置200の制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。   Therefore, when the front wheel drive clutch 50 is connected, the electronic control unit 200 executes control described below to determine whether or not the sleeve 83 and the clutch hub 76 are engaged. It has. FIG. 5 is a functional block diagram illustrating a main part of the control function of the electronic control device 200.

電子制御装置200は、2輪駆動走行と4輪駆動走行との間で切替を行う切替制御部250を機能的に有している。切替制御部250は、モータ回転角度Amに基づいてモータ84の回転量を制御することでナット部材94およびピストン82の移動量を制御する。ナット部材94の移動量は、フォークシャフト102の軸線C3方向の移動量であり、ピストン82の軸線C1方向の移動量である。従って、切替制御部250は、モータ回転角度Amに基づいて、ハイロー切替機構48の切替作動と、前輪駆動用クラッチ50の伝達トルク(トルク容量)の調整とを行う。切替制御部250は、モータ回転角度Amと前輪駆動用クラッチ50の伝達トルクとの関係を予め記憶しており、前輪駆動用クラッチ50の伝達トルクが所望の値となるようにモータ回転角度Amを調整する。   The electronic control unit 200 functionally includes a switching control unit 250 that switches between two-wheel drive traveling and four-wheel drive traveling. The switching control unit 250 controls the amount of movement of the nut member 94 and the piston 82 by controlling the amount of rotation of the motor 84 based on the motor rotation angle Am. The amount of movement of the nut member 94 is the amount of movement of the fork shaft 102 in the direction of the axis C3 and the amount of movement of the piston 82 in the direction of the axis C1. Therefore, the switching control unit 250 performs the switching operation of the high / low switching mechanism 48 and the adjustment of the transmission torque (torque capacity) of the front wheel driving clutch 50 based on the motor rotation angle Am. The switching control unit 250 stores in advance the relationship between the motor rotation angle Am and the transmission torque of the front wheel drive clutch 50, and sets the motor rotation angle Am so that the transmission torque of the front wheel drive clutch 50 becomes a desired value. adjust.

切替制御部250は、2輪駆動走行から4輪駆動走行に切り替える際には、前輪駆動用クラッチ50を接続し、次いで、フロント側クラッチ36を接続する制御を実行する。前輪駆動用クラッチ50を接続するに際して、切替制御部250は、ピストン82の移動量を制御してクラッチハブ76の回転速度Nhubとクラッチドラム78の回転速度Ndrumとを同期させる同期制御を実行する。切替制御部250は、例えばクラッチハブ76の回転速度Nhubとクラッチドラム78の回転速度Ndrumとの相対回転速度ΔN(=Nhub−Ndrum)に基づくフィードバック制御を実行する。   When switching from two-wheel drive running to four-wheel drive running, the switching control unit 250 executes control to connect the front wheel driving clutch 50 and then connect the front side clutch 36. When the front-wheel drive clutch 50 is connected, the switching control unit 250 executes synchronous control that controls the amount of movement of the piston 82 to synchronize the rotational speed Nhub of the clutch hub 76 and the rotational speed Ndrum of the clutch drum 78. The switching control unit 250 executes feedback control based on, for example, the relative rotational speed ΔN (= Nhub−Ndrum) between the rotational speed Nhub of the clutch hub 76 and the rotational speed Ndrum of the clutch drum 78.

同期判定部252は、クラッチハブ76およびクラッチドラム78の回転速度が同期したか否かを判定する。言い換えれば、同期判定部252は、クラッチハブ76およびスリーブ83の回転速度が同期したか否かを判定する。同期判定部252は、クラッチハブ76の回転速度Nhubとクラッチドラム78の回転速度Ndrumとを検出し、これらの相対回転速度ΔN(=Nhub−Ndrum)が予め設定されている所定値α以下か否かを判定する。そして、相対回転速度ΔNが所定値α以下であった場合に、同期判定部252は、同期が完了したものと判定する。所定値αは、クラッチハブ76およびクラッチドラム78の回転速度が同期したものと判断されるような微小な値に設定されている。クラッチハブ76の回転速度Nhubは、クラッチハブ76が後輪出力軸44に相対回転不能に接続されていることから、出力軸回転速度センサ216によって検出される後輪出力軸44の回転速度Nrと一致する。また、クラッチドラム78の回転速度Ndrumは、回転速度センサ218によって検出されるフロントプロペラシャフト24の回転速度Nfに、所定の定数を乗算することで求められる。なお、所定の定数とは、フロントプロペラシャフト24の回転速度Nfをクラッチドラム78の回転速度Ndrumに換算する定数であり、本実施例では、駆動側スプロケット46と被駆動側スプロケット54との間で機械的に設定される変速比が該当する。同期判定部252によってクラッチハブ76およびクラッチドラム78の同期完了が判断されると、クラッチハブ76とスリーブ83についても同期した状態となり、通常であれば、第4スプリング85の付勢力によってクラッチハブ76とスリーブ83とが係合させられる。   The synchronization determination unit 252 determines whether the rotational speeds of the clutch hub 76 and the clutch drum 78 are synchronized. In other words, the synchronization determination unit 252 determines whether or not the rotational speeds of the clutch hub 76 and the sleeve 83 are synchronized. The synchronization determination unit 252 detects the rotational speed Nhub of the clutch hub 76 and the rotational speed Ndrum of the clutch drum 78, and determines whether these relative rotational speeds ΔN (= Nhub−Ndrum) are equal to or less than a predetermined value α. Determine whether. When the relative rotational speed ΔN is equal to or less than the predetermined value α, the synchronization determination unit 252 determines that the synchronization has been completed. The predetermined value α is set to such a minute value that it is determined that the rotational speeds of the clutch hub 76 and the clutch drum 78 are synchronized. The rotational speed Nhub of the clutch hub 76 is the same as the rotational speed Nr of the rear wheel output shaft 44 detected by the output shaft rotational speed sensor 216 because the clutch hub 76 is connected to the rear wheel output shaft 44 so as not to be relatively rotatable. Match. The rotational speed Ndrum of the clutch drum 78 is obtained by multiplying the rotational speed Nf of the front propeller shaft 24 detected by the rotational speed sensor 218 by a predetermined constant. The predetermined constant is a constant for converting the rotational speed Nf of the front propeller shaft 24 into the rotational speed Ndrum of the clutch drum 78, and in this embodiment, between the driving side sprocket 46 and the driven side sprocket 54. The gear ratio set mechanically corresponds. When the synchronization determination unit 252 determines that the synchronization of the clutch hub 76 and the clutch drum 78 has been completed, the clutch hub 76 and the sleeve 83 are also synchronized. Normally, the clutch hub 76 is urged by the urging force of the fourth spring 85. And the sleeve 83 are engaged with each other.

同期判定部252によって、クラッチハブ76およびクラッチドラム78の回転速度が同期したものと判定されると、係合判定部254が実行される。係合判定部254は、クラッチハブ76およびクラッチドラム78(スリーブ83)の回転速度が同期した際に、クラッチハブ76とスリーブ83とが第4スプリング85の付勢力によって係合したか否かを判定する。係合判定部254は、ピストン82を摩擦板80から離れる側(2WD側)である非押圧側に移動させ、前輪駆動用クラッチ50の伝達トルク(トルク容量)を予め設定されている所定値βにまで低下させる。この所定値βは、クラッチハブ76とスリーブ83とが係合した状態で前輪駆動用クラッチ50の伝達トルクが低下しても、クラッチドラム78に動力伝達可能に連結されているフロントプロペラシャフト24等の回転抵抗によってクラッチドラム78の回転速度Ndrumが低下しないように、零よりも大きい値に設定されている。   When the synchronization determination unit 252 determines that the rotation speeds of the clutch hub 76 and the clutch drum 78 are synchronized, the engagement determination unit 254 is executed. The engagement determination unit 254 determines whether or not the clutch hub 76 and the sleeve 83 are engaged by the urging force of the fourth spring 85 when the rotational speeds of the clutch hub 76 and the clutch drum 78 (sleeve 83) are synchronized. judge. The engagement determination unit 254 moves the piston 82 to the non-pressing side that is the side away from the friction plate 80 (2WD side), and the transmission torque (torque capacity) of the front wheel driving clutch 50 is set to a predetermined value β. To lower. The predetermined value β is such that the front propeller shaft 24 connected to the clutch drum 78 so as to be able to transmit power even when the transmission torque of the front-wheel drive clutch 50 is reduced with the clutch hub 76 and the sleeve 83 engaged. Is set to a value larger than zero so that the rotational speed Ndrum of the clutch drum 78 does not decrease due to the rotational resistance.

ここで、クラッチハブ76とスリーブ83とが係合している場合には、トルク容量の低下に拘わらずクラッチハブ76およびクラッチドラム78の回転同期が維持される。すなわち、クラッチハブ76の回転速度Nhubとクラッチドラム78の回転速度Ndrumとの相対回転速度ΔNが、所定値αよりも増加することなく所定値α以下で維持される。一方、クラッチハブ76とスリーブ83とが係合されない場合(非係合)には、ピストン82が摩擦係合要素89から離れる側に移動すると、クラッチハブ76とインナハブ79とが相対回転する。このとき、摩擦係合要素89において、伝達トルクを発生させる摩擦面は、クラッチハブ76と一枚のプレート81との間の摩擦面のみになり、フロントプロペラシャフト24をはじめとする前輪駆動用クラッチ50とフロント側クラッチ36との間の動力伝達経路を構成する各回転要素の回転速度を、同期時点の状態に維持する伝達トルクが得られなくなるため、クラッチドラム78の回転速度Ndrumがクラッチハブ76の回転速度Nhubに対して低下し、相対回転速度ΔN(=Nhub−Ndrum)が所定値αよりも増加する。   Here, when the clutch hub 76 and the sleeve 83 are engaged, the rotation synchronization of the clutch hub 76 and the clutch drum 78 is maintained regardless of the decrease in torque capacity. That is, the relative rotational speed ΔN between the rotational speed Nhub of the clutch hub 76 and the rotational speed Ndrum of the clutch drum 78 is maintained below the predetermined value α without increasing beyond the predetermined value α. On the other hand, when the clutch hub 76 and the sleeve 83 are not engaged (non-engaged), when the piston 82 moves away from the friction engagement element 89, the clutch hub 76 and the inner hub 79 rotate relative to each other. At this time, in the friction engagement element 89, the friction surface for generating the transmission torque is only the friction surface between the clutch hub 76 and the single plate 81, and the front propeller shaft 24 and other front wheel drive clutches. Since the transmission torque for maintaining the rotational speeds of the rotary elements constituting the power transmission path between the clutch 50 and the front clutch 36 at the time of synchronization cannot be obtained, the rotational speed Ndrum of the clutch drum 78 is set to the clutch hub 76. And the relative rotational speed ΔN (= Nhub−Ndrum) increases from a predetermined value α.

係合判定部254は、前輪駆動用クラッチ50の伝達トルクを所定値βに低下させた時点から所定時間δ経過したか否かを判定する。係合判定部254は、所定時間δ経過したことを判定すると、クラッチハブ76とクラッチドラム78との相対回転速度ΔN(=Nhub−Ndrum)を算出する。そして、係合判定部254は、前輪駆動用クラッチ50の伝達トルクを低下させて所定時間δ経過後に、クラッチドラム78の回転速度Ndrumが低下する、すなわち相対回転速度ΔN(=Nhub−Ndrum)が、伝達トルクの低下を開始した時点での相対回転速度ΔNよりも増加すると、クラッチハブ76とスリーブ83とが非係合であると判定する。また、係合判定部254は、前輪駆動用クラッチ50の伝達トルクを低下させてから所定時間δ経過してもクラッチドラム78の回転速度Ndrumが低下せず、相対回転速度ΔNが、伝達トルクの低下を開始した時点での相対回転速度ΔNで維持されると、クラッチハブ76とスリーブ83とが係合したものと判定する。   Engagement determination unit 254 determines whether or not a predetermined time δ has elapsed since the transmission torque of front-wheel drive clutch 50 was reduced to a predetermined value β. When determining that the predetermined time δ has elapsed, the engagement determination unit 254 calculates a relative rotational speed ΔN (= Nhub−Ndrum) between the clutch hub 76 and the clutch drum 78. Then, the engagement determination unit 254 decreases the transmission torque of the front-wheel drive clutch 50 and, after a predetermined time δ has elapsed, the rotation speed Ndrum of the clutch drum 78 decreases, that is, the relative rotation speed ΔN (= Nhub−Ndrum) If the relative rotational speed ΔN at the start of the reduction of the transmission torque is increased, it is determined that the clutch hub 76 and the sleeve 83 are not engaged. In addition, the engagement determination unit 254 does not decrease the rotational speed Ndrum of the clutch drum 78 even if a predetermined time δ has elapsed since the transmission torque of the front-wheel drive clutch 50 is reduced, and the relative rotational speed ΔN is reduced by the transmission torque. When the relative rotational speed ΔN at the start of the decrease is maintained, it is determined that the clutch hub 76 and the sleeve 83 are engaged.

係合判定部254によってクラッチハブ本体76とスリーブ83とが非係合と判定されると、切替制御部250は、再度前輪駆動用クラッチ50の伝達トルクを増加させて同期制御を実行する。同期判定部252によって回転同期したものと判定されると、係合判定部254が再度実行されクラッチハブ76とスリーブ83との係合判定が実行される。このように、クラッチハブ76とスリーブ83とが係合したものと判定されるまで、同期判定部252および係合判定部254が繰り返し実行される。   When the engagement determination unit 254 determines that the clutch hub body 76 and the sleeve 83 are disengaged, the switching control unit 250 increases the transmission torque of the front wheel drive clutch 50 again and executes synchronous control. If it is determined by the synchronization determination unit 252 that the rotation is synchronized, the engagement determination unit 254 is executed again, and the engagement determination between the clutch hub 76 and the sleeve 83 is executed. In this way, the synchronization determination unit 252 and the engagement determination unit 254 are repeatedly executed until it is determined that the clutch hub 76 and the sleeve 83 are engaged.

そして、係合判定部254によってクラッチハブ76とスリーブ83とが係合したものと判定されると、切替制御部250は、フロント側クラッチ36を接続して、車両10を4輪駆動走行状態に切り替える。また、切替制御部250は、前輪駆動用クラッチ50およびフロント側クラッチ36が接続されると、車内ディスプレイ上に設けられている車両10の駆動状態を示すインジケータ256の表示を、例えば「2WD」から「4WD」に切り替える。   When the engagement determination unit 254 determines that the clutch hub 76 and the sleeve 83 are engaged, the switching control unit 250 connects the front side clutch 36 and puts the vehicle 10 into the four-wheel drive running state. Switch. Further, when the front wheel driving clutch 50 and the front side clutch 36 are connected, the switching control unit 250 displays the indicator 256 indicating the driving state of the vehicle 10 provided on the in-vehicle display from, for example, “2WD”. Switch to “4WD”.

図6は、電子制御装置200の制御作動の要部を説明するフローチャートである。このフローチャートは、前輪駆動用クラッチ50およびフロント側クラッチ36が遮断された2輪駆動走行中において、4輪駆動走行に切り替える指令が出力されると実行されるものである。   FIG. 6 is a flowchart for explaining a main part of the control operation of the electronic control device 200. This flowchart is executed when a command to switch to four-wheel drive traveling is output during two-wheel drive traveling in which the front-wheel driving clutch 50 and the front-side clutch 36 are disconnected.

2輪駆動走行中において、4輪駆動走行に切り替える指令が出力されると、切替制御部250の機能に対応するステップS1(以下、ステップを省略する)が実行される。S1では、ピストン82で摩擦係合要素89を押圧することにより、クラッチハブ76とそのクラッチハブ76と隣り合う一枚のプレート81との間の摩擦力によって、クラッチドラム78の回転速度Ndrumを引き上げてクラッチハブ76およびクラッチドラム78の回転速度を同期させる同期制御を実行する。同期判定部252の機能に対応するS2では、クラッチハブ76およびクラッチドラム78の回転速度の同期が完了したか否かが判定される。S2が否定される場合、S1に戻って同期制御が引き続き実行される。そして、クラッチハブ76およびクラッチドラム78の回転速度の同期が完了すると、S2が肯定されてS3に進む。   When a command to switch to four-wheel drive traveling is output during two-wheel drive traveling, step S1 (hereinafter, step is omitted) corresponding to the function of the switching control unit 250 is executed. In S1, the frictional engagement element 89 is pressed by the piston 82, whereby the rotational speed Ndrum of the clutch drum 78 is increased by the frictional force between the clutch hub 76 and the one plate 81 adjacent to the clutch hub 76. Thus, synchronous control for synchronizing the rotational speeds of the clutch hub 76 and the clutch drum 78 is executed. In S2 corresponding to the function of the synchronization determination unit 252, it is determined whether or not the synchronization of the rotational speeds of the clutch hub 76 and the clutch drum 78 has been completed. When S2 is denied, it returns to S1 and synchronous control is performed continuously. When the synchronization of the rotational speeds of the clutch hub 76 and the clutch drum 78 is completed, S2 is affirmed and the process proceeds to S3.

係合判定部254の機能に対応するS3では、ピストン82を制御してピストン82を摩擦係合要素89から遠ざかる側(2輪駆動走行側)に移動させて前輪駆動用クラッチ50の伝達トルクを所定値βまで低下させる。次いで、係合判定部254の機能に対応するS4において、前輪駆動用クラッチ50の伝達トルクを低下させてから所定時間δ経過したか否かが判定される。所定時間δ経過していない場合には、再度S4に戻り所定時間δ経過するまでS4が繰り返し実行される。所定時間δ経過したと判定されると、係合判定部254の機能に対応するS5において、クラッチドラム78の回転速度Ndrumがクラッチハブ76の回転速度Nhubよりも低下したか否か、あるいは、相対回転速度ΔN(=Nhub−Ndrum)が増加して所定値αよりも大きくなったか否か判定される。S5が肯定される場合、すなわちクラッチドラム78の回転速度Ndrumが低下した場合、クラッチドラム76とスリーブ83とが非係合であると判断され、S1に戻る。従って、ステップS1〜S5の制御が再度実行されることとなる。このS1〜S5のステップは、S5が肯定される間は繰り返し実行される。   In S3 corresponding to the function of the engagement determination unit 254, the piston 82 is controlled to move the piston 82 to the side away from the friction engagement element 89 (two-wheel drive travel side), and the transmission torque of the front-wheel drive clutch 50 is increased. Reduce to a predetermined value β. Next, in S4 corresponding to the function of the engagement determination unit 254, it is determined whether or not a predetermined time δ has elapsed since the transmission torque of the front wheel drive clutch 50 was reduced. If the predetermined time δ has not elapsed, the process returns to S4 again, and S4 is repeatedly executed until the predetermined time δ has elapsed. If it is determined that the predetermined time δ has elapsed, in S5 corresponding to the function of the engagement determination unit 254, whether or not the rotational speed Ndrum of the clutch drum 78 is lower than the rotational speed Nhub of the clutch hub 76, or a relative It is determined whether or not the rotational speed ΔN (= Nhub−Ndrum) has increased to be greater than a predetermined value α. When S5 is affirmed, that is, when the rotational speed Ndrum of the clutch drum 78 decreases, it is determined that the clutch drum 76 and the sleeve 83 are not engaged, and the process returns to S1. Therefore, the control in steps S1 to S5 is executed again. Steps S1 to S5 are repeatedly executed while S5 is affirmed.

そして、S5が否定される、すなわちクラッチハブ76とスリーブ83とが第4スプリング85の付勢力によって係合したと判定されると、切替制御部250の機能に対応するS6において、フロント側クラッチ36が接続され、4輪駆動走行に切り替えられる。   When S5 is negative, that is, when it is determined that the clutch hub 76 and the sleeve 83 are engaged by the urging force of the fourth spring 85, the front side clutch 36 is selected in S6 corresponding to the function of the switching control unit 250. Are connected and switched to four-wheel drive running.

図7は、電子制御装置200の制御作動による作動結果を示すタイムチャートである。t1時点において2輪駆動走行から4輪駆動走行に切り替える指令が出力されると、ピストン82を制御することによる同期制御が開始され、前輪駆動用クラッチ50の伝達トルクが増加し、回転停止状態にあったクラッチドラム78の回転速度Ndrumが、一点鎖線で示すクラッチハブ76の回転速度Nhubに向かって引き上げられる。t2時点においてクラッチハブ76およびクラッチドラム78の回転速度の同期完了が判定されると、クラッチハブ76とスリーブ83との係合を判定するため、ピストン82が摩擦板80から離れる側に移動させられ、前輪駆動用クラッチ50の伝達トルクが所定値βに低下する。このとき、クラッチハブ76とスリーブ83とが係合している場合には、実線で示すように、伝達トルクを低下させたt2時点から所定時間δ経過したt3時点においてもクラッチドラム78の回転速度Ndrumはt2時点と比べて低下しない。このような場合には、t3時点においてクラッチハブ76とスリーブ83とが第4スプリング85の付勢力によって係合していると判断され、t3時点においてフロント側クラッチ36が接続されて4輪駆動走行に切り替えられる。   FIG. 7 is a time chart showing an operation result by the control operation of the electronic control device 200. When a command to switch from 2-wheel drive travel to 4-wheel drive travel is output at time t1, synchronous control by controlling the piston 82 is started, the transmission torque of the front-wheel drive clutch 50 increases, and the rotation is stopped. The existing rotational speed Ndrum of the clutch drum 78 is increased toward the rotational speed Nhub of the clutch hub 76 indicated by a one-dot chain line. When the completion of synchronization of the rotational speeds of the clutch hub 76 and the clutch drum 78 is determined at time t2, the piston 82 is moved to the side away from the friction plate 80 in order to determine the engagement between the clutch hub 76 and the sleeve 83. The transmission torque of the front wheel drive clutch 50 is reduced to a predetermined value β. At this time, when the clutch hub 76 and the sleeve 83 are engaged, as indicated by the solid line, the rotational speed of the clutch drum 78 also at the time t3 when a predetermined time δ has elapsed from the time t2 when the transmission torque is reduced. Ndrum does not decrease compared to the time point t2. In such a case, it is determined that the clutch hub 76 and the sleeve 83 are engaged with each other by the urging force of the fourth spring 85 at the time point t3, and the front side clutch 36 is connected at the time point t3 to drive the four-wheel drive. Can be switched to.

一方、クラッチハブ76とスリーブ83とが非係合の場合には、破線で示すように、クラッチドラム78の回転速度Ndrumが低下し、前記相対回転速度ΔN(=Nhub−Ndrum)がt2時点に比べて増加する。このような場合には、t3時点においてクラッチハブ76とスリーブ83とが非係合であると判定される。そして、t3時点において、同期制御が再度実行される(再同期)。t4時点において回転同期すると、t5時点において再度前輪駆動用クラッチ50の伝達トルクが再度低下し、t5時点から所定時間δ経過したt6時点において、クラッチハブ76とスリーブ83とが係合したか否かが再度判定される。そして、t6時点において、クラッチドラム78の回転速度Ndrumが低下せず、前記相対回転速度ΔNが増加しない場合には、クラッチハブ76とスリーブ83とが係合したものと判断され、t6時点においてフロント側クラッチ36が接続されて4輪駆動走行に切り替えられる。   On the other hand, when the clutch hub 76 and the sleeve 83 are not engaged, as shown by the broken line, the rotational speed Ndrum of the clutch drum 78 decreases and the relative rotational speed ΔN (= Nhub−Ndrum) reaches the time t2. Compared to increase. In such a case, it is determined that the clutch hub 76 and the sleeve 83 are not engaged at time t3. Then, at time t3, the synchronization control is executed again (resynchronization). When the rotation is synchronized at time t4, the transmission torque of the front-wheel drive clutch 50 decreases again at time t5, and whether or not the clutch hub 76 and the sleeve 83 are engaged at time t6 when a predetermined time δ has elapsed from time t5. Is determined again. When the rotational speed Ndrum of the clutch drum 78 does not decrease and the relative rotational speed ΔN does not increase at the time point t6, it is determined that the clutch hub 76 and the sleeve 83 are engaged, and at the time point t6, the front speed is increased. The side clutch 36 is connected to switch to four-wheel drive traveling.

上述のように、本実施例によれば、前輪駆動用クラッチ50およびフロント側クラッチ36の遮断状態では、クラッチハブ76が後輪出力軸44と一体的に回転し、インナハブ79、クラッチドラム78、摩擦板80、およびプレート81は非回転状態となる。従って、摩擦板80とプレート81とは相対回転することはなく、クラッチハブ76とそのクラッチハブ76と隣り合う一枚のプレート81との間でのみ摩擦による引き摺りトルクが発生する。これより、複数枚の互いに積層される摩擦板80とプレート81との間で引き摺りトルクが発生する場合に比べて、引き摺りトルクが大幅に低減されるため、燃費が向上する。   As described above, according to the present embodiment, when the front wheel drive clutch 50 and the front side clutch 36 are disconnected, the clutch hub 76 rotates integrally with the rear wheel output shaft 44, and the inner hub 79, the clutch drum 78, The friction plate 80 and the plate 81 are not rotated. Therefore, the friction plate 80 and the plate 81 do not rotate relative to each other, and a drag torque due to friction is generated only between the clutch hub 76 and one plate 81 adjacent to the clutch hub 76. Thereby, compared with the case where drag torque is generated between a plurality of friction plates 80 and plates 81 stacked on each other, drag torque is significantly reduced, and fuel efficiency is improved.

また、本実施例によれば、クラッチドラム78およびクラッチハブ76の回転速度が回転同期したと判断すると、前輪駆動用クラッチ50の伝達トルクを低下させる。このとき、スリーブ83とクラッチハブ76とが係合している場合には、伝達トルクが低下してもクラッチドラム78とクラッチハブ76との相対回転速度ΔNは増加しない。一方、スリーブ83とクラッチハブ76とが正常に係合していない場合には、前輪駆動用クラッチ50の伝達トルクが低下すると、クラッチドラム78とクラッチハブ76との相対回転速度ΔNが増加する。これより、前輪駆動用クラッチ50の伝達トルクを低下させ、このときにクラッチドラム78とクラッチハブ76との相対回転速度が増加した場合には、スリーブ83とクラッチハブ76とが非係合であると判断し、前記相対回転速度が増加しない場合には、スリーブ83とクラッチハブ76とが係合したものと判断することができる。結果として、スリーブ83とクラッチハブ76とが係合したか否かを確実に判定することができるため、例えば非係合の状態で4輪駆動走行のトルク配分制御が実行されて所望の配分トルクが得られないこともなくなり、スリーブ83およびクラッチハブ76の係合歯同士の摺動による耐久性低下を防止することもできる。   Further, according to this embodiment, when it is determined that the rotation speeds of the clutch drum 78 and the clutch hub 76 are synchronized with each other, the transmission torque of the front-wheel drive clutch 50 is reduced. At this time, when the sleeve 83 and the clutch hub 76 are engaged, the relative rotational speed ΔN between the clutch drum 78 and the clutch hub 76 does not increase even if the transmission torque decreases. On the other hand, when the sleeve 83 and the clutch hub 76 are not normally engaged, when the transmission torque of the front wheel driving clutch 50 decreases, the relative rotational speed ΔN between the clutch drum 78 and the clutch hub 76 increases. As a result, when the transmission torque of the front-wheel drive clutch 50 is reduced and the relative rotational speed between the clutch drum 78 and the clutch hub 76 increases at this time, the sleeve 83 and the clutch hub 76 are not engaged. If the relative rotational speed does not increase, it can be determined that the sleeve 83 and the clutch hub 76 are engaged. As a result, it is possible to reliably determine whether or not the sleeve 83 and the clutch hub 76 are engaged. For example, torque distribution control for four-wheel drive traveling is executed in a non-engaged state, so that a desired distribution torque is obtained. Is not obtained, and it is possible to prevent a decrease in durability due to sliding between the engagement teeth of the sleeve 83 and the clutch hub 76.

また、本実施例によれば、前輪用クラッチ50の伝達トルクを低下させた後に、スリーブ83とクラッチハブ76とが非係合と判断されると、前輪駆動用クラッチ50の伝達トルクを再度増加するため、クラッチハブ76およびクラッチドラム78の回転速度が再度同期させられ、このときにスリーブ83とクラッチハブ76とを係合させることができる。ここで、クラッチハブ76およびクラッチドラム78の回転速度が同期すると、再度伝達トルクが低下させられ、スリーブ83とクラッチハブ76とが係合したか否か再度判定されるが、このときもスリーブ83とクラッチハブ76とが非係合であると判断されると、前輪駆動用クラッチ50の伝達トルクの増加が実行される。このように、スリーブ83とクラッチハブ76とが係合したと判断されるまで、前輪駆動用クラッチ50の伝達トルクを低下させ、スリーブ83およびクラッチハブ76が係合したか否かを判定する制御が繰り返し実行されることで、スリーブ83とクラッチハブ76との係合を確実に判断することができる。   Further, according to the present embodiment, after the transmission torque of the front wheel clutch 50 is reduced, if it is determined that the sleeve 83 and the clutch hub 76 are not engaged, the transmission torque of the front wheel driving clutch 50 is increased again. Therefore, the rotational speeds of the clutch hub 76 and the clutch drum 78 are synchronized again, and at this time, the sleeve 83 and the clutch hub 76 can be engaged. Here, when the rotational speeds of the clutch hub 76 and the clutch drum 78 are synchronized, the transmission torque is reduced again, and it is determined again whether or not the sleeve 83 and the clutch hub 76 are engaged. When it is determined that the clutch hub 76 is disengaged, the transmission torque of the front wheel drive clutch 50 is increased. Thus, until it is determined that the sleeve 83 and the clutch hub 76 are engaged, the transmission torque of the front-wheel drive clutch 50 is reduced, and control for determining whether or not the sleeve 83 and the clutch hub 76 are engaged is performed. Is repeatedly executed, the engagement between the sleeve 83 and the clutch hub 76 can be reliably determined.

また、本実施例によれば、2輪駆動走行から4輪駆動走行に切り替える際には、スリーブ83とクラッチハブ76との係合が判断された後に、フロント側クラッチ36が接続されるため、スリーブ83とクラッチハブ76とが係合された状態では、駆動側スプロケット46とフロント側クラッチ36との間の動力伝達経路を構成する回転要素が連れ回った状態となるため、フロント側クラッチ36によって接続される2つの回転要素の回転速度が同期し、フロント側クラッチ36の接続が可能となる。   Further, according to the present embodiment, when switching from the two-wheel drive traveling to the four-wheel drive traveling, the front side clutch 36 is connected after the engagement between the sleeve 83 and the clutch hub 76 is determined. In a state where the sleeve 83 and the clutch hub 76 are engaged, the rotating element constituting the power transmission path between the driving side sprocket 46 and the front side clutch 36 is rotated, so that the front side clutch 36 The rotational speeds of the two rotating elements to be connected are synchronized, and the front clutch 36 can be connected.

また、本実施例によれば、前輪駆動用クラッチ50およびフロント側クラッチ36の接続が判断された後に4輪駆動走行状態であることを表示するため、4輪駆動走行に確実に切り替わると4輪駆動走行状態であることがインジケータ256に表示され、実際の駆動状態と表示による駆動状態とが異なることを防止することができる。   Further, according to the present embodiment, since it is displayed that the vehicle is in the four-wheel drive running state after the connection of the front-wheel drive clutch 50 and the front side clutch 36 is determined, the four-wheel drive is surely switched to the four-wheel drive running. It is displayed on the indicator 256 that the vehicle is in a driving state, and it is possible to prevent the actual driving state from being different from the driving state based on the display.

つぎに、本発明の他の実施例を説明する。なお、以下の説明において前述の実施例と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。   Next, another embodiment of the present invention will be described. In the following description, parts common to those in the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

前述の実施例では、前輪駆動用クラッチ50の伝達トルクを低下させてから所定時間δ経過後のクラッチハブ76とクラッチドラム78との相対回転速度ΔN(=Nhub−Ndrum)を算出し、その相対回転速度ΔNが伝達トルク低下開始時点に比べて増加したか否かを判断するものであったが、本実施例では、クラッチドラム78の回転速度Ndrumが低下したか否かに基づいてクラッチハブ76とスリーブ83との係合を判定する。   In the above-described embodiment, the relative rotational speed ΔN (= Nhub−Ndrum) between the clutch hub 76 and the clutch drum 78 after a predetermined time δ has elapsed since the transmission torque of the front-wheel drive clutch 50 is reduced is calculated, and the relative In this embodiment, the clutch hub 76 is determined based on whether or not the rotational speed Ndrum of the clutch drum 78 has decreased. And the engagement of the sleeve 83 are determined.

本実施例の係合判定部300(図5参照)は、クラッチハブ76とクラッチドラム78の回転同期が判定されると、前輪駆動用クラッチ50の伝達トルクを低下させ、前輪駆動用クラッチ50の伝達トルクを低下させてから所定時間δ経過したか否かを判定する。そして、係合判定部300は、所定時間δ経過したことを判定すると、その時点でのクラッチドラム78の回転速度Ndrum1を検出し、その回転速度Ndrum1が、前輪駆動用クラッチ50の伝達トルクの低下開始時点でのクラッチドラム78の回転速度Ndrum2に比べて低下したか否かに基づいて、クラッチハブ76とスリーブ83との係合の可否を判定する。詳細には、係合判定部300は、伝達トルクの低下開始時点でのクラッチドラム78の回転速度Ndrum2と、所定時間δ経過後のクラッチドラム78の回転速度Ndrum1との回転速度差ΔNdrum(Ndrum2-Ndrum1)を算出し、算出された回転速度差ΔNdrumが予め設定されている所定値εよりも大きい場合には、クラッチハブ76とスリーブ83とが非係合であると判定する。一方、算出された回転速度差ΔNdrumが所定値ε以下の微小な値である場合には、係合判定部300は、クラッチ76とスリーブ83とが係合したものと判定する。なお、所定値εは、予め実験等に基づいて設定され、クラッチハブ76とスリーブ83とが係合したか否かを判断できる程度の小さな値に設定されている。   When it is determined that the rotation synchronization between the clutch hub 76 and the clutch drum 78 is determined, the engagement determination unit 300 (see FIG. 5) of the present embodiment reduces the transmission torque of the front wheel driving clutch 50 and the front wheel driving clutch 50. It is determined whether or not a predetermined time δ has elapsed since the transmission torque was reduced. When determining that the predetermined time δ has elapsed, the engagement determination unit 300 detects the rotational speed Ndrum1 of the clutch drum 78 at that time, and the rotational speed Ndrum1 decreases the transmission torque of the front-wheel drive clutch 50. Whether or not the clutch hub 76 and the sleeve 83 can be engaged is determined based on whether or not the rotational speed Ndrum2 of the clutch drum 78 at the start time has decreased. Specifically, the engagement determination unit 300 determines a difference in rotational speed ΔNdrum (Ndrum2−) between the rotational speed Ndrum2 of the clutch drum 78 at the start of transmission torque reduction and the rotational speed Ndrum1 of the clutch drum 78 after a predetermined time δ has elapsed. Ndrum1) is calculated, and if the calculated rotational speed difference ΔNdrum is larger than a predetermined value ε set in advance, it is determined that the clutch hub 76 and the sleeve 83 are not engaged. On the other hand, when the calculated rotational speed difference ΔNdrum is a minute value equal to or smaller than the predetermined value ε, the engagement determination unit 300 determines that the clutch 76 and the sleeve 83 are engaged. The predetermined value ε is set in advance based on experiments and the like, and is set to a small value that can determine whether or not the clutch hub 76 and the sleeve 83 are engaged.

図8は、本実施例に対応する電子制御装置302(図5参照)の制御作動を説明するフローチャートである。図8のフローチャートを、前述の実施例に対応する図6のフローチャートと比較すると、図8では、前述した実施例の相対回転速度ΔNの増加に基づいて係合判定を行うS5(図6)に代わって、クラッチドラム78の回転速度Ndrumの低下に基づいて係合判定を行うS10に変更されている。また、他のステップの制御作動については、前述した図6のフローチャートと同様である。以下、S10の制御作動について説明し、他のステップの詳細な説明については省略する。   FIG. 8 is a flowchart for explaining the control operation of the electronic control unit 302 (see FIG. 5) corresponding to the present embodiment. Comparing the flowchart of FIG. 8 with the flowchart of FIG. 6 corresponding to the above-described embodiment, in FIG. 8, in S5 (FIG. 6) in which the engagement determination is performed based on the increase of the relative rotational speed ΔN of the above-described embodiment. Instead, the process is changed to S10 in which the engagement determination is performed based on the decrease in the rotational speed Ndrum of the clutch drum 78. Further, the control operations of other steps are the same as those in the flowchart of FIG. Hereinafter, the control operation of S10 will be described, and detailed description of other steps will be omitted.

図8の係合判定部300の機能に対応するS10は、S4において、前輪駆動用クラッチ50の伝達トルクの低下が開始されてから所定時間δ経過したと判定されると実行される。S10では、所定時間δ経過後のクラッチドラム78の回転速度Ndrum1が検出され、その回転速度Ndrum1が、前輪駆動用クラッチ50の伝達トルクの低下開始時点でのクラッチドラム78の回転速度Ndrum2と比べて低下したか否かが判定される。例えば、伝達トルクの低下開始時点での回転速度Ndrum2と所定時間δ経過後の回転速度Ndrum1との回転速度差ΔN(Ndrum2-Ndrum1)が所定値εよりも大きいか否か判定される。回転速度差ΔNdrumが所定値εよりも大きい場合、すなわち、クラッチドラム78の回転速度Ndrumが低下した場合には、クラッチハブ76とスリーブ83とが非係合と判定され、S1に戻り、同期制御が再度実行される。一方、回転速度差ΔNdrumが所定値ε以下の微小な値であった場合には、クラッチハブ76とスリーブ83とが係合したものと判定され、S6に進む。上記のようにクラッチドラム78の回転速度Ndrumの低下を判定することでも、クラッチハブ76とスリーブ83との係合を判定することができる。   S10 corresponding to the function of the engagement determination unit 300 in FIG. 8 is executed when it is determined in S4 that a predetermined time δ has elapsed since the decrease in the transmission torque of the front-wheel drive clutch 50 is started. In S10, the rotational speed Ndrum1 of the clutch drum 78 after the lapse of the predetermined time δ is detected, and the rotational speed Ndrum1 is compared with the rotational speed Ndrum2 of the clutch drum 78 when the transmission torque of the front wheel drive clutch 50 starts to decrease. It is determined whether or not it has decreased. For example, it is determined whether or not the rotational speed difference ΔN (Ndrum2−Ndrum1) between the rotational speed Ndrum2 at the time when the transmission torque starts to decrease and the rotational speed Ndrum1 after a predetermined time δ has elapsed is greater than a predetermined value ε. When the rotational speed difference ΔNdrum is larger than the predetermined value ε, that is, when the rotational speed Ndrum of the clutch drum 78 is decreased, it is determined that the clutch hub 76 and the sleeve 83 are not engaged, and the process returns to S1 and synchronization control is performed. Is executed again. On the other hand, if the rotational speed difference ΔNdrum is a minute value equal to or smaller than the predetermined value ε, it is determined that the clutch hub 76 and the sleeve 83 are engaged, and the process proceeds to S6. The engagement between the clutch hub 76 and the sleeve 83 can also be determined by determining a decrease in the rotational speed Ndrum of the clutch drum 78 as described above.

また、クラッチドラム78の回転速度Ndrumの低下に基づいてクラッチハブ76とスリーブ83との係合を判定する場合であっても、タイムチャートは前述の実施例の図7のタイムチャートと同様となる。すなわち、図7のt2時点において伝達トルクの低下が開始されると、所定時間δ経過したt3時点におけるクラッチドラム78の回転速度Ndrum1が、伝達トルクの低下開始時点であるt2時点のクラッチドラム78の回転速度Ndrum2に比べて低下したか否かが判定される。そして、t3時点においてクラッチドラム78の回転速度Ndrumが低下したもの判定されると、t3時点において伝達トルクが再度増加させられ同期制御が再度実行される。   Even when the engagement between the clutch hub 76 and the sleeve 83 is determined based on the decrease in the rotational speed Ndrum of the clutch drum 78, the time chart is the same as the time chart of FIG. . That is, when the reduction of the transmission torque is started at time t2 in FIG. 7, the rotational speed Ndrum1 of the clutch drum 78 at time t3 when the predetermined time δ has elapsed becomes equal to the clutch drum 78 at time t2, which is the transmission torque reduction start time. It is determined whether or not the rotational speed has decreased compared to Ndrum2. When it is determined that the rotational speed Ndrum of the clutch drum 78 has decreased at time t3, the transmission torque is increased again at time t3, and the synchronization control is executed again.

上述のように、クラッチドラム78の回転速度Ndrumが低下したか否かに基づいてクラッチハブ76とスリーブ83との係合を判定することもでき、前述の実施例と同様の効果を得ることができる。   As described above, the engagement between the clutch hub 76 and the sleeve 83 can be determined based on whether or not the rotational speed Ndrum of the clutch drum 78 has decreased, and the same effect as in the above-described embodiment can be obtained. it can.

以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。   As mentioned above, although the Example of this invention was described in detail based on drawing, this invention is applied also in another aspect.

例えば、前述の実施例では、車両10は、後輪16が主駆動輪となり、前輪14が副駆動輪となるFR形式の4輪駆動車両であったが、本発明は、前輪14が主駆動輪となり、後輪16が副駆動輪となるFF形式の4輪駆動車両であっても適用することができる。   For example, in the above-described embodiment, the vehicle 10 is an FR type four-wheel drive vehicle in which the rear wheel 16 is the main drive wheel and the front wheel 14 is the auxiliary drive wheel. However, in the present invention, the front wheel 14 is the main drive. The present invention can also be applied to an FF type four-wheel drive vehicle in which the rear wheel 16 is a sub drive wheel.

また、前輪駆動用クラッチ50のクラッチハブ76の回転速度Nhubは、出力軸回転速度センサ216によって検出される後輪出力軸44の回転速度Nfから検出され、クラッチドラム78の回転速度Ndrumは、回転速度センサ218によって検出されるフロントプロペラシャフト24の回転速度Nfから検出されているが、必ずしもこれに限定されない。例えば、クラッチドラム78の回転速度Ndrumは、駆動側スプロケット46、被駆動側スプロケット54、前輪用差動歯車装置28の回転速度からも求めることができる。すなわち、クラッチハブ76およびクラッチドラム78に動力伝達可能に接続されている回転部材であれば、その回転部材の回転速度を検出することで、クラッチハブ76の回転速度Nhubおよびクラッチドラム78の回転速度Ndrumを求めることができる。   The rotational speed Nhub of the clutch hub 76 of the front-wheel drive clutch 50 is detected from the rotational speed Nf of the rear wheel output shaft 44 detected by the output shaft rotational speed sensor 216, and the rotational speed Ndrum of the clutch drum 78 is Although detected from the rotational speed Nf of the front propeller shaft 24 detected by the speed sensor 218, the present invention is not necessarily limited thereto. For example, the rotational speed Ndrum of the clutch drum 78 can also be obtained from the rotational speeds of the drive side sprocket 46, the driven side sprocket 54, and the front wheel differential gear device 28. That is, if the rotating member is connected to the clutch hub 76 and the clutch drum 78 so that power can be transmitted, the rotating speed of the clutch hub 76 and the rotating speed of the clutch drum 78 are detected by detecting the rotating speed of the rotating member. Ndrum can be obtained.

また、前述の実施例では、ピストン82は、モータ84、ねじ機構86等で作動するものであったが、必ずしもこれに限定されない。例えば、油圧式やボールカムを用いるなど、ピストン82の移動量を制御できるものであれば、適宜適用することができる。   In the above-described embodiment, the piston 82 is operated by the motor 84, the screw mechanism 86, and the like, but is not necessarily limited thereto. For example, as long as the movement amount of the piston 82 can be controlled, such as a hydraulic type or a ball cam, it can be applied as appropriate.

なお、上述したのはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。   The above description is only an embodiment, and the present invention can be implemented in variously modified and improved forms based on the knowledge of those skilled in the art.

10:4輪駆動車両
14:前輪(副駆動輪)
16:後輪(主駆動輪)
24:フロントプロペラシャフト(動力伝達部材)
36:フロント側クラッチ(第2断接機構)
44:後輪出力軸(入力回転部材)
46:駆動側スプロケット(出力回転部材)
50:前輪駆動用クラッチ(第1断接機構)
76:クラッチハブ(ハブ)
78:クラッチドラム(ドラム)
79:インナハブ
80:摩擦板
81:プレート
82:ピストン
83:スリーブ
200、302:電子制御装置(制御装置)
256:インジケータ(表示装置)
10: Four-wheel drive vehicle 14: Front wheel (sub-drive wheel)
16: Rear wheel (main drive wheel)
24: Front propeller shaft (power transmission member)
36: Front side clutch (second connecting / disconnecting mechanism)
44: Rear wheel output shaft (input rotation member)
46: Drive side sprocket (output rotating member)
50: Front wheel drive clutch (first connecting / disconnecting mechanism)
76: Clutch hub (hub)
78: Clutch drum (drum)
79: Inner hub 80: Friction plate 81: Plate 82: Piston 83: Sleeve 200, 302: Electronic control device (control device)
256: Indicator (display device)

Claims (4)

主駆動輪に動力伝達可能に連結され軸線まわりに回転する入力回転部材と、副駆動輪に動力伝達部材を介して動力伝達可能に連結され、前記入力回転部材と同じ軸線まわりに回転する出力回転部材と、前記入力回転部材と前記出力回転部材との間の動力伝達経路上に設けられている第1断接機構と、前記動力伝達部材と前記副駆動輪との間の動力伝達経路上に設けられている第2断接機構とを、
含んで構成される4輪駆動車両において、
前記第1断接機構および前記第2断接機構の断接状態を切り替えることにより、車両の駆動状態を制御する4輪駆動車両の制御装置であって、
前記第1断接機構は、前記入力回転部材に回転伝達可能に連結されているハブと、
前記出力回転部材に回転伝達可能に連結されているドラムと、
前記ドラムの内周側に前記ハブと相対回転可能に配置されるインナハブと、
前記インナハブの外周面に相対回転不能、且つ、軸線方向の移動可能に係合する複数枚の摩擦板と、
前記ドラムの内周面に相対回転不能、且つ、軸線方向の移動可能に係合するとともに前記摩擦板と交互に重ねられて配置される複数枚のプレートと、
前記複数枚の摩擦板およびプレートを前記軸線方向に押圧するピストンと、
前記インナハブに対して常時相対回転不能に係合するとともに、前記ハブと係合する軸線方向の位置に移動可能に設けられ、且つ、前記ピストンに連動して前記ハブと係合する位置に付勢されるスリーブとを、備え、
前記ピストンの押圧力の大きさを制御して前記第1断接機構の伝達トルクの大きさを調整可能に構成され、
前記制御装置は、
前記第1断接機構および前記第2断接機構が遮断されている2輪駆動走行状態で前記第1断接機構を接続するに際して、
前記ピストンを作動させて前記摩擦板および前記プレートを押圧し、前記ドラムおよび前記ハブの回転速度が同期したと判断すると、前記第1断接機構の伝達トルクを低下させ、前記ドラムの回転速度が低下すると、前記スリーブと前記ハブとが非係合であると判断し、
前記第1断接機構の伝達トルクを低下させても、前記ドラムの回転速度が低下しない場合には、前記スリーブと前記ハブとが係合したものと判断する
ことを特徴とする4輪駆動車両の制御装置。
An input rotation member that is connected to the main drive wheel so as to be able to transmit power and rotates around an axis, and an output rotation that is connected to the sub drive wheel via a power transmission member so as to be able to transmit power and rotates about the same axis as the input rotation member A member, a first connecting / disconnecting mechanism provided on a power transmission path between the input rotation member and the output rotation member, and a power transmission path between the power transmission member and the auxiliary drive wheel. A second connecting / disconnecting mechanism provided;
In a four-wheel drive vehicle configured to include:
A control device for a four-wheel drive vehicle that controls a driving state of a vehicle by switching a connecting / disconnecting state of the first connecting / disconnecting mechanism and the second connecting / disconnecting mechanism,
The first connecting / disconnecting mechanism includes a hub coupled to the input rotating member so as to be capable of transmitting rotation;
A drum coupled to the output rotating member so as to be capable of transmitting rotation;
An inner hub disposed on the inner peripheral side of the drum so as to be rotatable relative to the hub;
A plurality of friction plates engaged with the outer peripheral surface of the inner hub so as not to rotate relative to each other and to be movable in the axial direction;
A plurality of plates that are disposed on the inner peripheral surface of the drum so as to be relatively non-rotatable and movable in the axial direction and are alternately stacked with the friction plates;
A piston for pressing the plurality of friction plates and the plate in the axial direction;
Engage with the inner hub at all times so that it cannot rotate relative to the inner hub, and is movably provided in an axial position that engages with the hub, and is biased to a position that engages with the hub in conjunction with the piston. A sleeve,
It is configured to be able to adjust the magnitude of the transmission torque of the first connection / disconnection mechanism by controlling the magnitude of the pressing force of the piston,
The controller is
When connecting the first connecting / disconnecting mechanism in a two-wheel drive running state in which the first connecting / disconnecting mechanism and the second connecting / disconnecting mechanism are disconnected,
When the piston is actuated to press the friction plate and the plate and it is determined that the rotation speeds of the drum and the hub are synchronized, the transmission torque of the first connecting / disconnecting mechanism is reduced, and the rotation speed of the drum is reduced. When lowered, it is determined that the sleeve and the hub are disengaged,
If the rotational speed of the drum does not decrease even when the transmission torque of the first connecting / disconnecting mechanism is decreased, it is determined that the sleeve and the hub are engaged. Control device.
前記第1断接機構の伝達トルクを低下させた際に、前記スリーブと前記ハブとが非係合と判断されると、前記第1断接機構の前記伝達トルクを再度増加させることを特徴とする請求項1の4輪駆動車両の制御装置。   When the transmission torque of the first connecting / disconnecting mechanism is reduced and the sleeve and the hub are determined to be disengaged, the transmission torque of the first connecting / disconnecting mechanism is increased again. The control device for a four-wheel drive vehicle according to claim 1. 2輪駆動走行から4輪駆動走行に切り替える際には、前記スリーブと前記ハブとの係合が判断された後に、前記第2断接機構が接続されることを特徴とする請求項1または2の4輪駆動車両の制御装置。   3. When switching from two-wheel drive traveling to four-wheel drive traveling, the second connecting / disconnecting mechanism is connected after the engagement between the sleeve and the hub is determined. 4 wheel drive vehicle control device. 前記4輪駆動車両の駆動状態を示す表示装置を備え、
前記第1断接機構および前記第2断接機構の接続が判断された後に4輪駆動走行状態であることを表示することを特徴とする請求項3の4輪駆動車両の制御装置。
A display device showing a driving state of the four-wheel drive vehicle;
4. The control device for a four-wheel drive vehicle according to claim 3, wherein a display indicating that the vehicle is in a four-wheel drive traveling state is displayed after the connection between the first connection / disconnection mechanism and the second connection / disconnection mechanism is determined.
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