分動裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供能夠順利地切換兩輪驅(qū)動狀態(tài)和四輪驅(qū)動狀態(tài)的分動裝置。能夠切換兩輪驅(qū)動模式或者備用四輪驅(qū)動模式、和全時四輪驅(qū)動模式的分動裝置(4)具備：中央差速器(42)，其具有差速機構(gòu)(50)和與發(fā)動機(2)連接的差速器殼(51)，差速機構(gòu)(50)包含與后輪(7L、7R)連接的一方的半軸齒輪(53)、和另一方的半軸齒輪(54)，在另一方的半軸齒輪(54)和與前輪(11L、11R)連接的花鍵件(61)之間能夠傳遞動力；切換套筒(44)，其能夠在差速器殼(51)與襯套(56)接合的第1位置、和襯套(56)與花鍵件(61)接合的第2位置之間移動；以及控制離合器(45)，其使與一方的半軸齒輪(53)連接的后輪用輸出軸(55)與花鍵件(61)接合或者釋放。
【專利說明】分動裝置【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及分動裝置，特別是涉及搭載于能夠切換兩輪驅(qū)動狀態(tài)和四輪驅(qū)動狀態(tài)的四輪驅(qū)動車的分動裝置。
【背景技術】
[0002]以往，作為能夠切換兩輪驅(qū)動狀態(tài)和四輪驅(qū)動狀態(tài)的四輪驅(qū)動車，已知有以發(fā)動機縱置型的FR(前置發(fā)動機后輪驅(qū)動)驅(qū)動方式為基礎的四輪驅(qū)動車。一般來說，這樣的四輪驅(qū)動車具有分動裝置，該分動裝置構(gòu)成為包含:中央差速器，其在四輪驅(qū)動狀態(tài)下的行駛時，吸收前輪與后輪的旋轉(zhuǎn)差；和切換機構(gòu)，其切換兩輪驅(qū)動狀態(tài)和四輪驅(qū)動狀態(tài)。
[0003]作為這種分動裝置，已知有如下構(gòu)成，即，具備:中央差速器，具有與變速器的輸出軸連接的差速器殼、與后輪驅(qū)動軸連接的一方的半軸齒輪以及與前輪驅(qū)動系統(tǒng)的輸出部件連接的另一方的半軸齒輪；和切換機構(gòu)，與該中央差速器并設(例如，參照專利文獻I)。
[0004]該專利文獻I所述的切換機構(gòu)具有套筒(sleeve)，該套筒能夠與在差速器殼的外周、輸出部件的外周、能夠向前輪驅(qū)動軸傳遞動力的驅(qū)動部件的外周分別形成的各花鍵接合，且能夠沿軸向移動。該套筒通過伴隨于駕駛者的操作而沿軸向移動，能夠選擇性地切換與各花鍵的接合狀態(tài)，能取得如下3種位置。即，套筒與差速器殼的花鍵和輸出部件的花鍵接合的第I位置；套筒從第I位置向驅(qū)動部件側(cè)移動，從而與輸出部件的花鍵和驅(qū)動部件的花鍵接合的第2位置；以及套筒從第2位置進一步向驅(qū)動部件側(cè)移動，從而與上述3個花鍵都接合的第3位置。
[0005]在第I位置，差速 器殼的旋轉(zhuǎn)不傳遞到驅(qū)動部件，所以成為不驅(qū)動前輪、僅驅(qū)動后輪的兩輪驅(qū)動狀態(tài)。在第2位置，另一方的半軸齒輪的旋轉(zhuǎn)傳遞到驅(qū)動部件，所以成為驅(qū)動前輪和后輪的四輪驅(qū)動狀態(tài)。此時，差速器殼和輸出部件沒有經(jīng)由套筒而被固定，所以成為中央差速器能夠吸收前后輪的旋轉(zhuǎn)差的差速自由狀態(tài)。在第3位置，差速器殼的旋轉(zhuǎn)傳遞到驅(qū)動部件，所以成為驅(qū)動前輪和后輪的四輪驅(qū)動狀態(tài)。此時，差速器殼固定于輸出部件，所以從變速器輸入的動力不經(jīng)由另一方的半軸齒輪而經(jīng)由差速器殼直接傳遞到驅(qū)動部件。即，在該第3位置，不進行由中央差速器實現(xiàn)的前后輪的旋轉(zhuǎn)差的吸收，成為所謂的差速鎖定狀態(tài)。
[0006]現(xiàn)有技術文獻
[0007]專利文獻
[0008]專利文獻1:日本實開昭63-13332號公報
【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]發(fā)明要解決的問題
[0010]但是，在專利文獻I所述的以往的分動裝置中，例如在從兩輪驅(qū)動狀態(tài)向四輪驅(qū)動狀態(tài)切換時，即，使套筒從第I位置向第2位置移動時，雖然是暫時的，但是可能取得套筒與3個花鍵都接合的差速鎖定狀態(tài)。在該差速鎖定狀態(tài)下，不能用中央差速器吸收在后輪驅(qū)動軸和前輪驅(qū)動軸之間產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)，所以因前后輪的輪胎徑差而產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩即所謂的循環(huán)轉(zhuǎn)矩蓄積于分動裝置的各要素。因此，在以往的分動裝置中，存在如下問題:因上述循環(huán)轉(zhuǎn)矩，套筒變得難以移動，不能順利地進行從兩輪驅(qū)動狀態(tài)向四輪驅(qū)動狀態(tài)的切換。
[0011]本發(fā)明是為了解決上述那樣的以往的問題而作成的，其目的在于提供能夠順利地切換兩輪驅(qū)動狀態(tài)和四輪驅(qū)動狀態(tài)的分動裝置。
[0012]用于解決問題的手段
[0013]本發(fā)明的分動裝置為了達成上述目的，具有如下構(gòu)成。即，搭載于能夠切換兩輪驅(qū)動狀態(tài)和四輪驅(qū)動狀態(tài)的四輪驅(qū)動車，能夠?qū)尿?qū)動力源輸出的動力分配于主驅(qū)動輪和副驅(qū)動輪而輸出，具備:中央差速器，其具有:差速機構(gòu)，包含與主驅(qū)動輪連接的一方的輸出部件、以及能夠與傳遞部件之間傳遞動力的另一方的輸出部件，所述傳遞部件與副驅(qū)動輪連接；和與所述驅(qū)動力源連接的差速器殼；套筒，其能夠在所述差速器殼與所述另一方的輸出部件接合的第I位置、和所述另一方的輸出部件與所述傳遞部件接合的第2位置之間移動；以及離合器，其將所述一方的輸出部件與所述傳遞部件接合以及釋放。
[0014]通過該結(jié)構(gòu)，本發(fā)明的分動裝置中，通過套筒移動到第I位置，差速器殼與另一方的輸出部件接合，另一方的輸出部件與傳遞部件設為非接合狀態(tài)。由此，能夠?qū)⑺妮嗱?qū)動車設為兩輪驅(qū)動狀態(tài)。另外，通過套筒移動到第2位置，另一方的輸出部件與傳遞部件接合。由此，能夠?qū)⑺妮嗱?qū)動車設為四輪驅(qū)動狀態(tài)。
[0015]另外，本發(fā)明的分動裝置具備使一方的輸出部件與傳遞部件接合或者釋放的離合器。因而，本發(fā)明的分動裝置在切換兩輪驅(qū)動狀態(tài)和四輪驅(qū)動狀態(tài)時，通過使離合器接合，能夠在套筒的移動之前使另一方的輸出部件和傳遞部件設為直接連接狀態(tài)。因此，本發(fā)明的分動裝置在兩輪驅(qū)動狀態(tài)和四輪驅(qū)動狀態(tài)的切換時，不會因由主驅(qū)動輪與副驅(qū)動輪的輪胎徑差產(chǎn)生的循環(huán)轉(zhuǎn)矩而導致套筒難以移動，能夠順利地切換兩輪驅(qū)動狀態(tài)和四輪驅(qū)動狀態(tài)。
[0016]本發(fā)明的分動裝置在上述分動裝置中，具有如下結(jié)構(gòu)。S卩，具備:副驅(qū)動輪驅(qū)動部件，其在所述傳遞部件和所述副驅(qū)動輪之間進行動力的傳遞；和通斷單元，其能夠切換在所述副驅(qū)動輪驅(qū)動部件和所述副驅(qū)動輪之間傳遞動力的傳遞狀態(tài)、和切斷動力的切斷狀態(tài)。
[0017]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，本發(fā)明的分動裝置具備能夠切換傳遞狀態(tài)和切斷狀態(tài)的通斷單元，所以能夠在兩輪驅(qū)動狀態(tài)時通過通斷單元在副驅(qū)動輪驅(qū)動部件和副驅(qū)動輪之間切斷動力。由此，在兩輪驅(qū)動狀態(tài)下，能夠使副驅(qū)動輪驅(qū)動部件的驅(qū)動停止，能夠?qū)崿F(xiàn)燃料經(jīng)濟性的提聞。
[0018]本發(fā)明的分動裝置，優(yōu)選，構(gòu)成為在上述分動裝置中，具備控制單元，該控制單元控制所述套筒的移動、所述離合器的接合和釋放，所述控制單元，在切換所述兩輪驅(qū)動狀態(tài)和所述四輪驅(qū)動狀態(tài)時，在將所述離合器接合后使所述套筒移動，并且在所述套筒移動到所述第I位置或者所述第2位置后將所述離合器釋放。
[0019]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，本發(fā)明的分動裝置能夠順利地進行兩輪驅(qū)動狀態(tài)和四輪驅(qū)動狀態(tài)的切換。
[0020]本發(fā)明的分動裝置，更加優(yōu)選，構(gòu)成為在上述分動裝置中，所述控制單元，在從所述兩輪驅(qū)動狀態(tài)向所述四輪驅(qū)動狀態(tài)切換時，以使所述副驅(qū)動輪的旋轉(zhuǎn)與所述副驅(qū)動輪驅(qū)動部件的旋轉(zhuǎn)同步的方式控制所述離合器的接合力，并且在所述同步完成后將所述通斷單元切換到傳遞狀態(tài)。
[0021]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，本發(fā)明的分動裝置在通過控制離合器的接合力而副驅(qū)動輪的旋轉(zhuǎn)與副驅(qū)動輪驅(qū)動部件的旋轉(zhuǎn)的同步完成后，使通斷單元切換到傳遞狀態(tài)，所以能夠順利地進行通斷單元的切換。
[0022]發(fā)明效果
[0023]根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種能夠順利地切換兩輪驅(qū)動狀態(tài)和四輪驅(qū)動狀態(tài)的分動裝置。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]圖1是示意性地表示本發(fā)明的實施方式的四輪驅(qū)動車的結(jié)構(gòu)的概略結(jié)構(gòu)圖。
[0025]圖2是說明本發(fā)明的實施方式的分動裝置的動作的圖，是備用四輪驅(qū)動模式時的分動裝置的示意圖。
[0026]圖3是說明本發(fā)明的實施方式的分動裝置的動作的圖，是表示差速鎖定狀態(tài)的分動裝置的示意圖。
[0027]圖4是說明本發(fā)明的實施方式的分動裝置的動作的圖，是全時四輪驅(qū)動模式時的分動裝置的示意圖。
[0028]圖5是表示本發(fā)明的實施方式中由ECU執(zhí)行的從備用四輪驅(qū)動模式向全時四輪驅(qū)動模式的驅(qū)動狀態(tài)切換控制的流程圖。
[0029]圖6是表示本發(fā)明的實施方式中由ECU執(zhí)行的從全時四輪驅(qū)動模式向備用四輪驅(qū)動模式的驅(qū)動狀態(tài)切換控制的流程圖。
[0030]圖7是表示本發(fā)明的實施方式中由ECU執(zhí)行的從兩輪驅(qū)動模式向備用四輪驅(qū)動模式的驅(qū)動狀態(tài)切換控制的流程圖。
【具體實施方式】
[0031 ] 以下，參照附圖，說明本發(fā)明的實施方式。
[0032]參照圖1~圖7，說明應用了本發(fā)明的實施方式的分動裝置4的四輪驅(qū)動車I。
[0033]如圖1所示，四輪驅(qū)動車I是以前置發(fā)動機后輪驅(qū)動(FR驅(qū)動)為基本、能夠切換兩輪驅(qū)動狀態(tài)和四輪驅(qū)動狀態(tài)的四輪驅(qū)動車。四輪驅(qū)動車I構(gòu)成為包含:作為驅(qū)動力源的發(fā)動機2 ;變速器(Τ/Μ)3 ;分動裝置4 ;后傳動軸5 ;后差速器6 ;左右后輪7R、7L ;前傳動軸8 ;前差速器9 ;通斷裝置10 ;以及左右前輪11R、11L。
[0034]在本實施方式中，將被直接傳遞從發(fā)動機2輸出的動力的后輪7L、7R設為主驅(qū)動輪，將經(jīng)由分動裝置4而被傳遞從發(fā)動機2輸出的動力的前輪IlLUlR設為副驅(qū)動輪而進行說明。另外，兩輪驅(qū)動狀態(tài)中包含:發(fā)動機2的動力僅傳遞到后輪7L、7R的兩輪驅(qū)動模式；和一邊使發(fā)動機2的動力傳遞到后輪7L、7R，一邊根據(jù)需要控制后述的控制離合器45、也向前輪I IR、IIL傳遞發(fā)動機2的動力的備用四輪驅(qū)動模式。進而，四輪驅(qū)動狀態(tài)是始終向后輪7L、7R和前輪IlRUlL傳遞發(fā)動機2的動力的全時四輪驅(qū)動模式。
[0035]發(fā)動機2是使汽油等燃料和空氣的混合氣在未圖示的燃燒室內(nèi)燃燒來產(chǎn)生動力并向未圖示的曲軸輸出的公知的動力裝置。發(fā)動機2也可以是以輕油等為燃料的柴油發(fā)動機。[0036]變速器3設置在發(fā)動機2和分動裝置4之間，將發(fā)動機2的旋轉(zhuǎn)變速到與期望的變速比相應的旋轉(zhuǎn)而向分動裝置4輸出。作為變速器3，例如可以使用:使用離合器、制動器等摩擦接合裝置和行星齒輪裝置來設定排檔的有級式(行星齒輪式)自動變速器；無級調(diào)整變速比的帶式無級變速器(CVT Continuously Variable Transmission);或者，根據(jù)駕駛者的換檔操作而手動進行變速操作的手動變速器(manual transmission)。另外,作為手動變速器，也可以使用通過換檔致動器和選擇致動器來自動進行變速操作的自動化手動變速器、即所謂的AMT。另外，在使用手動變速器的情況下，在發(fā)動機2和變速器3之間設置有離合器機構(gòu)。
[0037]分動裝置4構(gòu)成為包含:H_L切換部41 ;中央差速器42 ;傳遞機構(gòu)43 ;切換套筒44 ;控制離合器45 ;致動器70 ;以及電子控制裝置(Electronic Control Unit:以下,簡稱為E⑶)100。分動裝置4構(gòu)成為能夠?qū)陌l(fā)動機2輸出的動力向前輪11L、11R和后輪7L、7R分配而輸出。
[0038]H-L切換部41作為能夠在高速檔位段(Hi)、空檔檔位段(N)以及低速檔位段(Lo)之間進行檔位段切換的副變速器而發(fā)揮功能。例如，以如下的方式使用:在鋪設道路上的行駛時，能夠選擇高速檔位段來進行高速行駛，另一方面，在非鋪設道路中的上坡路行駛時等，能夠選擇低速檔位段來使驅(qū)動輪得到大的驅(qū)動力，從而提高差路況時的通行性。另外，H-L切換部41伴隨于駕駛者操作在車廂內(nèi)的駕駛席附近配設的檔位段切換用桿、檔位段切換用開關等，能夠通過例如致動器驅(qū)動來切換上述高速檔位段和低速檔位段。
[0039]中央差速器42允許四輪驅(qū)動行駛時的前輪111^、111?與后輪71^、71?的旋轉(zhuǎn)差，構(gòu)成為包含差速機構(gòu)50和差速器殼51。
[0040]差速機構(gòu)50具有一對差速小齒輪52和一對半軸齒輪(side gear) 53、54。差速小齒輪52以能夠相對于差 速器殼51公轉(zhuǎn)且能夠自轉(zhuǎn)的方式安裝。另外，在差速小齒輪52嚙合有半軸齒輪53、54。
[0041]在一對半軸齒輪53、54中一方的半軸齒輪53，連接有后輪用輸出軸55，該后輪用輸出軸55經(jīng)由后傳動軸5和后差速器6連接于后輪7L、7R。本實施方式的一方的半軸齒輪53和后輪用輸出軸55構(gòu)成本發(fā)明的一方的輸出部件。
[0042]在另一方的半軸齒輪54連接有襯套(hub) 56，該襯套56構(gòu)成為能夠在其和與前輪IlLUlR連接的傳遞機構(gòu)43之間傳遞動力。另外，在襯套56的外周，形成有能夠與后述切換套筒44的花鍵內(nèi)齒接合的未圖示的花鍵外齒。本實施方式的另一方的半軸齒輪54和襯套56構(gòu)成本發(fā)明的另一方的輸出部件。
[0043]差速器殼51連接于經(jīng)由H-L切換部41與變速器3連接的輸入軸58。即，差速器殼51經(jīng)由輸入軸58和變速器3與發(fā)動機2連接。另外，在差速器殼51的外周，與襯套56同樣，形成有能夠與后述切換套筒44的花鍵內(nèi)齒接合的未圖示的花鍵外齒。進而，在差速器殼51中，收置有前述一對差速小齒輪52和一對半軸齒輪53、54。
[0044]傳遞機構(gòu)43具有主動齒輪(drive gear) 60、花鍵件61、從動齒輪62以及鏈63。
[0045]主動齒輪60經(jīng)由鏈63與從動齒輪62連接。花鍵件61構(gòu)成為連接于主動齒輪60，能夠與主動齒輪60—體旋轉(zhuǎn)。另外，在花鍵件61的外周，與差速器殼51和襯套56同樣，形成有能夠與后述切換套筒44的花鍵內(nèi)齒接合的未圖示的花鍵外齒。本實施方式的花鍵件61構(gòu)成本發(fā)明的傳遞部件。[0046]從動齒輪62固定在前傳動軸8的一端。鏈63在四輪驅(qū)動行駛時，將傳遞到主動齒輪60的發(fā)動機2的動力向從動齒輪62傳遞。
[0047]切換套筒44形成為圓筒狀，在內(nèi)周部具有能夠與前述差速器殼51、襯套56以及花鍵件61的各花鍵外齒接合的花鍵內(nèi)齒。切換套筒44構(gòu)成為能夠通過致動器70在將差速器殼51和襯套56接合的第I位置、和將襯套56和花鍵件61接合的第2位置之間，沿后輪用輸出軸55的軸向移動。本實施方式的切換套筒44構(gòu)成本發(fā)明的套筒。
[0048]在第I位置，切換套筒44的花鍵內(nèi)齒與差速器殼51和襯套56的各花鍵外齒接合，且與花鍵件61的花鍵外齒不接合，從而設為發(fā)動機2的動力僅向后輪7L、7R傳遞的兩輪驅(qū)動模式或者發(fā)動機2的動力經(jīng)由控制離合器45還向前輪IlLUlR傳遞的備用四輪驅(qū)動模式。
[0049]在第2位置，切換套筒44的花鍵內(nèi)齒與襯套56和花鍵件61的各花鍵外齒接合，從而設為發(fā)動機2的動力經(jīng)由中央差速器42向后輪7L、7R和前輪11L、IlR傳遞的全時四輪驅(qū)動模式。
[0050]致動器70連接于ECU100，根據(jù)來自E⑶100的驅(qū)動信號來使切換套筒44移動。另夕卜，在四輪驅(qū)動車I的車內(nèi)，設置有能夠切換兩輪驅(qū)動模式或者備用四輪驅(qū)動模式、和全時四輪驅(qū)動模式的切換開關101。切換開關101連接于ECU100，向ECU100輸出與各模式相應的信號。因此，致動器70根據(jù)來自E⑶100的各模式的驅(qū)動信號來使切換套筒44向第I位置或者第2位置移動。此外，也可以代替切換開關101而設置切換桿。
[0051]作為致動器70，例如可以使用由齒條齒輪機構(gòu)、和與小齒輪連接的電動馬達構(gòu)成的裝置，該齒條齒輪機構(gòu)由齒條和小齒輪構(gòu)成。在本實施方式中，致動器70中,通過電動馬達來使小齒輪旋轉(zhuǎn)，從而使齒條往復運動。電動馬達通過E⑶100來控制。切換套筒44與齒條聯(lián)動而沿軸向移動。
[0052]控制離合器45連接于傳遞機構(gòu)43，使后輪用輸出軸55和傳遞機構(gòu)43接合或者釋放?？刂齐x合器45作為所謂的多板離合器而構(gòu)成，具有與后輪用輸出軸55 —體旋轉(zhuǎn)的多個摩擦盤81、和與花鍵件61 —體旋轉(zhuǎn)的多個摩擦板82。另外，控制離合器45連接于E⑶100，構(gòu)成為能夠通過ECU100來控制摩擦盤81和摩擦板82的按壓力矩，從而調(diào)整后輪用輸出軸55和傳遞機構(gòu)43之間的離合器傳遞轉(zhuǎn)矩。由此，能夠使分配到前輪IlLUlR和后輪7L、7R的轉(zhuǎn)矩的比例變化。
[0053]作為控制離合器45，可以是任何結(jié)構(gòu)，只要能夠通過E⑶100來電子控制即可，例如可以使用利用電動馬達等致動器來使按壓力矩作用的結(jié)構(gòu)、通過電磁鐵、液壓來使按壓力矩作用的結(jié)構(gòu)等各種結(jié)構(gòu)。
[0054]另外，控制離合器45例如能夠在全時四輪驅(qū)動模式時，通過將離合器傳遞轉(zhuǎn)矩設為最大，來將后輪用輸出軸55和傳遞機構(gòu)43設為直接連接狀態(tài)。這種情況下，中央差速器42成為差速鎖定狀態(tài)。進而，控制離合器45也能夠在全時四輪驅(qū)動模式時，調(diào)整離合器傳遞轉(zhuǎn)矩，限制差速，從而使中央差速器42作為防滑差速器(以下，簡稱為LSD)發(fā)揮功能。
[0055]另外，控制離合器45例如能夠在切換套筒44處在第I位置時、即選擇了兩輪驅(qū)動模式時，根據(jù)四輪驅(qū)動車I的行駛狀態(tài)等來調(diào)整離合器傳遞轉(zhuǎn)矩，從而實現(xiàn)備用四輪驅(qū)動模式。
[0056]另外，控制離合器45在從通過后述通斷裝置10切斷了前輪IlLUlR和前傳動軸8之間的動力傳遞的兩輪驅(qū)動模式向備用四輪驅(qū)動模式的轉(zhuǎn)換時，通過調(diào)整離合器傳遞轉(zhuǎn)矩，能夠作為進行通斷裝置10的同步的同步裝置發(fā)揮功能。在此，所謂通斷裝置10的同步，是指逐漸減小后述第I襯套12和第2襯套13之間的旋轉(zhuǎn)差而最終使它們大致一致。本實施方式的控制離合器45構(gòu)成本發(fā)明的離合器。
[0057]E⑶100構(gòu)成為包含具備例如CPU、RAM、R0M、輸入輸出接口等的微型計算機，CPU利用RAM的暫時存儲功能，并且按照預先存儲于ROM的程序來進行信號處理。在ROM中，以與后述驅(qū)動狀態(tài)切換控制相關的程序為代表，存儲有四輪驅(qū)動車I的控制所需要的各種程序。本實施方式的ECU100構(gòu)成本發(fā)明的控制單元。
[0058]E⑶100經(jīng)由致動器70控制切換套筒44的移動，并且控制控制離合器45的接合和釋放。另外，ECU100在從兩輪驅(qū)動模式向全時四輪驅(qū)動模式切換時，控制控制離合器45的接合力即離合器傳遞轉(zhuǎn)矩，以使前輪IlLUlR的旋轉(zhuǎn)和前傳動軸8的旋轉(zhuǎn)、即后述第I襯套12的旋轉(zhuǎn)和第2襯套13的旋轉(zhuǎn)同步。
[0059]進而，E⑶100經(jīng)由致動器15控制通斷套筒14的移動。尤其是，E⑶100在上述同步完成后使通斷套筒14移動到傳遞位置，使通斷裝置10設為傳遞狀態(tài)。
[0060]后傳動軸5設置在后輪用輸出軸55和后差速器6之間，將從分動裝置4輸出的動力經(jīng)由后差速器6傳遞到后輪7L、7R。
[0061]后差速器6設置在后傳動軸5和左右后輪7R、7L之間，允許左右后輪7R、7L的旋轉(zhuǎn)差。
[0062]前傳動軸8設置在分動裝置4、詳細而言傳遞機構(gòu)43和前差速器9之間，將從分動裝置4輸出的動力經(jīng)由前差速器9傳遞到左右前輪11R、11L。即，前傳動軸8在傳遞機構(gòu)43和左右前輪IlRUlL之間進行動力的傳遞。本實施方式的前傳動軸8構(gòu)成本發(fā)明的副驅(qū)動輪驅(qū)動部件。
[0063]前差速器9設置在前傳動軸8和左右前輪IlRUlL之間，允許左右前輪IlRUlL
的旋轉(zhuǎn)差。
[0064]通斷裝置10設置在前差速器9和前輪IlR之間。通斷裝置10構(gòu)成為能夠切換在前傳動軸8和左右前輪IlRUlL之間傳遞動力的傳遞狀態(tài)、和切斷動力的切斷狀態(tài)。具體而言，通斷裝置10具備:與前差速器側(cè)連接的第I襯套12 ;與前輪IlR側(cè)連接的第2襯套13 ;能夠與這些第I襯套12和第2襯套13接合的通斷套筒14 ；以及致動器15。在第I襯套12和第2襯套13的外周形成有花鍵外齒，在通斷套筒14的內(nèi)周形成有能夠與這些花鍵外齒接合的花鍵內(nèi)齒。致動器15連接于E⑶100，根據(jù)來自E⑶100的驅(qū)動信號來使通斷套筒14沿軸向移動。作為致動器15，可以使用與上述致動器70同樣的裝置。
[0065]在該通斷裝置10中，通過使通斷套筒14移動到與第I襯套12和第2襯套13的雙方接合的傳遞位置，從而設為在前傳動軸8和左右前輪IlRUlL之間傳遞動力的傳遞狀態(tài)。另一方面，通過使通斷套筒14移動到僅與第I襯套12和第2襯套13中的某一方接合(在本實施方式中僅與第2襯套13接合)的切斷位置，從而設為在前傳動軸8和左右前輪IlRUlL之間切斷動力的切斷狀態(tài)。本實施方式的通斷裝置10構(gòu)成本發(fā)明的通斷單元。
[0066]接著，參照圖2?圖7，說明本實施方式的分動裝置4的驅(qū)動狀態(tài)切換控制。
[0067]首先，說明在本實施方式的分動裝置4中，從備用四輪驅(qū)動模式向全時四輪驅(qū)動模式的驅(qū)動狀態(tài)切換控制。[0068]如圖5所示，當在備用四輪驅(qū)動模式中、由駕駛者按下切換開關101(參照圖1)、存在表示全時四輪驅(qū)動模式的要求的信號的輸入時，ECU100使控制離合器45接合，S卩，使離合器傳遞轉(zhuǎn)矩設為最大而成為直接連接狀態(tài)(步驟SI)。由此，如圖2所示，在分動裝置4中，后輪用輸出軸55與傳遞機構(gòu)43的旋轉(zhuǎn)一致，經(jīng)由差速器殼51、襯套56以及花鍵件61施加到套筒44的載荷成為僅有發(fā)動機2 (參照圖1)的發(fā)動機轉(zhuǎn)矩。
[0069]接下來，E⑶100向致動器70輸出驅(qū)動信號，使切換套筒44從圖2所示的第I位置朝向圖4所示的第2位置移動(步驟S2)。此時，如圖3所示，切換套筒44經(jīng)過與差速器殼51、襯套56以及花鍵件61都接合的差速鎖定狀態(tài)。但是，即使成為該差速鎖定狀態(tài)，由于如上述那樣，控制離合器45接合著，所以成為對套筒44的循環(huán)轉(zhuǎn)矩的輸入被切斷的狀態(tài)。即，施加到套筒44的載荷成為僅有發(fā)動機轉(zhuǎn)矩。因此，套筒44即使在經(jīng)過差速鎖定狀態(tài)的情況下，也不會如以往那樣受到循環(huán)轉(zhuǎn)矩的影響而能夠順利地移動到第2位置。在此，圖3所示的控制離合器45上施加的斜線表示控制離合器45的接合狀態(tài)。
[0070]接下來，E⑶100在如圖4所示使套筒44移動到第2位置后，使控制離合器45釋放，即，使離合器傳遞轉(zhuǎn)矩設為最小或者零(步驟S3)。由此，從備用四輪驅(qū)動模式向全時四輪驅(qū)動模式的切換完成。
[0071]接著，說明在本實施方式的分動裝置4中，從全時四輪驅(qū)動模式向備用四輪驅(qū)動模式的驅(qū)動狀態(tài)切換控制。
[0072]如圖6所示，當在全時四輪驅(qū)動模式中、由駕駛者按下切換開關101 (參照圖1)、存在表示備用四輪驅(qū)動模式的要求的信號的輸入時，ECU100使控制離合器45接合，S卩，使離合器傳遞轉(zhuǎn)矩設為最大而成為直接連接狀態(tài)(步驟SI I)。由此，如圖4所示，在分動裝置4中，后輪用輸出軸55與傳遞機構(gòu)43的旋轉(zhuǎn)一致，經(jīng)由差速器殼51、襯套56以及花鍵件61施加到套筒44的載荷成為僅有發(fā)動機2(參照圖1)的發(fā)動機轉(zhuǎn)矩。
[0073]接下來，E⑶100向致動器70輸出驅(qū)動信號，使切換套筒44從圖4所示的第2位置朝向圖2所示的第I位置移動(步驟S12)。此時，如圖3所示，切換套筒44經(jīng)過與差速器殼51、襯套56以及花鍵件61都接合的差速鎖定狀態(tài)。但是，即使成為該差速鎖定狀態(tài)，由于如上述那樣，控制離合器45接合著，所以成為對套筒44的循環(huán)轉(zhuǎn)矩的輸入被切斷的狀態(tài)。即，施加到套筒44的載荷成為僅有發(fā)動機轉(zhuǎn)矩。因此，套筒44即使在經(jīng)過差速鎖定狀態(tài)的情況下，也不會如以往那樣受到循環(huán)轉(zhuǎn)矩的影響而順利地移動到第I位置。
[0074]接下來，E⑶100在如圖2所示使套筒44移動到第I位置后，使控制離合器45釋放，即，使離合器傳遞轉(zhuǎn)矩設為最小或者零(步驟S13)。由此，從全時四輪驅(qū)動模式向備用四輪驅(qū)動模式的切換完成。
[0075]這樣，在本實施方式中，E⑶100在切換全時四輪驅(qū)動模式和備用四輪驅(qū)動模式時，在使控制離合器45接合后使切換套筒44移動，并且在切換套筒44移動到第I位置或者第2位置后，使控制離合器45釋放。由此，在本實施方式的分動裝置4中，能夠順利地進行備用四輪驅(qū)動模式和全時四輪驅(qū)動模式的切換。
[0076]接著，說明在本實施方式的分動裝置4中，從兩輪驅(qū)動模式向備用四輪驅(qū)動模式的驅(qū)動狀態(tài)切換控制。
[0077]如圖7所示，當在兩輪驅(qū)動模式中、由駕駛者按下切換開關101 (參照圖1)、存在表示備用四輪驅(qū)動模式的要求的信號的輸入時，E⑶100通過控制離合器45來實施前輪11L、IlR的旋轉(zhuǎn)與前傳動軸8的旋轉(zhuǎn)的同步(步驟S21)。具體而言，ECUlOO逐漸提高控制離合器45的離合器傳遞轉(zhuǎn)矩，使停止著的前傳動軸8 (參照圖1)旋轉(zhuǎn)。由此，可謀求第I襯套12的旋轉(zhuǎn)和第2襯套13的旋轉(zhuǎn)的同步。當實現(xiàn)了該同步時，通斷套筒14的移動也變得順利，且能夠抑制使通斷裝置10從切斷狀態(tài)向傳遞狀態(tài)切換時的沖擊等。
[0078]接下來，E⑶100在步驟S21的同步的完成后，向致動器15 (參照圖1)輸出驅(qū)動信號，使通斷套筒14從切斷位置移動到傳遞位置(步驟S22)。由此，從兩輪驅(qū)動模式向備用四輪驅(qū)動模式的切換完成。
[0079]如以上那樣，本實施方式的分動裝置4中，通過切換套筒44移動到第I位置，從而差速器殼51和襯套56接合，襯套56和花鍵件61為非接合狀態(tài)。由此，能夠?qū)⑺妮嗱?qū)動車I設為兩輪驅(qū)動模式或者備用四輪驅(qū)動模式。另外，通過切換套筒44移動到第2位置，從而襯套56和花鍵件61接合。由此，能夠?qū)⑺妮嗱?qū)動車I設為全時四輪驅(qū)動模式。
[0080]另外，本實施方式的分動裝置4具備使后輪用輸出軸55和花鍵件61接合或者釋放的控制離合器45。因而，本實施方式的分動裝置4在切換兩輪驅(qū)動模式或者備用四輪驅(qū)動模式、和全時四輪驅(qū)動模式時，通過使控制離合器45接合，能夠在切換套筒44的移動之前，將襯套56和花鍵件61設為直接連接狀態(tài)。因此，本實施方式的分動裝置4中，在兩輪驅(qū)動模式或者備用四輪驅(qū)動模式、和全時四輪驅(qū)動模式的切換時，不會因循環(huán)轉(zhuǎn)矩而導致切換套筒44難以移動，能夠順利地切換兩輪驅(qū)動模式或者備用四輪驅(qū)動模式、和全時四輪驅(qū)動模式。
[0081]另外，本實施方式的分動裝置4具備能夠切換傳遞狀態(tài)和切斷狀態(tài)的通斷裝置10，所以能夠在兩輪驅(qū)動模式時，通過通斷裝置10在前傳動軸8和前輪IlLUlR之間切斷動力。由此，在兩輪驅(qū)動模式下，能夠使前傳動軸8的驅(qū)動(旋轉(zhuǎn))停止，能夠?qū)崿F(xiàn)燃料經(jīng)濟性的提聞。
[0082]另外，本實施方式的分動裝置4中，在ECU100控制切換離合器44的接合力即離合器傳遞轉(zhuǎn)矩，由此前輪IlLUlR的旋轉(zhuǎn)與前傳動軸8的旋轉(zhuǎn)的同步完成后，使通斷裝置10切換為傳遞狀態(tài)，所以能夠順利地進行通斷裝置10的切換。
[0083]另外，本實施方式的分動裝置4具備控制離合器45，由此能夠?qū)崿F(xiàn)兩輪驅(qū)動模式、備用四輪驅(qū)動模式以及全時四輪驅(qū)動模式，且還能夠順利地進行各模式的轉(zhuǎn)換。由此，能夠一邊確保牽引性能，一邊謀求燃料經(jīng)濟性提高。即，例如在路面摩擦系數(shù)比較高的鋪設道路上行駛的情況下，設為備用四輪驅(qū)動模式，增大對于后輪7L、7R的轉(zhuǎn)矩分配，從而能夠提高轉(zhuǎn)彎性能。另一方面，在要求比較大的牽引力的非鋪設道路上行駛的情況下，設為全時四輪驅(qū)動模式，使控制離合器45作為LSD發(fā)揮功能，從而能夠提高通行性(走破性)。另一方面，在備用四輪驅(qū)動模式下，將通斷裝置10設為切斷狀態(tài)，從而實現(xiàn)燃料經(jīng)濟性提高。
[0084]進而，本實施方式的分動裝置4能夠用單個控制離合器45來進行上述的備用四輪驅(qū)動模式與全時四輪驅(qū)動模式的切換、以及在從備用四輪驅(qū)動模式向兩輪驅(qū)動模式切換時的通斷裝置10的同步。因此，能夠?qū)⒎謩友b置4緊湊地搭載于四輪驅(qū)動車I。
[0085]此外，在本實施方式中，說明了將本發(fā)明的分動裝置應用于使用發(fā)動機等內(nèi)燃機作為驅(qū)動力源的四輪驅(qū)動車的例子，但是也可以應用于并用內(nèi)燃機和電動機的所謂的混合動力車輛。
[0086]如以上說明那樣，本發(fā)明的分動裝置具有能夠順利地切換兩輪驅(qū)動狀態(tài)和四輪驅(qū)動狀態(tài)這一效果，對所有搭載于能夠切換兩輪驅(qū)動狀態(tài)和四輪驅(qū)動狀態(tài)的四輪驅(qū)動車的分動裝置都是有用的。
[0087]附圖標記說明
[0088]I四輪驅(qū)動車
[0089]2發(fā)動機(驅(qū)動力源)
[0090]4分動裝置
[0091]7R、7L后輪(主驅(qū)動輪)
[0092]8前傳動軸(副驅(qū)動輪驅(qū)動部件)
[0093]10通斷裝置(通斷單元)
[0094]IlRUlL前輪(副驅(qū)動輪)
[0095]42中央差速器
[0096]43傳遞機構(gòu)
[0097]44切換套筒(套筒)
[0098]45控制離合器(離合器)
[0099]50差速機構(gòu)
[0100]51差速器殼
[0101]53 一方的半軸齒輪(一方的輸出部件)
[0102]54另一方的半軸齒輪(另一方的輸出部件)
[0103]55后輪用輸出軸(一方的輸出部件)
[0104]56襯套(另一方的輸出部件)
[0105]61花鍵件(傳遞部件)
[0106]100 ECU (控制單元)
【權利要求】
1.一種分動裝置，搭載于能夠切換兩輪驅(qū)動狀態(tài)和四輪驅(qū)動狀態(tài)的四輪驅(qū)動車，能夠?qū)尿?qū)動力源輸出的動力分配于主驅(qū)動輪和副驅(qū)動輪而輸出，其特征在于，具備: 中央差速器，其具有:差速機構(gòu)，包含與主驅(qū)動輪連接的一方的輸出部件、以及能夠與傳遞部件之間傳遞動力的另一方的輸出部件，所述傳遞部件與副驅(qū)動輪連接；和與所述驅(qū)動力源連接的差速器殼； 套筒，其能夠在所述差速器殼與所述另一方的輸出部件接合的第I位置、和所述另一方的輸出部件與所述傳遞部件接合的第2位置之間移動；以及 離合器，其將所述一方的輸出部件與所述傳遞部件接合以及釋放。
2.根據(jù)權利要求1所述的分動裝置，其特征在于，具備: 副驅(qū)動輪驅(qū)動部件，其在所述傳遞部件和所述副驅(qū)動輪之間進行動力的傳遞；和 通斷單元，其能夠切換在所述副驅(qū)動輪驅(qū)動部件和所述副驅(qū)動輪之間傳遞動力的傳遞狀態(tài)、和切斷動力的切斷狀態(tài)。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的分動裝置，其特征在于， 具備控制單元，該控制單元控制所述套筒的移動、所述離合器的接合和釋放， 所述控制單元，在切換所述兩輪驅(qū)動狀態(tài)和所述四輪驅(qū)動狀態(tài)時，在將所述離合器接合后使所述套筒移動，并且在所述套筒移動到所述第I位置或者所述第2位置后將所述離合器釋放。
4.根據(jù)權利要求3所述的分動裝置，其特征在于， 所述控制單元，在從所述兩輪驅(qū)動狀態(tài)向所述四輪驅(qū)動狀態(tài)切換時，以使所述副驅(qū)動輪的旋轉(zhuǎn)與所述副驅(qū)動輪驅(qū)動部件的旋轉(zhuǎn)同步的方式控制所述離合器的接合力，并且在所述同步完成后將所述通斷單元切換到傳遞狀態(tài)。
【文檔編號】B60K23/08GK104010859SQ201180075777
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2011年12月22日 優(yōu)先權日:2011年12月22日
【發(fā)明者】今福瑞樹 申請人:豐田自動車株式會社