JPH02189233A - ４輪駆動車の２―４切換制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、４輪駆動車、特に２輪駆動状態と４輪駆動状
態の切換が可能とされ、且つ２輪駆動時に従動輪となる
車輪の駆動系統を切断する５フリ一ホイール機構が設け
られた４輪駆動車の２−４切換制御装置に関する。

（従来の技術） エンジン出力により前輪及び後輪を駆動するようにした
４輪駆動車においては、運転者の操作により、前輪また
は後輪のいずれが一方のみを駆動する２輪駆動状態に切
換えうるようにすることがあり、この場合、例えば特開
昭５６−１３５３２０号公報に記載されているように、
２輪駆動時に従動輪となる車輪の駆動系統を切断するフ
リーホイール機構を設けることがある。これは、エンジ
ンないし変速機の出力を前輪側と後輪側とに分割するト
ランスファ装置において、例えば前輪側への動力の伝達
を遮断して２輪駆動状態としたときに、従動輪となる前
輪からこのトランスファ装置までの駆動系統が前輪の回
転により徒にバックドライブされることを回避して、駆
動損失を低減するために設けられるものである。

一方、上記のように２輪駆動状態と４輪駆動状態との切
換えを可能とした場合、その切換機構の操作性向上のた
め、該切換機構をアクチュエータによって操作するよう
に構成することがある。この場合、運転者のスイッチ操
作によりアクチュエータを作動させて、切換機構を前輪
及び後輪の両者へ駆動力を伝達する４輪駆動位置と、い
ずれか一方の車輪への駆動力の伝達を遮断する２輪駆動
位置との間で移動させるように構成される。

（発明が解決しようとする課題） ところで、上記のように２輪駆動と４輪駆動との切換機
構（以下、２−４切換機構という）をアクチュエータに
よって操作するようにしたものにおいては、該アクチュ
エータによる切換操作の途中でエンジンが停止されて、
該アクチュエータないし切換機構が２輪駆動位置と４輪
駆動位置との中間位置で停止してしまうことがある。こ
の場合、この種の４輪駆動車は、４輪駆動状態での走行
が基本であるから、次のエンジン始動時には、上記切換
機構が４輪駆動位置側に移動するようにアクチュエータ
を作動させて、４輪駆動状態で発進するように構成する
ことが考えられる。しかし、その場合に、前輪または後
輪のいずれか一方の駆動系統を断接するフリーホイール
機構が切断状態にあると、切換機構が４輪駆動状態に操
作されても、該フリーホイール機構が設けられた車輪に
駆動力が伝達されないことになる。特に、トランスファ
装置に前、後輪間の回転速度差を許容するためのセンタ
デフが設けられている場合には、該センタデフが差動動
作可能な状態にあり、しがもフリーホイール機構が切断
されていると、前、後輪とも駆動力が伝達されないこと
になって、発進が不能となるのである。また、これに対
しては、上記フリーホイール機構を接続した上で、切換
機構を中間位置から４輪駆動位置に操作することが考え
られるが、このようにした場合、４輪駆動状態での走行
が可能となるまでに時間が掛がることになる。

本発明は、２−４切換機構を操作するアクチュエータが
備えられ、且つ２輪駆動時に従動輪となる車輪の駆動系
統を切断するフリーホイール機構が設けられた４輪駆動
車における上記のような問題に対処するもので、上記切
換機構ないしアクチュエータが２輪駆動位置と４輪駆動
位置の中間で停止した場合にも、次の発進時に確実且つ
速かに発進しうるようにすることを課題とする。

（課題を解決するための手段） 上記課題を解決するため、本発明は次のように構成した
ことを特徴とする。

すなわち、本発明に係る４輪駆動車の２−４切換制御装
置は、前輪または後輪のいずれか一方のみを駆動する２
輪駆動状態と前輪及び後輪を駆動する４輪駆動状態との
切換えを行う２−４切換機構と、該２−４切換機構を操
作するアクチュエータと、２輪駆動時に従動輪となる車
輪の駆動系統を切断するフリーホイール機構とが設けら
れた４輪駆動車において、上記アクチュエータによる２
４切換機構の操作位置を検出する操作位置検出手段と、
上記フリーホイール機構の断接状態を検出するフリーホ
イール検出手段と、エンジン始動時に、上記アクチュエ
ータによる２−４切換機構の操作位置が２輪駆動位置と
４輪駆動位置の中間位置にある場合に、上記両検出手段
の出力に応じてアクチュエータを作動させる制御手段と
を備える。そして、この制御手段により、上記の場合に
、フリーホイール機構が切断されておれば２−４切換機
構を２輪駆動位置に、該フリーホイール機構が接続され
ておれば２−４切換機構を４輪駆動位置に操作させるよ
うにアクチュエータを作動させる。

（作　　用） 上記の構成によれば、２−４切換機構の作動中にエンジ
ンが停止されて、アクチュエータが該機構の２輪駆動位
置と４輪駆動位置との中間位置で停止した場合、次のエ
ンジン始動時に、フリーホイール機構が接続されておれ
ば、アクチュエータが４輪駆動位置側に作動して、４輪
駆動状態で発進可能となり、またフリーホイール機構が
切断されておれば、アクチュエータが２輪駆動位置側に
作動して、２輪駆動状態で発進可能な状態となる。つま
り、上記のようにアクチュエータが中間位置で停止して
いる場合にも、基本的には４輪駆動状態で直ちに発進可
能となると共に、フリーホイール機構が切断されている
場合にも、２輪駆動状態で確実且つ速かに発進すること
が可能となるのである。

（実　施　例） 以下、本発明の実施例について説明する。

まず、第１図により本実施例に係る４輪駆動車の概略の
構成とそのＭ御システムについて説明する。

この４輪駆動車には、変速機（図示せず）を介してエン
ジン出力が入力されるトランスファ装置１０が備えられ
、該装置１０に前方へ突出する第１出力軸１１と、後方
へ突出する第２出力軸１２とが設けられている。そして
、第１出力軸１１は、プロペラシャフト】３、前輪用差
動装置１４及び左右の前車軸１５．１６を介して前輪に
至り、また、図示しないが、第２出力軸１２もプロペラ
シャフト、後輪用差動装置及び左右の後車軸を介して後
輪に至っている。

上記トランスファ装置１０は、後述するように、主なる
構成要素として、副変速機２０と、センタデフ３０と、
切換装置４０とを有する（第２．３図参照）、そして、
このトランスファ装置１０は、上記副変速機２０がらの
動力を第２出力軸１２から後輪側へのみ伝達する２輪駆
動状態と、第１、第２出力軸１１．１２から前輪側及び
後輪側へそれぞれ出力する４輪駆動状態との切換えが可
能とされ、また４輪駆動状態においては、上記センタデ
フ３０を差動動作させて前、後輪間の回転速度差の発生
を許容するセンタデフフリー状態と、該センタデフの差
動動作を阻止して前、後輪を均等に駆動するセンタデフ
ロック状態との切換えが可能とされ、これらの切換えを
上記切換装置４０によって行うようになっている。

また、上記前輪差動装置１４には、一方の前車軸１６へ
の動力の伝達を断接するフリーホイール装置５０が設け
られ、該装置５０を駆動する負圧式のアクチュエータ５
１が備えられている。このアクチュエータ５１には、第
１、第２負圧通路５２．５３が接続されていると共に、
これらの負圧通路５２．５３にフリーホイール接続用ソ
レノイド５４及び切断用ソレノイド５５がそれぞれ配置
され、接続用ソレノイド５４がＯＮ、切断用ソレノイド
５５がＯＦＦのときにフリーホイール装置５０が接続さ
れ、また接続用ソレノイド５４がＯＦＦ、切断用ソレノ
イド５５がＯＮのときにフリーホイール装置５０が切断
されるようになっている。

そして、この４輪駆動車には、上記トランスファ装置１
０における切換装置４０とフリーホイール装置５０の作
動を制御するコントローラ６０が備えられ、このコント
ローラ６０に、運転者によって操作されるセンタデフ３
０のロック、フリーの切換えを行うスイッチ（センタデ
フ切換スイッチ）６１からの信号ａと、２輪駆動、４輪
駆動の切換を行うスイッチ（２−４切換スイツチ）６２
からの信号すと、上記切換装置４ｏの状態を検出するポ
ジションスイッチやリミットスイッチ等からの信号Ｃと
、上記フリーホイール装置５゜の断接状態を検出するフ
リーホイールセンサ６３からの信号ｄとが入力されると
共に、該コントローラ６０から、上記切換装置４ｏのア
クチュエータと、上記ツーホイール装置５ｏの接続用及
び切断用ソレノイド５４．５５とに制御信号ｅ。

ｆ、ｇが出力されるようになっている。

次に、第２．３図により上記トランスファ装置１０の構
造について説明する。

上記のように、このトランスファ装置１ｏは、エンジン
出力が変速機により変速段に応じて減速された上で入力
される副変速８！２０と、該副変速機２０の出力を前輪
側と後輪側とに分割するセンタデフ３０とを有する。

これらのうち、副変速機２０は、第３図に骨子を示すよ
うに、変速機出力軸２１が切換スリーブ２２によりサン
ギヤ２３またはビニオンキャリヤ２４に選択的に接続さ
れるプラネタリギヤ機構によって構成されている。そし
て、このプラネタリギヤ機構のリングギヤ２５が固定さ
れ、且つ上記ビニオンキャリヤ２４がセンタデフ３０に
動力を伝達する中間軸２６に連結されていることにより
、実線で示すように、変速機出力軸２１がビニオンキャ
リヤ２４に接続されたときには、該軸２１の回転をその
まま中間軸２６に伝達し、また鎖線で示すように、変速
機出力軸２１がサンギヤ２３に接続されたときには、該
軸２１の回転を減速して中間軸２６に伝達するようにな
っている。

また、上記センタデフ３０もプラネタリギヤ機構で構成
され、上記中間軸２６が該プラネタリギヤ機構のビニオ
ンキャリヤ３１に連結されていると共に、リングギヤ３
２が後輪側へ動力を出力する上記第２出力軸１２に連結
されている。また、該プラネタリギヤ機構のサンギヤ３
３は、上記切換装置４０を構成するクラッチ機構４１と
、上記中間軸２６と第１出力軸１１との間に設けられた
チェーン式伝動機構を構成する駆動側スプロケット７１
、チェーン７２及び従動側スプロケット７３とを介して
、上記第１出力軸１１に連結されるようになっている。

一方、切換装置４０は、上記のクラッチ機構４１と、こ
れを操作する操作機１１１４２と、アクチュエータとし
てのモータ４３と、該モータ４３による操作力を設定す
る操作力設定Ｖ＆横４４とで構成されている。

これらのうち、クラッチ機′ｎ４４１は、上記センタデ
フ３０におけるサンギヤ３３の延長部に結合されたクラ
ッチハブ８１と、リングギヤ３２に一体的に設けられた
第１クラツチギヤ８２と、上記チェーン式伝動機構の駆
動側スプロケット７１に一体的に設けられた第２クラツ
チギヤ８３と、これらに跨ってスライド可能にスプライ
ン嵌合された切換スリーブ８４とで構成されている。な
お、この実施例では、上記クラッチハブ８１と第２クラ
ツチギヤ８３との間に、これらの回転を同期させるため
のシンクロナイザリング８５が介装されている。

ここで、このクラッチ機構４１における切換スリーブ８
４の位置と動力伝達状態との関係を説明すると、まず、
スリーブ８４が図面上、左側のストローク端に位置する
場合は、クラッチハブ８１と第２クラツチギヤ８３とが
結合されることにより、上記センタデフ３０のサンギヤ
３３が伝動機構の駆動側スプロケット７１に結合される
。これにより、上記センタデフ３０は、一方の出力要素
であるサンギヤ３３が第１出力軸１１から前輪に、他方
の出力要素であるリングギヤ３２が第２出力軸１２から
後輪にそれぞれ連結されて、ビニオンキャリヤ３１から
入力される動力を前、後輪にそれぞれ伝達する４輪駆動
状態となると共に、この場合は、上記サンギヤ３３とリ
ングギヤ３２との差動動作が許容されて、前、後輪間の
回転速度差の発生が可能なセンタデフフリーの４輪駆動
状Ｂ（以下、４ＷＦと記す）となる。

また、この状態から上記スリーブ８４が図面上、右側へ
一定量だけスライドされたストローク中間位置において
は、該スリーブ８４により上記クラッチハブ８１とその
両側の第１、第２クラッチギヤ８２，８３の３者が結合
されることにより、センタデフ３０のビニオンキャリヤ
３１に入力される動力がサンギヤ３３から前輪側へ、リ
ングギヤ３２から後輪側へそれぞれ出力されて、上記の
場合と同様に、前、後輪が駆動される４輪駆動状態とな
るが、この場合は、サンギヤ３３とリングギヤ３２とが
結合されることにより、これらの差動動作が阻止されて
、前、後輪が均等に駆動されるセンタデフロックの４輪
駆動状態（以下、４ＷＬと記す）となる。

さらに、この状態から上記スリーブ８４が図面上、右側
にスライドして、第２．３図に実線で示すように右側の
ストローク端に位置すると、該スリーブ８４がクラッチ
ハブ８１と第１クラツチギヤ８２のみに跨って嵌合した
状態となって、該クラッチハブ８１と第２クラツチギヤ
８３との結合が解除される。そのため、センタデフ３０
がロックされたまま、該センタデフ３０から第１出力軸
１１ないし前輪側への動力の伝達が遮断されることにな
り、これにより後輪側へのみ動力が伝達される２輪駆動
状Ｒ（以下、２Ｗと記す）となる。

また、このクラッチ機構４１を作動させる操作機構４２
は、モータ４３により上記操作力設定機構４４を介して
回転される円筒カム９１と、該カム９１におけるカム溝
９１ａに係合されたフォロワー９２を有するシフトロッ
ド９３と、該シフトロッド９３に固設されて上記クラッ
チ機構４１における切換スリーブ８４に係合されたシフ
トフォーク９４とで構成されている。そして、上記モー
タ４３による円筒カム９１の回転により、シフトロッド
９３及びシフトフォーク９４を介して、切換スリーブ８
４が上記のように左右のストローク端とその中間位置と
にスライドされる。

次に、第４，５図により、切換装置４０における上記操
作力設定機構４４について説明する。

この操作力設定機構４４は、上記モータ４３の回転軸上
のギヤ１０１に噛合された絶縁体でなる駆動ギヤ１０２
と、該ギヤ１０２と同軸上で互いに対向状に配置され且
つ減速ギヤ１０３，１０４を介して上記円筒カム９１の
回転軸９１ｂ上のギヤ１０５に連結された同じく絶縁体
でなる従動ギヤ１０６と、該駆動ギヤ１０２及び従動ギ
ヤ１０６の共通の軸１０７に巻回され且つ両端の脚部１
０８ａ、１０８ａが駆動ギヤ１０２における従動ギヤ１
０６との対向面に突設された一対のビン１０２ａ、１０
２ａにそれぞれ係止されたコイルスプリング１０８とで
構成されている。そして、従動ギヤ１０６における駆動
ギヤ１０２との対向面にも一対のビン１０６ａ、１０６
ａが突設されて、上記コイルスプリング１０８の脚部１
０８ａ、１０８ａにそれぞれ当接されており、上記駆動
ギヤ１０２が回転したときに、該コイルスプリング１０
８のいずれか一方の脚部１０８ａが従動ギヤ１０６側の
一方のビン１０６ａを押すことにより、該コイルスプリ
ング１０．８の弾性力を介して従動ギヤ１０６に回転が
伝達されるようになっている。そのとき、従動ギヤ１０
６側の負荷に応じてコイルスプリング１０８が撓むこと
により、該負荷に対応する量だけ駆動ギヤ１０２と従動
ギヤ１０６とが相対回転する。

また、駆動ギヤ１０２における従動ギヤ１０６との対向
面には、半径方向に位置を異ならせて第１、第２ブラシ
１０９ａ、１０９ｂが取り付けられていると共に、第６
図に示すように、従動ギヤ１０６における駆動ギヤ１０
２との対向面には、上記ブラシ１０９ａ、１０９ｂとで
リミットスイッチを構成する導板１１０が貼り付けられ
ている。この導板１１０には、上記両ギヤ１０２．１０
６間に相対回転がないときに上記ブラシ１０９ａ、１０
９ｂが位置する中立位置を中心とし且つ半径方向外側の
第１ブラシ１０９ａに対応する幅の狭い第１切欠き部１
１０ａと、上記中立位置を中心とし且つ半径方向内側の
第２ブラシ１０９ｂに対応する幅の広い第２切欠き部１
１０ｂとが設けられており、また該導板１１０は所定の
電位（電源のプラス電位もしくはマイナス電位）に保持
されている。これにより、第１ブラシ１０９ａと第１切
欠き部１１０ａとで構成されて、駆動ギヤ１０２と従動
ギヤ１０６との相対回転に対応する上記モータ４３によ
る操作力が比較的小さな第１所定値Ｐ！　（例えば４０
Ｋｇ＞以上で導通する第１リミツトスイツチ１１１と、
第２ブラシ１０９ｂと第２切欠き部１１０ｂとで構成さ
れて、上記操作力が大きな第２所定値Ｐ２　　（例えば
８０Ｋｇ）以上で導通する第２リミツトスイツチ１１２
とが構成されている。

さらに、第４図に示すように、上記円筒カム９１の回転
軸９１ｂには絶縁体でなる円板１１３が固着されて、該
円板１１３上に３つの円弧状導板１１４ａ、１１４ｂ、
１１４ｃが同心状に貼付けられていると共に、これらの
導仮にそれぞれ対応させて３つのブラシ１１５ａ、１１
５ｂ、１１５Ｃが設けられ、これらによって円筒カム９
１の回転角、つまり上記クラッチ機構４１における切換
スリーブ８４の位置を検出する第１〜第３ポジシヨンス
イツチ１１６，１１７，１１８が楕成されている、これ
らのポジションスイッチ１１６〜１１８は、そのＯＮ、
ＯＦＦの組合わせにより、第７図に示すように、上記ス
リーブ８４の右側のストローク端の２Ｗ位置、ストロー
ク中央の４ＷＬ位置、及び左側のストローク端の４ＷＦ
位置の３ポジシヨンと、これら各位置の間の第１、第２
中間位置α、βの合計５ポジシヨンを検出することがで
きるようになっている。

なお、第１図に示すセンタデフ切換スイッチ６１は、具
体的には第８図に示すように運転席におけるハンドルの
近傍に設けられた切換レバーによって構成され、また２
−４切換スイツチ６２は該切換レバーに設けられた切換
ボタンによって構成されている。そして、切換レバー６
１が実線で示す中間位置にあるときに、４輪駆動状態で
センタデフ３０がロックされ（４ＷＬ）、また切換レバ
ー６１が鎖線で示す上方位置にある状態で切換ボタン６
２が操作されたときに、センタデフフリーの４輪駆動状
態（４ＷＦ）と２輪駆動状態（２Ｗ）との切換えが行わ
れるようになっている。また、該切換レバー６１を鎖線
で示す下方位置に操作することにより、４ＷＬ状態で副
変速機２０が低変速段側に操作されるようになっている
。

次に、第１図に示すコントローラ６０による切換制御動
作を第９図以下のフロチャートにしたがって説明する。

まず、第９図のフローチャートにより、この切換制御動
作のメインルーチンを説明すると、コントローラは、ス
テップＳ１で所定のシステム初期化を行った上で、ステ
ップＳ　２　＋　３３で、第１〜第３ポジシヨンスイツ
チ１１６〜１１８からの信号を入力し、これらの信号が
示すＯＮ、ＯＦＦの組合せと、第７図に示す予め設定さ
れた各ポジションについてのＯＮ、ＯＦＦの組合せとを
比較する。そして、実際の組合せが設定されているいず
れの組合せにも該当しないときに、ポジションスイッチ
１１６〜１１８のいずれかに故障が発生したものと判定
して、ステップＳ４によるポジションスイッチ故障モー
ドの制御を実行する。

また、２−４切換スイツチ６２からの信号に基いて２輪
駆動状態から４輪駆動状態への切換えが検出された場合
には、ステップＳ５でクラッチ機構４１におけるクラッ
チハブ８１と第２クラツチギヤ８３との同期状態を検出
し、この同期動作が正常に行われなかったと判定したと
きに、ステップＳ６からステップＳ７を実行して同期不
良モードの制御を行う。

そして、上記のようなポジションスイッチの故障及び同
期不良が発生していないときには、ステップＳ８による
通常の切換制御を実行する。

この通常の切換制御は第１０図のフローチャートにした
がって行われ、まずステップＳ１１でポジションスイッ
チ１１６〜１１８からの信号によって切換スリーブ８４
の現在のポジションを判定し、またステップＳ１２でセ
ンタデフ切換スイッチ６１及び２−４切換スイツチ６２
からの信号により、運転者が選択した駆動モードを実現
する目標ポジションを判定する。

そして、ステップＳＩ３．Ｓ１４で切換装置４０におけ
るモータ４３の回転方向及び操作力を設定すると共に、
ステップＳＬ５で、これらの設定動作によって得られた
方向及び操作力となるようにモータ４３の駆動制御を行
い、さらにステップＳ＋６でフリーホイール装置５０の
制御を行う。

上記ステップＳ１□による目標ポジションの判定は第１
１図のフローチャートにしたがって次のように行われる
。

まず、ステップＳ２１でエンジンのイグニッションスイ
ッチがＯＮとなった直後か否かを判定し、ＯＮの直後で
あればステップＳ２□でセンタデフ切換スイッチ６１が
ロック側にあるか否か、つまり第８図に示す切換レバー
６１が中間位置の４ＷＬ位置にあるか否かを判定する。

そして、該レバー６１が４ＷＬ位置に操作されていると
きは、ステップＳ２３で上記クラッチ機構４１における
切換スリーブ８４の目標ポジションも４ＷＬ位置に設定
すると共に、ステップＳ２４でポジションフラグＦＰを
Ｏにセットする。

また、上記切換レバー６１が４ＷＬ位置に操作されてい
ない場合は、ステップＳ２２からステップＳ２５を実行
して、ポジションスイッチ１１６〜１１８からの信号に
基いて上記スリーブ８４の現ポジションが２Ｗ位置にあ
るか否かを判定し、２Ｗ位置にある場合は、ステップＳ
２６．　Ｓ２７で該スリーブ８４の目標ポジションをそ
のまま２Ｗ位置に設定すると共に、上記ポジションフラ
グＦＰを１にセットする。

さらに、上記切換レバー６１が４ＷＬ位置になく　（２
Ｗ、４ＷＦの選択位置にあり）、且つ上記スリーブ８４
の現ポジションが２Ｗ位置にない（４ＷＬ、４ＷＦ位置
もしくは中間位置α、βにある）場合は、ステップＳ２
８でフリーホイール装置５０の断接状態を検出するセン
サ６３からの信号により、該フリーホイール装置５０が
接続されているか否かを判定する。そして、接続されて
いる場合には、ステップＳ２９でスリーブ８４の目標ポ
ジションを４ＷＦ位置に設定すると共に、上記ステップ
Ｓ２４でポジションフラグＦｐを０にセットし、またフ
リーホイール装置５０が切断されている場合は、上記ス
テップＳ２６．　Ｓ２７を実行し、目標ポジションを２
Ｗ位置に設定すると共に、ポジションフラグＦＰを１に
セットする。

一方、イグニッションスイッチがＯＮｉ作された後、つ
まりエンジンの始動後は、上記ステップＳ２１からステ
ップ３３０を実行し、上記センタデフ切換スイッチ（切
換レバー）６１が４ＷＬ位置にあるか否かを再び判定す
ると共に、４ＷＬ位置にあればステップＳ３□で切換ス
リーブ８４の目標ポジションも４ＷＬ位置に設定すると
共に、上記ステップＳ２４でポジションフラグＦＰをＯ
にセットする。また、切換レバー６１が２Ｗ、４ＷＦの
選択位置にある場合は、ステップＳ３２で２−４切換ス
イツチ、すなわち第８図に示す切換ボタン６２が操作さ
れたか否かを判定し、この操作がなければステップＳ３
ＳですでにセットされているポジションフラグＦＰの値
を判定して、Ｆｐ＝１であればステップＳ３４で切換ス
リーブ８４の目標ポジションを２Ｗ位置に設定し、Ｆｐ
＝ＯであればステップＳＳＳで該スリーブ８４の目標ポ
ジションを４ＷＦ位置に設定する。さらに、２−４切換
スイツチ（切換ボタン）６２が操作されれば、ステップ
Ｓ３６でポジションフラグＦＰの値を判定して、Ｆ２＝
１であれば、ステップＳ３７でＦ　ｐ　＝　０として上
記ステップＳ３５により目標ポジションを４ＷＦ位置に
設定し、またＦ　ｐ　＝　Ｏであればステップ３３８で
Ｆ　ｐ　＝　１として上記ステップＳ３４で目標ポジシ
ョンを２Ｗ位置に設定する。

以上のようにして、エンジンの始動時及び始動後に切換
スリーブ８４の目標ポジションが切換レバー（センタデ
フ切換スイッチ）６１の位置及び切換ボタン（２−４切
換スイツチ）６２の操作に応じて設定されることになる
が、特にエンジンの始動時において、切換レバー６１が
２Ｗ、４ＷＦの選択位置にあり、且つ切換スリーブ８４
が中間位置α、βにある場合には、フリーホイール装置
５０が接続されておれば、該スリーブ８４の目標ポジシ
ョンが４ＷＦ位置に、フリーホイール装置５０が切断さ
れておれば、該スリーブ８４の目標ポジション・が２Ｗ
位置にそれぞれ設定されることになる。これにより、い
ずれの場合にも、以下の制御により、当該車両が４輪駆
動状態または２輪駆動状態で確実且つ速かに発進しうる
ようになる。

このようにして切換スリーブ８４の目標ポジションが設
定されると、次に第１０図のフローチャートのステップ
ＳｔＳによるモータの回転方向の設定動作が行われるが
、この動作は第１２図のフローチャートにしたがって次
のように行われる。

まず、ステップＳ４１でイグニッションスイッチのＯＮ
の直後か否かを判定し、直後であれば次にステップＳ　
４２＋　３４３で第１、第２リミットスイッチ１１１，
１１２がＯＮ状態にあるが否かを判定する。そして、い
ずれのリミットスイッチもＯＦＦであれば、ステップＳ
４４で実行フラグＦｏを１に、少なくとも一方のリミッ
トスイッチがＯＮであれば、ステップＳ４５で該フラグ
Ｆ。を０にセットする。

次に、ステップＳ４６により上記実行フラグＦＯの値を
判定し、Ｆ　ｏ　＝　１であればステップ３４７以下の
モータ回転方向の設定動作を行う。

つまり、ステップＳ　４７　＋　８４８で第１、第２リ
ミットスイッチ１１１，１１２がＯＮ状態にあるか否か
を再び判定し、両リミットスイッチともＯＦＦの場合は
ステップＳ４９でＸ方向への回転許可フラグＦＡＸ、及
びＹ方向への回転許可フラグＦＡＹをいずれも０にリセ
ットする。ここで、Ｘ方向とは第２図に示すクラッチ機
構４１におけるスリーブ８４が図面上、右側から左側へ
、すなわち２Ｗ→４ＷＬ→４ＷＦ方向へスライドする方
向であり、またＹ方向とは上記スリーブ８４がその逆方
向にスライドする方向である。

一方、第１、第２リミットスイッチ１１１，１１２の少
なくとも一方がＯＮ状態にあるときは、上記ステップＳ
４７またはステップ３４ｇからステップＳ、Ｏを実行し
、モータ４３がＹ方向に回転していることを示すＹ方向
回転フラグＦｙの値を判定する。そして、Ｆ　ｙ　＝　
１のとき、すなわちモータ４３が現にＹ方向に回転して
いるときは、ステップＳ５１で上記Ｙ方向の回転許可フ
ラグＦＡＹがＯであることを確認した上で、ステップＳ
５２でＸ方向の回転許可フラグＦＡＸを１にセットする
。また、Ｙ方向回転フラグＦ　ｙ　＝　Ｏのときは、ス
テップＳ５３でモータ４３がＸ方向に回転していること
を示すＸ方向回転フラグＦＸの値を判定し、Ｆｘ＝１の
とき、すなわちモータ４３が現にＸ方向に回転している
ときは、ステップＳ５４で上記Ｘ方向の回転許可フラグ
ＦＡＸが０であることを確認した上で、ステップＳ５５
でＹ方向の回転許可スラグＦＡＹを１にセットする。こ
のようにして、モータ４３がＸ方向またはＹ方向に回転
している状態で、第１、第２リミットスイッチ１１１，
１１２の少なくとも一方がＯＮ状態となったときに、現
に回転している方向に対する回転許可フラグＦＡＸまた
はＦＡＹがＯにリセットされていることを条件として、
反対方向の回転に対する回転許可フラグＦＡＹまたはＦ
ＡＸを１にセットする。これにより、リミットスイッチ
１１１，１１２がＯＦＦになる方向へのモータ４３の回
転が可能とされると共に、両方向の回転が同時に許可さ
れることが防止される。

また、第１０図のフローチャートのステップＳ１４によ
る操作力の設定動作は第１３図のフローチャートにした
がって行われ、まずステップＳ６１でＸ方向及びＹ方向
の操作力制限フラグＦ＋ｘ、ＦＩＹを１にセットする０
次いで、ステップＳ６２で、第２リミツトスイツチ１１
２がＯＮであるか否かを判定し、ＯＮの場合は、上記両
操作力制限フラグＦＩＸ、ＦＩＹを１に保持する。この
第２リミツトスイツチ１１２は、モータ４３の操作力が
第２設定値Ｐ２　　（８０Ｋｇ）以上のときにＯＮとな
るので、このような大きな操作力が生じた場合には、該
第２リミツトスイツチ１１２からの信号でモータの通電
が停止されることになり、該モータ４３に過負荷が作用
することが防止される。また、第２リミツトスイツチ１
１２がＯＦＦの場合は、ステップＳ６３で第１リミツト
スイツチ１１１がＯＮであるか否かを判定し、該第１リ
ミツトスイツチ１１１もＯＦＦの場合、すなわち上記モ
ータ４３の操作力が第１設定値Ｐ＋（４０Ｋｇ）未満の
ときはステップＳ６４で上記Ｘ方向及びＹ方向の操作力
制限フラグＦＩＸ、ＦＩＹを共に０にリセットする。こ
れにより、両リミットスイッチ１１１，１１２ともＯＦ
Ｆの場合は、これらのスイッチ１１１．１１２からの信
号が無視されて、モータ４３のＸ方向及びＹ方向の通電
が許容されることになる。

さらに、第２リミツトスイツチ１１２がＯＦＦで、第１
リミツトスイツチ１１１がＯＮの場合、すなわちモータ
４３の操作力が第１設定値Ｐ１から第２設定値Ｐ２まで
の範囲（４０ｋｇ〜８０　ｋｇ　）にある場合は、ステ
ップＳ６５で現ポジションが４ＷＬ位置よりＹ方向側、
すなわち２Ｗ位置もしくは第１中間位置αのいずれかで
あるか否かを判定し、これらの位置である場合にはステ
ップＳ６６でＸ方向の操作力制限フラグＦＩＸをＯにリ
セットする。また、現ポジションが上記の４ＷＬ位置の
Ｙ方向側でない場合は、ステップＳ６７で現ポジション
が４ＷＦ位置であるか否かを判定し、この４ＷＦ位置に
ある場合に、ステップ８６８でＸ方向の操作力制限フラ
グＦＩＹを０にリセットする。

これにより、第１４図にＸ印で示すように、Ｘ方向に対
しては２　Ｗ　４ｆｌ置及び第１中間位置αで第１リミ
ツトスイツチ１１１からのＯＮ信号が無視され、またＸ
方向に対しては４ＷＦ位置で第１リミツトスイツチ１１
１からのＯＮ信号が無視され、これらのポジションでは
モータ４３の操作力が、第２リミツトスイツチ１１２が
ＯＮになる第２設定値Ｐｚ（８０ｋｇ）まで許容される
ことになる。そして、これ以外のポジション（第１４図
の○印）では、第１リミツトスイツチ１１１がＯＮとな
る第１設定値Ｐ＋（４０ｋｇ）で操作力が制限される。

そして、以上のようにしてモータ４３の回転方向及び操
作力が設定されると、第１０図のフローチャートのステ
ップＳＩ４＋によるモータの制御が行われるが、この制
御は第１５図のフローチャートにしたがって次のように
行われる。

この制御においては、まずステップＳ７１で現ポジショ
ンが目標ポジションに一致しているか否かを判定し、一
致している場合は、ステップＳ７２でＸ方向及びＸ方向
の回転フラグＦｘ、Ｆｙを０にリセットする。つまり、
この場合はモータ４３を回転させない。

一方、現ポジションが目標ポジションに一致していない
場合は、ステップＳ７３で現ポジションが目標ポジショ
ンのＸ方向側であるが否かを判定し、Ｘ方向側である場
合、つまりＸ方向に操作したい場合には、ステップＳ７
４でＸ方向の回転フラグＦＸをＯにリセットした上で、
ステップｓ７＋ｔでＸ方向の回転許可フラグＦＡＹが１
であるが否がを判定する。そして、ＦＡｙ＝１の場合は
、ステップＳ７６でＸ方向の回転フラグＦＹを１にセッ
トする。また、ＦＡＹ＝Ｏの場合は、ステップＳ７７で
Ｘ方向の操作力制限フラグＦＩＹの値を判定し、ＦＩＹ
−〇であれば上記ステップＳ７６でＸ方向の回転フラグ
ＦＹを１に、ＦＩＹ＝１であれば、ステップ８７８でＸ
方向の回転フラグＦＹをＯにセットする。

つまり、Ｘ方向への操作時に、その方向へのモータ４３
の回転が許可されておれば該方向にモータ４３を駆動し
、許可されていない場合は、第１゜第２リミットスイッ
チ１１１，１１２の状態に応じてモータ４３を駆動もし
くは停止させるのである。

また、現ポジションが目標ポジションのＸ方向側でない
場合、つまりＸ方向に操作したい場合は、ステップＳ７
９でフリーホイール装置５０の断接状態を判定し、切断
状態にある場合は、さらにステップｓｇｏで現ポジショ
ンが４ＷＬ位置のＸ方向側であるか否かを判定する。そ
して、４ＷＬ位置のＸ方向側、すなわち２Ｗ位置もしく
は第１中間位置αである場合には、上記ステップ３７４
〜８７８を実行して、現ポジションからのＸ方向への操
作を停止すると共に、フラグＦＡＹ、ＦＩＹの状態によ
っては反対側のＸ方向にモータ４３を駆動する。これは
、上記フリーホイール装置５０が切断されている状態で
２輪駆動から４輪駆動へ切換えるのを防止するためであ
る。

そして、Ｘ方向へ操作したい場合において、フリ・−ホ
イール装置５０が接続されており、また該装置５０が切
断されていても現ポジションが４ＷＬ位置くもしくは該
位置よりＸ方向側〉である場合には、ステップＳａｔで
Ｘ方向の回転フラグＦＹをＯにリセットする共に、ステ
ップＳ８２でＸ方向の回転許可フラグＦＡＸの値を判定
して、ＦＡχ＝１であればステップＳ８ＳでＸ方向の回
転フラグＦＸを１にセットする。また、ＦＡＸ＝Ｏの場
合は、ステップＳ８４でＸ方向の操作力制限フラグＦ’
＋ｘの値を判定し、Ｆ＋ｘ＝ＯであればステップＳ８３
でＸ方向の回転フラグＦＸを１に、Ｆ＋ｘ＝１であれば
ステップＳ８５で該回転フラグＦＸをＯにセットする。

これにより、上記のＸ方向への操作時と同様に、Ｘ方向
へのモータ４３の回転が許可されておれば該方向にモー
タ４３が駆動され、許可されていない場合は、第１．第
２リミツトスイツチ１１１．１１２の状態に応じてモー
タ４３が駆動もしくは停止されることになる。

以上のようにして、モータ４３が駆動されて、クラッチ
機１４１における切換スリーブ８４が現ポジションから
目標ポジションにスライドされる１とになるが、その場
合に、該スリーブ８４が２置から４ＷＬ位置までＸ方向
に操作される及び４ＷＦ位置から第２中間位置βまでＹ
方向に操作される間は、上記のように、第１リミツトス
イツチ１１１のＯＮ信号が無視されて、第１設定値Ｐ＋
　　（４０Ｋｇ）を超える大きな操作力で操作されると
により、切換繰作が確実且つ速かに行われ、またそれ以
外のポジション間では、上記第１リミツトスイツチ１１
１のＯＮ信号によってモータ４３の通電が停止されて、
操作力が上記第１設定値Ｐ１未満に制限されることによ
り、切換ショックの発生等が抑制されることになる。

さらに、第１０図のフローチャートのステップＳＩ６に
よるフリーホイール装置５０の制御は第１６図のフロー
チャートにしたがって次のように行われる。

まず、ステップＳ９１で切換スリーブ８４の現ポジショ
ンが２置位置であるか否かを判定する。そして、２置位
置にある場合には、ステップＳ９２で第１図に示すフリ
ーホイール接続用ソレノイド５４をＯＦＦに、切断用ソ
レノイド５５をＯＮにする。これにより、２輪駆動時に
はフリーホイール装置５０が切断されて、従動輪となる
前輪の回転がトランスファ装置１０における第１出力軸
１１からチェーン式伝動機構を介してクラッチ機構４１
の第２クラツチギヤ８３までバックドライブとして入力
されることが防止され、このようなバックドライブによ
る駆動損失が回避されることになる。

また、切換スリーブ８４が２置位置にない場合は、ステ
ップＳ９３で該スリーブ８４の現ポジションが４ＷＬ位
置、第２中間位置β、もしくは４ＷＦ位置にあるか否か
を判定し、これらの位置にある場合には、ステップＳ９
４で上記接続用ソレノイド５４をＯＮに、切断用ソレノ
イド５５をＯＦＦにする。これにより、フリーホイール
装置５０が接続されて、所要の４輪駆動状態が得られる
ことになる。また、切換スリーブ８４が２置位置と４Ｗ
Ｌ位置の間の第１中間位置αにある場合は、ステップＳ
９５で、上記接続用及び切断用の両ソレノイド５４．５
５をＯＦＦとし、次に、フリーホイール装置５０を接続
または切断する場合に備える。

（発明の効果） 以上のように本発明によれば、２輪駆動状態と４輪駆動
状態の切換えを行う２−４切換機構をアクチュエータに
より操作するように構成され、且つ、２輪駆動時に従動
輪となる車輪の駆動系統を遮断するフリーホイール機構
が備えられた４輪駆動車において、上記２−４切換機構
の作動中に工２輪駆動位置と４輪駆動位置との中間位！
で停止した場合、次のエンジン始動時に、フリーホイー
ル機構が接続されておれば、アクチュエータが４輪駆動
位置側に作動して、４輪駆動状態で発進可能となり、ま
た、上記フリーホイール機構が切断されておれば、アク
チュエータが２輪駆動位置側に作動して、２輪駆動状態
で発進可能な状態となる。これにより、上記のようにア
クチュエータが中間位！で停止している場合にも、基本
的には４輪駆動状態で直ちに発進可能となると共に、フ
リーホイール機構が切断されている場合にも、２輪駆動
状態で確実且つ速かに発進することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すもので、第１図は該実施例
に係る４輪駆動車の切換制御システム図、第２図は該４
輪駆動車におけるトランスファ装置の要部断面図、第３
図は同じく骨子図、第４図は操作力設定機構の斜視図、
第５図は該機構の要部斜視図、第６図は該機構における
従動ギヤの正面図、第７図はポジションスイッチの作動
説明図、第８図は切換レバーを示す当該車両の運転席の
正面図、第９図は制御動作のメインルーチンを示すフロ
ーチャート図、第１０図は通常時の制御動作を示すフロ
ーチャート図、第１１図は切換装置の目標ポジションの
判定動作を示すフローチャート図、第１２図はモータの
回転方向設定動作を示すフローチャート図、第１３図は
操作力設定動作を示すフローチャート図、第１４図は該
動作によって設定される操作力の説明図、第１５図はモ
ータの制御動作を示すフローチャート図、第１６図はフ
リーホイール装置の制御動作を示すフローチャート図で
ある。 ４１・・・２−４切換機構（クラッチ機構）、４３・・
・アクチュエータ（モータ）、５０・・・フリーホイー
ル機構、６０・・・制御手段（コントローラ）、６３・
・・フリーホイール検出手段（フリーホイールセンサ）
、１１６〜１１８・・操作位置検出手段（ポジションセ
ンサ）。 第 図 第 図 第５図 第 ８図 く ＄ 図 第 図 第 図 笥 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）前輪または後輪のいずれか一方のみを駆動する２
   輪駆動状態と前輪及び後輪を駆動する４輪駆動状態との
   切換えを行う２−４切換機構と、該２−４切換機構を操
   作するアクチュエータと、２輪駆動時に従動輪となる車
   輪の駆動系統を切断するフリーホィール機構とが設けら
   れた４輪駆動車の２−４切換制御装置であって、上記ア
   クチュエータによる２−４切換機構の操作位置を検出す
   る操作位置検出手段と、上記フリーホィール機構の断接
   状態を検出するフリーホィール検出手段と、エンジン始
   動時に、上記両検出手段の出力を受け、アクチュエータ
   による２−４切換機構の操作位置が２輪駆動位置と４輪
   駆動位置の中間位置にある場合に、上記フリーホィール
   機構が切断されておれば２−４切換機構を２輪駆動位置
   に、該フリーホィール機構が接続されておれば２−４切
   換機構を４輪駆動位置に操作させる制御手段とが設けら
   れていることを特徴とする４輪駆動車の２−４切換制御
   装置。