JPH02193725A - ４輪駆動車の動力伝達系路切換機構の制御装置 - 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輪駆動モードや２輪駆動モード等の複数の
駆動モードの切換えが可能とされた４輪駆動車における
動力伝達系路切換１！１構の制御装置に関する。

（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輪駆動車としては、例えば実公昭６３−２８６４６号
公報に記載されているように、運転者の選択により、前
輪または後輪のいずれか一方への動力の伝達を遮断して
他方の車輪のみを駆動する２輪駆動モードに切換えうる
ようにしたものが知られている。

また、この種の４輪駆動車においては、コーナリング時
における前、後輪間の回転速度差の発生を許容してスム
ーズなコーナリング走行を実現するため、エンジン出力
が入力される１つの入力要素と、該入力要素への入力を
分割して前、後輪側にそれぞれ出力する２つの出力要素
とでなるセンタデフと称される差動装置を備えることが
あるが、このセンタデフを備えた場合、前輪もしくは後
輪のいずれか一方がスリップしたときに他方へ駆動力が
伝達されなくなるので、上記２つの出力要素の差動動作
を阻止して前、後輪に均等に駆動力を伝達するセンタデ
フロックの４輪駆動モードを設け、センタデフをフリー
にして上記のような前、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の４輪駆動モードとの切換えを
可能とするのが通例である。

このように、複数の駆動モードの選択が可能とされた４
輪駆動車においては、その切換えを行う切換機構が設け
られると共に、この切換機構の操作性の向上のため、該
機構を操作するアクチュエータを備える場合がある。

この場合、現在の駆動モードが運転者によって選択され
た目標駆動モードに一致するように、上記切換機構の被
操作部材をアクチュエータによって操作するように構成
されるが、このような駆動モードの切換システムにおい
ては、現在の駆動モード、つまり上記被操作部材の現在
位置を検出する必要が生じ、これを検出する切換機構の
操作位置検出手段が備えられることになる。

（発明が解決しようとする課題） ところで、上記のように駆動モードの切換機構と、これ
を操作するアクチュエータと、切換機構の操作位置検出
手段とが備えられたものにおいては、上記操作位置検出
手段が故障したときに正常な切換制御を行うことができ
なくなり、そこで、このような場合のためのフェールセ
ーフ機能として、次のようなものが考えられている。

つまり、切換機構における被操作部材の移動により、駆
動モードが、例えば２輪駆動モード→センタデフロック
の４輪駆動モード→センタデフフリーの４輪駆動モード
の順、及びその逆の順に切換えられる場合に、操作位置
検出手段が故障したときには、アクチュエータを所定方
向に作動させて、上記被操作部材をそのストローク端の
２輪駆動モードの位置、もしくはセンタデフフリーの４
輪駆動モードの位置に固定させるようにするのである。

そして、特に、２輪駆動時に従動輪となる車輪からのバ
ックドライブを回避するために、その車輪の駆動系統を
断接するフリーホイール機構が備えられている場合には
、該フリーホイール機構が切断されている状態でセンタ
デフフリーの４輪駆動モードに固定するといずれの車輪
にも駆動力が伝達されなくなるので、この場合は、切換
機構の被操作部材を一方のストローク端である２輪駆動
モードの位置に固定し、これにより上記のような操作位
置検出手段の故障時にも当該車両の走行を可能とするの
である。

しかし、操作位置検出手段の故障時に、上記のように駆
動モードを特定モードに固定するようにした場合、例え
ばセンタデフフリーもしくはロックの４輪駆動モードで
の走行中に操作位置検出手段が故障したときに、運転者
の意に反して、しがも不意に駆動モードが例えば２輪駆
動モードに切換えられることになり、運転者に不快感な
いし違和感を与えることになる。

本発明は、駆動モードの切換機構を操作するアクチュエ
ータと、該アクチュエータによる切換機構の操作位置を
検出する操作位置検出手段とが備えられた４輪駆動車に
おける上記のような問題を解消し、上記操作位置検出手
段の故障時におけるフェールセーフ動作をできるだけ運
転者に違和感等を与えることなく行うようにすることを
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輪駆動車の動力伝達系路切換
機構の制御装置は、前輪または後輪のいずれか一方のみ
を駆動する２輪駆動モードと前輪及び後輪を駆動する４
輪駆動モードとの切換えを行う切換機構と、該切換機構
を操作するアクチュエータと、該アクチュエータによる
切換機構の操作位置を検出する操作位置検出手段と、該
操作位置検出手段の故障時に、上記切換機構を特定モー
ド側に切換えるようにアクチュエータを作動させる制御
手段とが設けられた構成において、現在の駆動モードと
運転者によって選択された目標駆動モードとが一致して
いる状態で上記操作位置検出手段が故障した場合には、
上記切換機構の特定駆動モード側への操作を禁止する切
換禁止手段を設けたことを特徴とする。

（作　　　用） 上記の構成によれば、切換機構の操作位置検出手段が故
障した場合において、その故障が、運転者による駆動モ
ードの切換操作を受けて上記切換機構を操作するアクチ
ュエータが作動を開始しようとしているとき、或は該ア
クチュエータの作動途中で発生した場合は、運転者によ
って選択された目標駆動モードとその時点の現実の駆動
モードとが一致しないから、アクチュエータは切換機構
を例えば２輪駆動モード等の特定駆動モード側に操作す
ることになる。これにより、切換動作の異常や、フリー
ホイール機構が切断されている状態でセンタデフフリー
の４輪駆動モードに切換えることによる走行不能状態の
発生等が回避される。

これに対して、運転者による切換操作が行われていない
場合、すなわち切換機構ないしアクチユエータが非作動
状態にあって、現実の駆動モードと目標駆動モードとが
一致している状態で操作位置検出手段の故障が発生した
場合は、切換禁止手段によって上記特定モード側への切
換操作が禁止されて、駆動モードがそのときのモードに
維持されることになる。つまり、このような非作動状態
での故障発生時には、敢えてフェールセーフ動作を行わ
なくても、以後の作動を禁止するだけで足りるのであり
、これにより運転者の意に反した駆動モードへの切換え
が回避されることになる。

（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
構成とその制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１３、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１０ペラ
シヤフト、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、主たる
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からの
動力を第２出力軸１２から後輪側へのみ伝達する２輪駆
動モードと、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輪駆動モードとの切換え
が可能とされ、また４輪駆動モードにおいては、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のモードと、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
センタデフロックのモード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！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とを
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、センタデフ３０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輪駆動の切換えを行うスイッチ（
２−４切換スイツチ）６２からの信号すと、上記切換装
置４０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
０の状態を検出するセンサ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４
０のアクチュエータと、上記ツーホイール装［５０のア
クチュエータ５１を駆動する接続用及び切断用ソレノイ
ド５４．５５とにそれぞれ制御信号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１０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
される副変速機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またはピニオンキャリヤ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、且つ上記ピニオンキャリヤ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がピニオンキャ
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ピニオ
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構４２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
作力設定機構４４とで構成されている。

これらのうち、クラッチ機構４１は、上記センタデフ３
０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がチェーン式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、ピニオンキャリ
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との相対回転が許容されて、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（以下、４ＷＦと記す）モードとなる。

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（以下、４ＷＬと記す）モードとなる。

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
（以下、２Ｗと記す）モードとなる。

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８４
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
スライドされるようになっている。

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
ｏｓａ、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１０８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１０６
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設定値Ｐ１　（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設定値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、　１
１５ｂ、１１５Ｃが設けられ、これらによって円筒カム
９１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が構成されている。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４Ｗ
Ｆ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α１β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、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６１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モード）、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６２が操作
されたときに、センタデフフリーの４輪駆動状ｆｉ（４
ＷＦモード）と２輪駆動状態（２Ｗモード）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モ
ードで副変速機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Ｓｌで所定のシステム初期化を行った上で、ステ
ップＳ　２　ｒ　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Ｓｌｌ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、才なステップ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、運転者が逼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Ｓ　１３．　Ｓ　１４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Ｓ１５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
御を行う。

上記ステップＳ１３によるモータの回転方向の設定は第
１１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操作された直後か否かを判定し、直後であれ
ば次にステップＳ２□、Ｓ２３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Ｓ２４で実行フラグＦｏを１に、いずれか
一方のリミットスイッチがＯＮであれば、ステップＳ２
５で該フラグＦ０をＯにセットする。

次に、ステップＳ２６により上記実行フラグＦ。

の値を判定し、Ｆｏ＝１であればステップ３２７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Ｓ２７．Ｓ２Ｂ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Ｓ２９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Ｏ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
における切換スリーブ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
２７またはステップ８２ｇからステップＳＳＯ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、ＦＹ＝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Ｓ３１で上記Ｙ方向の回転許可フラグＦ
ＡＹが０であることを確認した上で、ステップＳ３２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　”ｔ　＝　Ｏのときは、ステッ
プＳ３３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、Ｆ　ｘ　＝　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Ｓ３４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Ｓ３
５でＹ方向の回転許可フラグ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０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
ＦＡＸ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ことになる。

また、第１０１ｆｆｌのフローチャートのステップＳ１
４による操作力の設定動作は第１２図のフローチャート
にしたがって行われ、まずステップＳ４１でＸ方向及び
Ｙ方向の操作力制限フラグＦ＋ｘ、Ｆ１Ｙを１にセット
する。次いで、ステップＳ４□で、第２リミツトスイツ
チ１１２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ＦＩＸＩＦＩＹ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１１２がＯＦＦの場合は、ステップＳ４３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Ｐｓ　　（４０Ｋｇ
）未満のときはステップＳ４４で上記Ｘ方向及びＹ方向
の操作力制限フラグＦ　ＩＸ＋　Ｆ　ＩＹを共にＯ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ＯＦＦの場合は、これらのスイッチ１１１．
１１２からの信号にかかわらず、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Ｐ、から第２設定値Ｐ２まで
の範囲（４０〜８０ｋｇ＞にある場合は、ステップＳ４
５で切換スリーブ８４の現ポジションが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ＳａａでＸ方向の操作力制限フラグＦＩ
Ｘを０にリセットする。また、切換スリーブ８４の現ポ
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Ｓ４？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５
４ＪｌでＹ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１３図にＸ印で示すように、Ｘ方向に対
しては２Ｗ位置及び第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Ｙ方向に対
しては４ＷＦ位置で第１リミツトスイツチ１１１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４
３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Ｐ、（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１３図のＯ印）
では、第１リミツトスイツチ１１１がＯＮとなる第１設
定値Ｐ１　（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ＳｔＳによるモータの制御が行われるが、この制御
は第１４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Ｓ５□で切換スリー
ブ８４の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Ｓ５２
でＸ方向及びＹ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、上記スリーブ８４の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Ｓ５Ｓで現ポジシ
ョンが目標ポジションのＸ方向側であるか否かを判定し
、Ｘ方向側である場合、つまりＹ方向に操作したい場合
には、ステップＳ５４でＸ方向の回転フラグＦＸを０に
リセットした上で、ステップＳ５５でＹ方向の回転許可
フラグＦＡＹが１であるか否かを判定する。そして、Ｆ
ＡＹ＝１の場合は、ステップＳ５６でＹ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ＳＳｔでＹ方向の操作力制限フラグＦＩＹの値
を判定し、Ｆ＋ｙ＝Ｏであれば上記ステップＳ５６でＹ
方向の回転フラグＦＹを１に、Ｆ　ｔｙ＝　１であれば
ステップＳＳＳでＹ方向の回転フラグＦＹを０にセット
する。つまり、Ｙ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、切換スリーブ８４の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Ｓ５９で第１図に示すフリーホイール装
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ＳａＯで現ポジションが４ＷＬ位置のＹ方
向側であるか査かを判定する。そして、４ＷＬ位置のＹ
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Ｓ！４〜Ｓ５ｇを実行して、
現ポジションからのＸ方向への操作を禁止すると共に、
フラグＦ　ＡＹ＋　Ｆ　ＩＹの状態によっては反対側の
Ｙ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輪駆動状態か
ら４輪駆動状態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、フリーホイ
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（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Ｙ
方向の回転フラグＦｙを０にリセットする共に、ステッ
プＳ６２でＸ方向の回転許可フラグＦＡＸの値を判定し
て、ＦＡＸ＝１であればステップＳａＳ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Ｓ６４でＸ方向の操作力制限フラグＦＩＸ
の値を判定し、Ｆ＋ｘ”ＯであればステップＳ６３でＸ
方向の回転フラグＦＸを１に、Ｆｔｘ＝１であればステ
ップＳ６Ｓで該回転フラグＦｘをＯにセットする。これ
により、上記のＹ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４
３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４
３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
機構４１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ことになるが、その場
合に、該スリーブ８４が２Ｗ位置から４ＷＬ位置までＸ
方向に操作される間、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からのＯＮ信号が無視されて、第
１設定値ＰＩ　　（４０Ｋｇ）以上の大きな操作力で操
作されることにより、切換操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１１１からの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。

次に、本実の特徴部である第９図のフローチャートのス
テップＳ４によるポジションスイッチ故障モードの制御
を第１５図のフローチャートにしたがって説明する。

この制御においては、まずステップＳ７１で切換スリー
ブ８４の現ポジションと運転者によって選択された口振
ポジションとが一致するか否かを判定する。その場合、
この制御の実行時においては、既にポジションスイッチ
１１６〜１１８が故障しているから、現ポジションは、
この制御に移行する直前°のポジションスイッチ１１６
〜１１８のＯＮ、ＯＦＦの組合せに基いて判定される。

そして、現ポジションと目標ポジションとが一致してい
ない場合、つまり、運転者が駆動モードを切換ようとし
て切換レバー６１もしくは切換ボタン６２を操作し、こ
れにともなってモータ４３が作動を開始しようとし、或
はその作動途中でポジションスイッチ１１６〜１１８の
故障が発生した場合は、次にステップＳ７２　＋　Ｓ　
７３で第１、第２リミットスイッチ１１１．１１２がＯ
ＦＦであるか否かを判定し、少なくとも一方のリミット
スイッチがＯＮとなっているときは、ステップＳフ４Ｓ
７５でモータ４３をＹ方向、Ｘ方向にそれぞれ回転させ
るための上記回転フラグＦＹ及びＦｘを０にリセットす
る。これは、モータ４３の操作力が既に第１設定値Ｐ１
もしくは第２設定値Ｐ２以上となっている状態ではモー
タ４３を停止させて、該モータ４３を過負荷から保護す
るためである。

また、上記第１、第２リミツトスイツチ１１１．１１２
ともＯＦＦの場合は、さらにステップ５７６＋　Ｓ？？
＋　８７８を実行して第１〜第３ポジシヨンスイツチ１
１６〜１１８がＯＦＦであるか否かを判定する。そして
、これらのポジションスイッチ１１６〜１１８の全てが
ＯＦＦの場合は、上記ステップＳ　７４＋　Ｓ７５でＹ
方向及びＸ方向の回転フラグＦｙ　、ＦｘをＯにリセッ
トする。この場合、第１、第２リミットスイッチ１１１
，１１２及び第１〜第３ポジシヨンスイツチ１１６〜１
１８の全てがＯＦＦであって、これらのスイッチが設け
られたトランスファ装置１０とコントローラ６０との間
の電気コードを接続するカプラが外れたものと考えられ
る。そこで、このようにリミットスイッチ１１１，１１
２からの信号が入力されない状態でモータ４３を作動さ
せて該モータ４３に過負荷を作用させる危険性を回避す
るため、この場合も該モータ４３を停止させるのである
。

これに対して、第１〜第３ポジシヨンスイツチ１１６〜
１１８の少なくとも１つがＯＮの場合は、ステップＳ７
９を実行して、Ｙ方向の回転フラグＦｙを１にセットす
る。これにより、ポジョンスイッチ１１６〜１１８の故
障時において、モータ４３に第１、第２設定値Ｐ、、Ｐ
２以上の過負荷が作用していない場合は、該モータ４３
が切換スリーブ８４を２Ｗ位置に移動させるように作動
することになり、このような故障発生時のフェールセー
フ動作として、駆動モードが少なくとも走行が可能な２
Ｗモードに設定されることになる。

一方、ポジションスイッチ１１６〜１１８の故障が発生
した場合において、上記スリーブ８４の現ポジションが
目標ポジションに一致している場合、つまり、運転者に
よる駆動モードの切換操作が行われておらず、モータ４
３ないしクラッチ機構４１が作動していない状態で上記
の故障が発生した場合には、ステップＳ７１からステッ
プＳ７４゜８７５を実行し、Ｙ方向及びＸ方向の回転フ
ラグＦｙ、ＦＸをＯにリセットする。つまり、この場合
はモータ４３に対する過負荷の作用等の恐れがないので
あるが、該モータ４３の作動を禁止して駆動モードを現
在のモードに維持するのであり、これにより、不必要な
フェールセーフ動作が回避されることになる。

（発明の効果） 以上のように本発明によれば、駆動モードの切換機構を
操作するアクチュエータと、該アクチュエータによる切
換機構の操作位置を検出する操作位置検出手段とが設け
られた４輪駆動車において、上記操作位置検出手段が故
障した場合、その故障が、運転者による駆動モードの切
換操作を受けて上記切換機構を操作するアクチュエータ
が作動を開始しようとしているとき、或は該アクチュエ
ータの作動途中で発生した場合は、切換機構が例えば２
輪駆動モード等の特定駆動モード側に操作されて、異常
な切換動作や、フリーホイール機構が切断されている状
態でセンタデフフリーの４輪駆動モードに切換えること
による走行不能状態の発生等が回避されることになる。

これに対して、運転者による切換操作が行われていない
場合、すなわち切換機構ないしアクチュエータが作動し
ていない状態で操作位置検出手段の故障が発生した場合
は、上記特定モード側への切換操作が禁止されて、駆動
モードがそのときのモードに維持されることになる。こ
れにより、不必要なフェールセーフ動作が回避されて、
運転者に意に反する切換による不快感や違和感を与える
ことが防止される。

【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図は操作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図はモータの回転方向設定動作を
示すフローチャート図、第１２図は操作力設定動作を示
すフローチャート図、第１３図は該動作によって設定さ
れる操作力の説明図、第１４図はモータの制御動作を示
すフローチャート図、第１５図は故障発生時の制御動作
を示すフローチャート図である。 ４１・・・切換機構（クラッチ機構）、４３・・・アク
チュエータ（モータ）、６０・・・制御手段、切換禁止
手段（コントローラ）、１１６〜１１８・・・操作位置
検出手段（ポジションセンサ）。 第 ■ 第 ５図 祭 図 第 図 ダシ１シスイツチ ま　　モー１ 第 ８図 第 図 第１２ 図 箇１３ 因

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
   輪駆動モードと前輪及び後輪を駆動する４輪駆動モード
   との切換えを行う切換機構と、該切換機構を操作するア
   クチュエータと、該アクチュエータによる切換機構の操
   作位置を検出する操作位置検出手段と、該操作位置検出
   手段の故障時に、上記切換機構を特定モード側に切換え
   るようにアクチュエータを作動させる制御手段とが設け
   られた４輪駆動車において、現在の駆動モードが運転者
   によって選択された目標駆動モードと一致している状態
   で上記操作位置検出手段が故障したときに、上記切換機
   構の特定駆動モード側への操作を禁止する切換禁止手段
   を設けたことを特徴とする４輪駆動車の動力伝達系路切
   換機構の制御装置。