JPH02204136A - 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、例えば４輪駆動モードと２輪駆動モードの切
換えが可能とされた４輪駆動車等の車両、特に駆動モー
ドの切換操作をアクチュエータによって行うようにした
車両における動力伝達系路切換機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輪駆動車においては、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、
前輪及び後輪を駆動する４輪駆動モードと、前輪または
後輪のいずれか一方のみを駆動する２輪駆動モードとの
切換えを可能とすると共に、その切換操作性の向上のた
め、該操作をアクチュエータにより行うようにすること
がある。この場合、前輪または後輪のいずれか一方の車
輪への動力伝達系路上に、被操作部材を移動させて駆動
側部材と従動側部材とを分離しもしくは接続することに
より該糸路を断接する切換機構を設けると共に、正逆両
方向に回転可能とされたモータ等のアクチュエータによ
り、上記被操作部材を駆動側部材と従動側部材とが接続
される４輪駆動位置、もしくは両部材が分離される２輪
駆動位置に移動させるように構成するのが通例である。

そして、このようにアクチュエータにより切換機構を操
作するものにおいては、特定の駆動モード切換操作時に
、アクチュエータの操作力を一定値に制限して良好な操
作性を確保すると共に、該アクチュエータを過負荷から
保護するため、該アクチュエータの負荷が第１設定値及
び第２設定値以上となったことをそれぞれ検出する第１
、第２負荷検出手段と、これらの検出手段からの信号に
基いて、アクチュエータのその時点における回転を停止
させ、且つ負荷が解消されるように該アクチュエータの
反転を許容する回転方向設定手段とを設けることが考え
られている。

つまり、特定の駆動モード切換操作時において、第１負
荷検出手段が第１設定値以上の負荷を検出したときに、
回転方向設定手段によりその負荷が作用した方向のアク
チュエータの回転を停止させ且つ反対方向の回転を許容
することにより、該アクチュエータによる切換機構の操
作力を上記第１設定値に制限して、例えば切換ショック
を抑制し、また、第２負荷検出手段が上記第１設定値よ
り大きな第２設定値以上の負荷を検出したときには、同
じく回転方向設定手段によりその負荷が作用した方向の
回転を停止させ且つ反対方向の回転を許容することによ
り、該アクチュエータに過負荷が作用することを防止す
るのである。

（発明が解決しようとする課Ｍ） ところで、上記のように切換機構を採作するアクチュエ
ータの負荷を検出する第１、第２負荷検出手段と、これ
らの検出手段からの信号に基いてアクチュエータの回転
方向を設定する回転方向設定手段とを設けて、上記のよ
うにアクチュエータの操作力を制御し、また該アクチュ
エータを過負荷から保護するようにした場合、運転者に
よる駆動モードの切換操作によっては次のような不具合
が起こりうる。

つまり、運転者が例えば第１の駆動モードから第２の駆
動モードへの切換操作を行なった後、その切換完了前に
再び第２の駆動モードから第１の駆動モード側への切換
操作を行った場合、アクチュエータは例えば正転方向か
ら逆転方向へ回転方向が急激に切換えられることになる
が、このとき、通電方向は逆転方向に瞬時に切換えられ
ても、アクチュエータ自体は慣性によって正転方向に若
干回転し、この慣性による回転によって上記第１設定値
以上の負荷がアクチュエータに作用する場合が起こりう
る。この場合、回転方向設定手段は、実際には正転方向
に対して第１設定値以上の負荷が作用したのに、通電方
向は既に逆転方向に切換わっでいるため、逆転方向に対
して第１設定値以上の負荷が作用したものと誤判定して
、この逆転方向の回転を停止させると共に、正転方向の
回転を許容するように回転方向を設定してしまうのであ
る。そして、このように正転方向の回転によって負荷が
第１設定値以上となった状態で、さらに正転方向の回転
が許容されると、次に運転者が第１駆動モード側から第
２駆動モード側への正転方向の切換操作を再度行ったと
きに、アクチュエータが第１設定値を超えた状態からさ
らに負荷の増大方向へ回転し、第２設定値以上となって
も回転し続けることになって、該アクチュエータに著し
く大きな負荷が作用することになるのである。

本発明は、特定の駆動モード切換操作時にアクチュエー
タによる操作力を一定値に制限すると共に、該アクチュ
エータを過負荷から保護するための回転方向設定手段を
設けた場合における上記のような問題に対処するもので
、アクチュエータの回転方向の誤った設定による該アク
チュエータの過負荷状態の発生を未然に防止することを
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、本発明に係る動力伝達系路切換機構の制御装
置は、エンジンから車輪に至る動力伝達系路を切換えて
複数の駆動モードを得る切換機構と、通電方向を切換え
ることにより正逆両方向に回転可能とされて、選択され
た駆動モードとなるように上記切換機構を操作するアク
チュエータと、該アクチュエータの負荷が第１設定値以
上及び該第１設定値より大きな第２設定値以上となった
ことをそれぞれ検出する第１、第２負荷検出手段と、こ
れらの負荷検出手段により第１設定値もしくは第２設定
値以上の負荷を検出したときに、該アクチュエータに対
するその時点での方向への回転を停止させると共に反対
方向への回転を許容する回転方向設定手段とが設けられ
た構成において、上記第１負荷検出手段による第１設定
値以上の負荷の検出により許容された方向へのアクチュ
エータの回転中に、第２負荷検出手段によって第２設定
値以上の負荷が検出されたときに、上記回転方向設定手
段による回転方向の設定をリセットする回転方向設定リ
セット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、アクチュエータの回転方向が例え
ば正回転となる第１の駆動モードから第２の駆動モード
への切換操作の完了前に、アクチュエータの回転方向が
逆方向となる切換操作が行われた場合において、アクチ
ュエータに対する通電方向が反転したのに、該アクチュ
エータが慣性によって正転方向に回転して第１設定値以
上の負荷が作用したとき、回転方向設定手段は逆転方向
の回転によって負荷が第１設定値以、ヒとなったものと
誤判定し、逆転方向への回転を停止させると共に、正転
方向への回転を許容することになる。そのため、次に再
度正転方向への切換操作が行われたときに、アクチュエ
ータが負荷の増大方向へさらに回転して、該負荷が第２
設定値にまで増大することになるが、このとき、回転方
向設定リセット手段が上記回転方向設定手段による回転
方向の設定、具体的には、上記の場合、正転方向への回
転を許容する設定をリセットする。これにより、負荷が
第２設定値に達した時点で正転方向の回転が停止されて
、アクチュエータが該第２設定値を超えて負荷が増大す
る方向に回転することが防止され、該アクチュエータが
過負荷から保護される。

（実　施　例） 以下、本発明の実施例について説明する。

Ｊ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ＭａｌＩシステムを説明すると、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１
０に前方へ突出する第１出力軸１）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１）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＠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
動状態と、第１、第２出力軸１）．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の状態と、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
フロックの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５２５３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５
５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、センタデフ３０のロック、フリーの切換
えを行うスイ・ソチ（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
・７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５０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４０のアクチュエータと、上記フリーホイール装
置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１）％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、且つ上記ピニオンキャリヤ２４がセンタデフ３
０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！ｆ４０を構成するクラッチ機構４
１と、上記中間軸２６と第１出力軸１）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１）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・ンチ機ｆｉ４１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ｌ’１４４とで構成されている。

これらのうち、クラッチＩｌｌ横４１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
動側スブロケ・ソト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。

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・７チＡブ８１と第２クラツチギヤ８３と
が結合されることによリ、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１）から
前輪に、他方の出力要素であるリングギヤ３２がｗｃ２
出力＃１）２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輪駆動状態Ｃ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のピニオンキャリヤ
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、／ＩＷＬ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８
１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１）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輪駆動状態〈
以下、２Ｗと記す）となる。

なお、切換スリーブ８４が図に示す２Ｗ位置から４ＷＬ
位置にスライドして、第２クラツチギヤ８３に噛み合う
ときに、クラッチハブ８１と第２クラツチギヤ８３との
回転を同期させる必要上、該クラッチハブ８１と第２ク
ラツチギヤ８３との間に介設されたシンクロナイザリン
グ８５等でなる同期機構が設けられている。

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ｆｆ１４４を介
して回転される円筒カム９１と、該カム９１におけるカ
ム清９１ａに保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＄１）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１４４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１）０が貼付けられて
いる。この導板１）０には、上記両ギヤ１０２，１０６
間に相対回転がないときに上記ブラシ１０９ａ、１０９
ｂ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）
０ａ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）
０ｂとが設けられており、また該導板１）０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１）０ａ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Ｐ＋　　（例えば４０
Ｋｇ）以上で導通する第１リミツトスイツチ１）１と、
第２ブラシ１０９ｂと第２切欠き部１）０ｂとで構成さ
れて、上記操作力が大きな第２設定値Ｐｚ　　（例えば
８０Ｋｇ）以上で導通する第２リミツトスイツチ１）２
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９１．　ｂには絶縁体でなる円板１）３が固着されて
、該円板１）３上に３つの円弧状導板１）４ａ、１）４
ｂ、１）４ｃ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１）５ａ、
１）５ｂ、１）５Ｃ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ｔＩ１４１にお
けるスリーブ８４の位置を検出する第１〜第３ポジシヨ
ンスイツチ１）６，１）７，１）８が構成されている。

これらのポジションスイッチ１）６〜１）８は、そのＯ
Ｎ、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４
ＷＦ位宜の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、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、丈た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）、また切換レバー６１が鎖線で
示す上方位１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輪駆動状態（４ＷＦ）と
２輪駆動状！（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、上記コントローラ６０による切換制御動作を示す
第９図以下のフローチャートにしたがって本実施例の作
用を説明する。

第９図はこの切換制御動作のメインルーチンを示すもの
で、コントローラ６０は、まずステップＳ１で所定のシ
ステム初期化を行った上で、ステップＳ２．Ｓ、で、第
１〜第３ポジシヨンスイツチ１）６〜１）８がらの信号
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１）６〜１）８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ＩＩＪ９１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１ｌｌＩＩ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Ｓ目でポジションスイッチ
１）６　Ｎ１）８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ＳＬ３によるモータの回転方向の設定は第
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．　ｓ２□で第１、第２リミット
スイッチ１）１，１）２がＯＮ状態にあるか否かを判定
する。そして、切換操作が行われておらず、いずれのリ
ミットスイッチもＯＦＦであるとすると、次にステップ
３２３でＸ方向への通電許可フラグｌ’Ａｘ、及びＹ方
向への通電許可フラグＦＡアをいずれも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、まな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。

次に、ステップＳ２４で、モータ４３にＸ方向に回転す
るように通電しているときに１となるＸ方向通電フラグ
ＦＸの値を判定し、該方向に通電していないときは、ス
テップＳ２５で、Ｘ方向への通電中であって第２リミツ
トスイツチ１）２がＯＦＦのときに１となるＸ方向の負
荷判別フラグＦＦＸを０にリセットした上で、ステップ
Ｓ２６でモータ４３にＹ方向に回転するように通電して
いるときに１となるＹ方向通電フラグＦＹの値を判定す
る。そして、Ｙ方向にも通電していないときは、ステッ
プＳ２７で、Ｙ方向への通電中であって第２リミツトス
イツチ１）２がＯＦＦのときに１となるＹ方向の負荷判
別フラグＦＦＹをＯにリセットする。

次に、この状態から、切換操作が行われてモータ４３が
例えばＸ方向に通電されると、上記Ｘ方向通電フラグＦ
Ｘが１となることにより、上記ステップＳ２４からステ
ップＳ２８を実行して第２リミツトスイツチ１）２がＯ
Ｎとなったか否かを判定し、当初は該スッチ１）２がＯ
ＦＦであるからステップＳ２９で上記Ｘ方向の負荷判別
フラグＦＰＸを１にセットする。同様にＹ方向に通電さ
れると、Ｙ方向通電フラグＦｙが１となることにより、
上記ステップＳ２６からステップＳｔＯを実行して同じ
く第２リミツトスイツチ１）２がＯＮとなったか否かを
判定する。そして、この場合も当初は該スイッチ１）２
はＯＦＦであるから、ステップＳ３１で上記Ｙ方向の負
荷判別フラグＦＦＹを１にセットする。

このようにして、モータ４３に対してＸ方向またはＹ方
向に通電が行われ、その途中で第１リミツトスイツチ１
）１がＯＮとなると、上記ステップＳ２１からステップ
Ｓ３２まなはステップｓｉ３を実行し、Ｘ方向に通電し
ているときは、ステップＳ３４でＸ方向の通電許可フラ
グＦＡＸが０にリセットされていることを確認した上で
、ステップＳ３５でＹ方向の通電許可フラグＦＡＹを１
にセットし、またＹ方向に通電しているときは、ステッ
プＳ３６でＹ方向の通電許可フラグＦＡＹがＯにリセッ
トされていることを確認した上で、ステップＳ３７でＸ
方向の通電許可フラグＦＡχを１にセットする。つまり
、モータ４３の回転中に第１リミットスイッチ１）１が
ＯＮとなったとき（第２リミツトスイツチ１）２がＯＮ
となったときも同ａりに、その回転方向に対する通電許
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５反対方向への通電を許可するのであ
る。

ところで、今、運転者が例えばＸ方向にモータ４３を回
転させる切換操作を行った後、第１２図に符号イで示す
ように、その切換完了前に再びＸ方向にモータ４３を回
転させる操作を行った場合において、同図に符号口で示
すように、通電方向はＸ方向に切換わったのに（ＦＹ＝
１）モータ４３が慣性で回転して、Ｘ方向の回転により
第１リミツトスイツチ１）１がＯＮになったものとする
。この場合、通電方向は既にＸ方向に切換わっでいるの
で、上記ステップＳ３２からステップ５３６Ｓ３７を実
行し、Ｘ方向に対する通電許可フラグＦＡＸを１にセッ
トすることになる。つまり、Ｘ方向の回転により負荷が
第１設定値Ｐｔ　　（４０Ｋｇ）以上となったのに、Ｘ
方向の通電が許可されることになり、ここで通電方向な
いし回転方向の誤判定が発生する。

そして、次に第１２図に符号ハで示すように、運転者が
再びＸ方向への切換操作を行ったものとすると、第１リ
ミツトスイツチ１）１は既にＯＮとなっているから、ス
テップＳ２１からステップＳ３２＋　Ｓ３３＋　Ｓ３４
を経てステップＳ２４を実行すると共に、さらにＸ方向
に通電されているからステップ５２ｍを実行し、第２リ
ミツトスイツチ１）２がＯＮとなったか否かを判定する
ことになる。そして、このＸ方向への切換操作の直後は
まだ第２リミツトスイツチ１）２はＯＮとなっていない
から、ステップＳ２９でＸ方向の負荷判別フラグＦＰＸ
を１にセットする。

その後、モータ４３のＸ方向の回転により、負荷が第１
設定値Ｐ、から増大して第２設定値Ｐ２（８０Ｋｇ）に
達し、第１２図に符号二で示すように、第２リミツトス
イツチ１）２がＯＮとなる。その場合に、従来であれば
、Ｘ方向の通電許可フラグＦＡＸが１にセットされたま
まであるから、第２リミツトスイツチ１）２がＯＮとな
っな後も、第１２図に符号ホで示すように、モータ４３
がＸ方向に回転し続けることになっていたのであるが、
上記負荷判別フラグＦｐｘが予め１にセットされている
ので、第２リミツトスイツチ１）２がＯＮとなったとき
に、上記ステップＳ２８からステップ８３８．　Ｓ　３
９を実行することになり、第１２図に符号へで示すよう
に、Ｘ方向の通電許可フラグＦＡＸが０にリセットされ
る。これにより、第１リミツトスイツチ１）１がＯＮに
なったときく符号口）の回転方向の誤判定が解消される
ことになり、第２リミツトスイツチ１）２がＯＮとなっ
た時点（符号二）でモータ４３の回転が停止されて、該
モータ４３に第２設定値Ｐ２を超える過負荷が作用する
ことが防止される。そして、モータ４３のＸ方向の回転
の停止により、次にステップＳ２４からステップＳ２５
を実行し、上記負荷判別フラグＦＦＸをＯにリセットす
る。

また、以上の動作は、Ｘ方向への切換操作の完了前にＸ
方向への切換操作を行って、通電方向がＸ方向に切換わ
っな後に（Ｆｘ＝１）、慣性によるＸ方向への回転によ
り第１リミツトスイツチ１）１がＯＮとなって、Ｘ方向
の通電許可フラグＦＡＹを１にセットする誤判定が行わ
れた場合も同様に行われる。この場合は、次にＸ方向へ
の切換操作が行われたときに、第２リミツトスイツチ１
）２がＯＮとなる前にステップＳ３１でＸ方向の負荷判
別フラグＦ”ｐｙが１にセットされ、その後、第２リミ
ツトスイツチ１）２がＯＮとなった時点で、ステップＳ
３０からステップＳ　４０＋　３４１を実行して、誤っ
て設定したＸ方向の通電許可フラグＦＡＹを０にリセッ
トすることになる。したがって、この場合も、第２リミ
ツトスイツチ１）２がＯＮとなった時点でモータ４３の
Ｘ方向の回転が停止され、該モータ４３に過負荷が作用
することが防止される。

−・方、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
たがって次のように行われる。

この動作においては、まずステップＳＳｔでＸ方向及び
Ｘ方向の操作力制限フラグＦＩＸ、ＦＩＹを１にセット
し、次いでステップＳ５２で第２リミツトスイツチ１）
２がＯＮであるか否かを判定する。

そして、該スイッチ１）２がＯＮのときは上記両投作力
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１）２は、モータ４３の負荷が第２設定
値Ｐ２　　（８０Ｋｇ）以上となったときにＯＮとなる
ので、このような大きな負荷が作用したときには、該第
２リミツトスイツチ１）２からの信号で通電が停止され
ることになり、モータ４３が過負荷から保護されること
になる。

また、第２リミツトスイツチ１）２がＯＦＦの場合は、
ステップＳ５３で第１リミツトスイツチ１）１がＯＮで
あるか否かを判定し、該第１リミツトスイツチ１）１も
ＯＦＦの場合、すなわちモータ４３の操作力（負荷）が
第１設定値Ｐ１未満のときはステップＳ５４で上記両投
作力制限フラグＦＩＸ＋　Ｆ　＋ＹをＯにリッセトする
。これにより、両リミットスイッチ１）１，１）２とも
ＯＦＦの場合は、これらのスイッチ１）１，１）２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。

さらに、第２リミツトスイツチ１）２がＯＦＦで、第１
リミツトスイツチ１）１がＯＮの場合、すなわちモータ
４３の操作力が第１設定値Ｐｌ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ＳＳ
Ｓ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８５６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４ＷＬ位置のＹ方向側でない場合は、ステッ
プＳ５７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３５８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１４図にＸ印で示すように５Ｘ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１）１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１）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４
３の操作力が、第２リミツトスイツチ１）２がＯＮにな
る第２設定値Ｐ２　　（８０Ｋｇ）まで許容されること
になり、また、これ以外のポジション（第１４図のＯ印
）では、第１リミツトスイツチ１）１がＯＮとなる第１
設定値Ｐｉ　　（４０Ｋｇ）で操作力が制限されること
になる。

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Ｓ１５によるモータの制御が第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Ｓ６□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Ｓ６２
でＸ方向及びＹ方向の通電フラグ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Ｓａｔ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Ｓ６
４でＸ方向の通電フラグＦｘをＯにリセットした上で、
ステップＳａＳでＹ方向の通電許可フラグＦＡＹが１で
あるか否かを判定する。そして、ＦＡＹ＝１の場合は、
ステップ３６６でＹ方向の通電フラグＦＹを１にセット
する。また、ＦＡＹ＝０の場合は、ステップＳ６７でＹ
方向の操作力制限フラグＦＩＹの値を判定し、ＦＩＹ＝
０であれば上記ステップＳ６６でＹ方向の通電フラグＦ
Ｙを１に、ＦＩＹ＝１であればステップ５６ＪＩでＹ方
向の通電フラグ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の通電が許可さ
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１）１，１）
２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Ｓ６９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Ｓ７０で現ポジションが４ＷＬ位置のＹ方
向側であるか否かを判定する。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Ｓ６４〜３６ｇ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　ｋＹ＋　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３７＋でＹ
方向の通電フラグＦＹを０にリセットする共に、ステッ
プＳ７□でＸ方向の通電許可フラグＦＡＸの値を判定し
て、ＦＡＸ＝１であればステップＳ７３でＸ方向の通電
フラグＦＸを１にセットする。また、ＦＡＸ＝Ｏの場合
は、ステップＳ７４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Ｓ７３でＸ
方向の通電フラグＦＸを１に、Ｆ　ｒｘ＝　１であれば
ステップＳ７５で該通電フラグＦｘを０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の通電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１）１．１）２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、２Ｗ位置から４ＷＬ位置へのＸ方向の操作時、及
び４ＷＦ位置から第２中間位置βまでのＹ方向の操作時
には、モータ４３の操作力が第２設定値Ｐ’ｚ（８０Ｋ
ｇ）まで許容されて、これらの操作が確実且つ速かに行
われると共に、これら以外の操作時には上記操作力が第
１設定値ＰＩ　　（４０Ｋｇ）で制限されて急激な操作
によるショックの発生が防止され、このようにして、各
切換操作に応じた操作力により良好な操作性が得られる
と共に、上記モータ４３が過負荷から保護されることに
なる。

そして、特に運転者が切換操作を行った後、その切換え
が完了する前に反対方向の切換操作を再び行った場合に
おいて、モータ４３に対する通電方向が切換わったのに
、該モータ４３が慣性で切換前の方向に回転して第１リ
ミツトスイツチ１）１がＯＮとなることにより、該モー
タ４３に対する許容通電方向を誤って設定した場合に、
次に第２リミツトスイツチ１）２がＯＮとなった時点で
、その通電方向の設定がリセットされることになる。こ
れにより、上記のような誤判定に起因して、モータ４３
の負荷が第２設定値Ｐ２を超えて増大することが防止さ
れる。

（発明の効果） 以上のように本発明によれば、特定の駆動モード切ＰＡ
操作時にアクチュエータによる操作力を一定値に制限す
ると共に、該アクチュエータを過負荷から保護するため
の第１、第２負荷検出手段と、これらの検出手段からの
信号に基いてアクチュエータの回転方向を設定する回転
方向設定手段とが設けられた動力伝達系路の切換制御装
置において、上記回転方向設定手段が回転方向を誤って
設定したときに、その設定がその後リセットされること
になる。これにより、アクチュエータが負荷の増大方向
に回転し続けるといった不具合が解消され、該アクチュ
エータが過負荷から保護されることになる。

【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１）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図は該動作の具体例を示すタイムタチャ
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・・・回転方向設定手段、
回転方向設定リセット手段（コントローラ）、１）１．
１）２・・・第１、第２負荷検出手段（第１、第２リミ
ツトスイツチ）。 第４ 図 第 図 第 ８図 第 図 第 １゜ 図 第１３ 図 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）エンジンから車輪に至る動力伝達系路を切換えて
   複数の駆動モードを得る切換機構と、通電方向を切換え
   ることにより正逆両方向に回転可能とされて、選択され
   た駆動モードとなるように上記切換機構を操作するアク
   チュエータと、該アクチュエータの負荷が第１設定値以
   上及び該第１設定値より大きな第２設定値以上となった
   ことをそれぞれ検出する第１、第２負荷検出手段と、こ
   れらの負荷検出手段により第１設定値もしくは第２設定
   値以上の負荷を検出したときに、該アクチュエータに対
   するその時点での方向への回転を停止させると共に反対
   方向への回転を許容する回転方向設定手段とが設けられ
   た動力伝達系路切換機構の制御装置であって、上記第１
   負荷検出手段による第１設定値以上の負荷の検出により
   許容された方向へのアクチュエータの回転中に、第２負
   荷検出手段によって第２設定値以上の負荷が検出された
   ときに、上記回転方向設定手段による回転方向の設定を
   リセットする回転方向設定リセット手段を設けたことを
   特徴とする動力伝達系路切換機構の制御装置。