JPS6320236A - ２輪・４輪駆動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） この発明ｔｉｔ、２輪駆動前）二丁ンジンから切り離さ
れる一方の差動装置とこの差動装置に連結される車輪ど
の間に介在させたフリーホイルクラッチを、手元スイッ
チの操作により１ｊツク状態とフリー状態とに切り換え
するＪ、うにした２輪・４輪駆動切換）幾構の制御装置
に関りる。

（従来の技術とぞの問題Ｉ気） 前・後輪用の各差動装置のうちの−・ブＪ、例えば前輪
用差動装置とエンジンとの間に１ヘランスフアクフツヂ
を介在させて、このトランスフｊ・クラッチのフリー側
への切換動作で゛後輪による２輪駆動が、また１〜ラン
スフアクラツチの１１ツク側への切換動作で４輪駆ωＪ
が行われるようにした２輪・４輪駆動切換機構を備えた
自動中１で（，１、例えば２輪駆動時にエンジンから切
り離される前輪用差動装置と前輪どの間にツリーホイル
クラップを介在さｕｌこのフリーボイルクラッチの切換
動作により２輪駆動前に前輪用差動装ｖ１とｎ（１輪と
を切り離して動力損失を低減させるようにしたらのが従
来Ｊ、り知られている。

ところで、上記トランスファクラッチがシンクロメッシ
コ式の場合、走行中に２輪駆動から４輪駆動に切り換え
るさい、上記トランスファクラッチのロック動作は、エ
ンジンによって回転させられているクラッヂ側と、２輪
駆動時に停止しているクラッチ従動側とを摩擦接合によ
りまず同期させ、その後に上記駆動側と従動側とを噛合
させることによって行われる。

しかしながら、寒冷地など外気温度の低い条件下では例
えば差動装置における潤滑油の粘度が高くなり、上記ク
ラッチ従動側に連なる差動装置のリングギアが差動装置
内の潤滑油を撹拌するさいに大ぎい撹拌抵抗を受けてク
ラッチの駆動側と従動側とを同期させることが困鼎とな
り、２輪駆動から４輪駆動への切換えがスムーズになさ
れないことがある。

そこで、このような問題を解決するために、２輪駆動切
換モード時に手元スイッチの操作により上記フリーホイ
ルクラッチをロック動作させて前輪用差動装置と前輪と
を連結し、前輪用差動装置の潤滑油を予め撹拌して粘性
を低下させてから４輪駆動への切換えを行えるＪ：うに
構成したものが開発されている。

しかしながら、このような構成の場合、２輪駆動の走行
中（極めて低速亀で走行されている場合、例えば５１０
ＩＩ／ｈ以下で走ｉ′Ｊされている場合は除く）誤って
上記手元スイッチを操作すると、前輪用差動装置と前輪
の間の回転差によってフリーホイルクラッチのスプライ
ン部に大きな噛み合い音と衝撃が発生するどいつ不都合
が生じる。

（発明の目的） この発明は、上記問題を解決するためになされたもの（
・、フリーホイルクラッチ作動用の手元スイッチを２輪
駆動による走行中（極めて低速度で走行されている場合
を除く）に誤って操作した場合に、フリーホイルクラッ
チをロック動作さゼることのない、誤動作防止機能の備
わった２輪・４輪駆動切Ｊ！ｉ＋！Ｗ構の制御装置を提
供づ゛ることを目的とする。

（目的を達成するための手段） この発明は前・後輪用の各差動装置のうち２輪駆動時に
エンジンから切り離される一方の差動装置と、この差動
装置に連結される車輪との間にフリーホイルクラッチを
介在させ、このフリーホイルクラッチによる上記差動装
置と車輪とのロック・フリーの切換えを手元スイッチの
操作で行うようにした２輪・４輪駆動切換機構の制御装
置であって、上記目的を達成するために、車速を検出す
る車速センサを設けるとともに、この車速センサの検出
値が所定値以下でかつ上記手元スイッチが上記フリーホ
イルクラッチをロック動作させる側に操作されたときに
限りフリーホイルクラッチをロック動作させる信号を出
力する制御手段を設け、中速が所定値以上のときには上
記手元スイッチをフリーホイルクラッチのロック動作側
に操作してもロック動作が行えないように構成している
。

（実施例） 図面は、この発明の一実施例が適用された自動車の２輪
・４輪駆動切換機構の全体図を示す。

同図において、エンジン１はトランスファ本体２、トラ
ンスファ後輪用出力軸３を経て後輪用差動装置４に連結
され、上記後輪用出力軸３には前輪用駆動ギア５が回転
自在に設けられている。

一方、上記前輪用駆動ギア５と同じ歯数の前輪用出力ギ
ア口が前輪用出力軸７に設けられ、この萌輸用出カギア
ロはチェーン８を介して上記前輪用駆動ギア５に連結さ
れている。上記後輪用出力軸３と前輪用駆動ギア５の間
には、これらを断接するトランスファクラッチ９が設け
られ、エンジン１は後輪用出力軸３．トランスファクラ
ッチ９゜前輪用駆動ギア５．チェーン８．前輪用駆動ギ
ア６、前輪用出力軸７を経て前輪用差動装置１０に連結
されている。

また上記エンジン１の吸気側には気化器１１が連結され
、この気化器１１には過給１１２が連結されている。こ
の過給機１２はエンジン１のｖ１気エネルギによって駆
動されるタービン１３と、このタービン１３に直結され
て吸気を加圧する圧縮機１４を有し、圧縮１１４と上記
気化器１１との間にはり一ジタンク１５が介装されてい
る。

−〇　− １〜ランスフアクラツチ９にはダイアフラム式１〜ラン
スフアアクヂコエータ１６が連結されている。

この１〜ランスフアアクヂコエータ１６内において、ダ
イアフラムで仕切られた一方の分室１６ａは第１開閉弁
１７に連通させである。この第１聞閉弁１７は３ボート
２ポジシヨンの電磁弁からなり、そのソレノイドをオン
にした状態を実線で示し、Ａノにした状態を仮想線で示
す。この第１開閉弁１７の第２のボートはヂエック弁１
８を介して前記気化器１１の下流側に接続され、第３の
ボートは大気側に開放されている。また上記１〜ランス
フアアクヂユエータ１６の他方の分室１６ｂは第２聞閉
弁１９に連通させである。この第２聞開弁１９も３ボー
ト２ポジシヨンの電磁弁からなり、そのソレノイドをオ
゛ンにした状態を実線で示し、オフにした状態を仮想線
で示す。この場合も第２のボー１〜は気化器１１の下流
側に接続され、第３のボー１へは大気側に開放されてい
る。そして、上記第１開閉弁１７．第２開閉弁１９のソ
レノイドはとｂに、パワーシフトスイッチ２０の２ＷＤ
切換１と点２０ε）を介して電源２１に１８続されてい
る。

一方、前記した前輪用差動装：ｔ’ｊ　１０のデフ１ノ
イドギア２２ど前巾軸２３との間には、これらを断接す
るツリーホイルクラッチ２４が設（１られ（いる。この
フリーボイルクラップ２／Ｉにはダイ９フ１５１１式フ
リーホイルアクヂコ］−一夕２５が連結されている３、
このフリーホイルアクヂコＪ−タ２５内にｄ３いて、ダ
イアフラムで仕切られ／、：−ノ）の分室２５ａは第３
開閉弁２６に連通させである。この第３開閉弁２６も３
ポーｊ〜２ポジシヨンの電磁弁からなり、そのツルイド
をＡノにした状態を実線で示し、オンにした状態を仮想
線で示η。この第３開閉弁２６の第２のボー１−　’ｂ
−７’■ツク弁１８を介して前記気化器１１の下流側に
接続され、第３のボートは人気側に開放されている。ま
た上記フリー小イルアクブー］−，Ｉ−タ２５の他方の
分室２５　ｂは第４聞閉弁２７に連通さぼＣある。この
第４聞閉弁２７ｂ３ポート２ポジシ」ンの電磁弁からな
り、そのンルイドをＡノにしＩζ状態を実線で示し、オ
ンにした状態を仮想１！ｉｔで承り。この場合も第２の
ボー１へは気化器１１の下流側に接続され、第３のボー
トは大気側に開放されている。

また、前記したトランスファクラッヂ９の近傍には、こ
のｉ〜ランスファクラッヂ９が後輪用出力軸３と前輪用
駆動ギア５とを接続するシフ１〜位置、づなわら４輪駆
動時のシフト位置にあるのを検出してオン動作するポジ
ションスイッチ２８が設置ノられている。そして、前記
第３開閉弁２６．第４開閉弁２７のソレノイドはともに
、上記ポジションスイッチ２８とパワーシフトスイッチ
２０の４ＷＤ切換接点２０ｂを介して電源２１に接続さ
れている。さらに、上記第３開閉弁２６、第４開閉弁２
７のソレノイドと、前記パワーシフトスイッチ２０の２
ＷＤ切換接点２Ｏａ側との間は、前記ツリーホイルクラ
ッチ２４を単独操作にＪ：り切り換えるための手元スイ
ッチ２９ど、補助スイッチ３０どを直列接続した電路に
より接続されている。

他方、クランクシャフトなどに設（プられ車速を検出す
る車速センサ３１がマイクロコンビコータ３２に接続さ
れ、車速センサ３１の検出する車速が所定値、例えば５
而／ｈ以下の低速に４ｆｆｉ−ると上記ディクロコンビ
：１−夕３２が上記ｈ１１助スイップ３０の励磁コイル
、３０　ａを通電して、補助スイッ１３０をオン動作ざ
Ｕるように構成されている。。

つぎに、」二足４７４成のｂとでの２輪・４輪駆動の切
換動作について説明Ｊる。

図示のように、バヮーシフトスイップ２ｏが２ＷＤＩ；
７１換接点２　Ｏａ側に接続されている状態でｉＪ、第
１開閉弁１７．第２開閉弁１つのソ１ツノイドはともに
オン（実線で示り一状態）している１、このため、１−
ランスノアアクチー１エータ１（５の−・方の分室１６
ａは気化器１１下流側に連通し７０月どなる一方、他力
の分室１６　ｂは人気側に聞放さ’ｌ”１．　（いる。

これにより、トランスフフックラップ９は図中に実線で
承りように後輪用出力ｌｌｌ１ｌＩ；３と前輪用駆動ギ
ア５どの間を切り離したシフト位ｉＮに同がねる。しｌ
ζがっで、エンジン１の動力は、］・ランスファ２の後
輪用出力軸３．後輪用Ｚ−動装首１を紅て後輪３３．３
３’　に伝達され、前輪用差動装置１う１０側には伝達
されない。Ｊ−なゎＪ５、後輪３３゜３３′にＪ：る２
輪駆動が行われる。

一方、この状態のとき第３開閉弁２６．第４開閉弁２７
のソレノイドはともにオフ（実線で示寸状態）シている
。このため、フリーホイルアクチ」エータ２５の一方の
分室２５ａは気化器１１下流側に連通して負圧となる一
方、他方の分室２５ｂは大気側に開放され、フリーホイ
ルクラッチ２４は図中に実線で示すように前輪用出力軸
＠１０のサイドギア２２と前車軸２３との間を切り離し
たシフト位置に置かれる。したがって、前輪３４゜３４
′の回転が前輪用出力軸ｆｆｆｆ１０内のリングギア３
５に伝達されず、動力損失の低減がはかられる。

つぎに、パワーシフトスイッヂ２０を４ＷＤ切１φ接点
２Ｏｂ側に切換接続すると、第１開閉弁１７、第２開閉
弁１９のソレノイドはどもにオフ（仮想線Ｃ示す状態）
となり、１ヘランスフ７１アクブコ■−夕１６の分室１
６ａが大気圧に、また分室１６．ｂが負圧に切り換わっ
て、トランスファクラッチっは図中に仮想線で示すよう
に後輪用出力軸３と前輪用駆動ギア５とを接続するシフ
ト位置に移動する。しｌζがって、エンジン１の動力は
後輪３３．３３’　だけでなく、トランスフアクラッチ
９．前 力ギア口、前輪用出力軸７，前輪用差動装置１０へと伝
達される。また、このとき上記トランスファクラッチ９
の変位を検出してポジションスイッチ２８がオンとなる
ので、このポジションスイッチ２８を介し第３開閉弁２
６、第４開閉弁２７のソレノイドへ通電が行われてこれ
らはともにオン（仮想線Ｃ示す状態）となる。これによ
り、フリーホイルアクチュエータ２５の分室２５ａが大
気圧に、また分室２５ｂが負圧に切り換わって、フリー
ホイルクラッチ２４は図中に仮想線で示すように前輪用
差動装置１０のサイドギア２２と前車軸２３どの間を接
続するシフト位首に移動り−る。

したがって、上記エンジン１より前輪用差動装置１０に
伝えられた動力は前輪３４．３４’　に及び４輪駆動が
行われる。

また、前記した２輪駆動切換モードにおいて、手元スイ
ッチ２９をオン操作すると、このときの中速が５ＫＩｎ
／ｈ以下であれば、車速センサ３１の検出信号を受信す
るマイクロコンビコータ３２が補助スイッチ３０の励磁
コイル３０ａに通電を行うため、補助スイッチ３０もオ
ン動作して、第３開閉ブｔ２６，第４開閉弁２７とパワ
ーシフトスイッヂ２０の２ＷＤ切換接点２Ｏａ側とを結
ぶ電路が導通する。このため、第３開閉弁２６，第４開
閉弁２７のソレノイドは、４輪駆動の場合と同じポジシ
ョンにセットされることになり、フリーホイルアクチュ
エータ２５のダイアフラムが反転して、フリーホイルク
ラッチ２４は前輪用差動装置１０のサイドギア２２と前
車軸２３との間を接続するシフ１〜位置転位置する。こ
うして、２輪駆動セード時にフリーホイルクラッチ２４
をロック動作できるので、以後の走行により前輪用差＠
装置１０内のリングギア３５を回転させて潤滑油の撹拌
を十分に行なわせることができ、寸なわち外気温度の低
い条件下で２輪駆動から４輪駆動に切り換えるさい、前
もって潤滑油の粘性を低下させてから４輪駆動への切換
えを円滑に行わせることができる。

一方、２輪駆動での走行途中において、中速が５触／ｈ
を越える条件下で誤って手元スイッチ２つをオン操作し
た場合は、車速廿ン＋Ｊ３１の検出信号を受信するマイ
クロコンビコータ３２はその検出信号から車速が５１ｍ
／ｈを越えていることを確認するため、補助スイッチ３
０の励磁コイル３０ａへの通電を行わない。

このため補助スイッチ３０はオン動作せず、第３　１ｆ
ｆｌ　ｒ’ｊｊ弁２６弁筒６開閉弁２７のソレノイドは
オンしない。したがって、フリーボイルクララｆ２４に
にるサイドギア２２と前車軸２３との接続は行われない
。ずなわら、５Ｋｍ／ｈを越える車速で走行中に、フリ
ーボイルクラッチ２４を［１ツク側に切り換えようとす
る誤動作が、これによって回避される。

なお、この実施例では第３開閉弁２６，第４開閉弁２７
のソレノイドの電路の途中に手元スイッチ２９と補助ス
イッチ３０を直列接続し１＝場合を示したが、これに限
らず手元スイッチ２９が操作されたこと、および車速セ
ンサ３１の検出する巾速か所定飴以下であることの２つ
の条ｆ１の論理積をとり、ぞの条件のｂとでフリーホイ
ルクラッチ２／ｌがロック側に切り換わるにうに上記第
３開閉弁２６．第４開閉弁２７のソレノイドを通電制御
Ｊるものであれば、どのような構成でもよいことは勿論
である。

（発明の効果） 以上のように、この発明の２輪・４輪駆動の切換機構の
制御装置によれば、２輪駆動による所定速度値以上での
走行中にフリーホイルクラッヂ作動用の手元スイッチを
誤って操作した場合でも、フリーホイルクラッチ−がロ
ック動作されることはなく、フリーホイルクラッチのス
プライン部での噛み合い音や衝撃の発住を未然に防止で
きるとい）結果が１９られる。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の一実施例を示す全体図である。 １・・・エンジン、　　　　４・・・後輪用Ｚ動装賀、
９・・・トランスファクラッヂ、 １０・・前輪用差動装置、 ２／Ｉ・・・フリーホイルクラップ、 ２つ・・・手元スイツｆ−，３０・・・補助スイッチ、
３’Ｑａ・・・励磁コイル、　３１・・・車速はンリ、
３２・・・マイク１］コンピユータ、 ３３．３３’　・・・後輪、　　３４．３／１’　・・
・前輪代即人　弁理士　古田茂明 弁理＋　７！ｉ　ｆｆ’ｌ英俊

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）前・後輪用の各差動装置のうち２輪駆動時にエン
   ジンから切り離される一方の差動装置と、この差動装置
   に連結される車輪との間にフリーホイルクラッチを介在
   させ、このフリーホイルクラッチによる上記差動装置と
   車輪とのロック・フリーを手元スイッチの操作で行うよ
   うにした２輪・４輪駆動切換機構の制御装置において、
   車速を検出する車速センサと、この車速センサの検出値
   が所定値以下でかつ上記手元スイッチが上記フリーホイ
   ルクラッチをロック動作させる側に操作されたときに限
   り上記フリーホイルクラッチをロック動作させる信号を
   出力する制御手段とを備えたことを特徴とする２輪・４
   輪駆動切換機構の制御装置。