JPS63207731A - ４輪駆動車の駆動切換制御装置 - 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、車輪に対する駆動力の伝達を２輪駆動状態と
４輪駆動状態とに切換可能ないわゆるパートタイム式の
４輪駆動車において、その駆動状態を切り換える駆動切
換制御装置の改良に関するものである。

（従来の技術） 従来より、この種のパートタイム式４輪駆動車は広く一
般に知られており、その駆動状態の切換えは通常、運転
者の手動操作により行うようになされている。しかし、
実際には、その切換えを行うべき走行状態および切換え
のタイミングを正確に判断するのに熟練を要し、車両の
走行状態に対応した適切な切換えを常に安定して実行す
ることは困難である。従って、このように駆動状態を手
動により切り換える以外に、車両の走行状態に応じて自
動的に切り換え得るようにすることが好ましい。

そこで、斯かる要求を満たす駆動切換制御装置の一例と
して、従来、実開昭６０−１３８８４４号公報に開示さ
れているように、ターボ過給機付きエンジンを搭載した
パートタイム式４輪駆動車において、エンジンがターボ
領域（過給領域）になったことを検出し、該ターボ領域
では自動的に４輪駆動状態に切り換えるようにしたもの
が提案されている。

（発明が解決しようとする問題点） ところで、車両の走行状態は多種多様に亘っている。こ
のため、上記従来例のように、エンジンのターボ領域で
４輪駆動状態に切り換えるようにするだけでは、安定し
た走行状態を充分に確保できない不満が残る。

（発明の目的） 本発明は以上の点に鑑みてなされたものであり、その目
的は、車両の操舵特性が４輪駆動状態と２輪駆動状態と
では変化することに着目し、その操舵特性の変化を積極
的かつ効果的に利用することにより、車両の高速走行時
での直進安定性を向上させるようにすることにある。

（問題点を解決するための手段） この目的を達成するため、本発明の解決手段は、車速に
応じて駆動状態を切り換えることとし、その駆動状態を
高車速域では４輪駆動状態に切り換えて、車両の操舵特
性におけるアンダステア特性の傾向を強くすることによ
り、その直進安定性を高めるようにしている。

具体的には、本発明では、上記の如く２輪駆動状態と４
輪駆動状態とに切換可能な４輪駆動車に対して、第１図
に示すように、その４輪駆動車の車速Ｖを検出する車速
検出手段６１を設ける。

ざらに、上記車速検出手段６１により検出された車速Ｖ
を予め設定された設定車速と比較して、車速Ｖが設定車
速以上のときに切換指令信号を出力する車速比較手段６
３と、２輪駆動状態での走行時に上記車速比較手段６３
からの切換指令信号を受けて４輪駆動状態に駆動切換え
する駆動切換手段５６とを設ける。

（作用） 以上の構成により、本発明では、車両の走行時、その車
速Ｖが車速検出手段６１により検出され、この検出され
た車速■は車速比較手段６３において設定車速と比較さ
れ、検出車速Ｖが設定車速以上であると判定された高車
速時に上記車速比較手段６３から切換指令信号が出力さ
れる。そして、車両の駆動状態が２輪駆動状態にある場
合には、上記車速比較手段６３からの切換指令信号によ
り駆動切換手段５６が作動して、駆動状態がそれまでの
２輪駆動状態から４輪駆動状態に切り換えられる。そし
て、この４輪駆動状態では、操舵特性はアンダステア特
性の傾向が強く、換言すると車両は曲がり難くなり、こ
のことによって車両の直進安定性を向上させることがで
きるのである。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第２図は本発明の実施例に係るパートタイム式の４輪駆
動車を模式的に示したものであり、１は車体、２は車体
１の前部に出力軸（図示せず）を車体１の前後方向に配
置せしめて縦置状態に支持されたエンジン、３は該エン
ジン２の後側に配置支持された変速機であって、該変速
機３の出力軸３ａは、該出力軸３ａと同じ中心線上に配
置された後輪側出力軸２２（図面でのスペースの都合上
オフセットして示す）と前輪側出力［１Ｉａ２１とを有
するトランスファ装置１８に連結され、該トランスファ
装置１８の前輪側出力軸２１はフロントプロペラ軸４を
介して左右フロントアクスル＠５ａ。

５ｂ上のフロントデフ６に連結され、上記左右のフロン
トアクスル軸５ａ、５ｂはそれぞれドライブ軸７ａ、７
ｂを介して左右の前輪５ａ、８ｂに連結されている。一
方、後輪側出力軸２２は、同様に、リヤプロペラ軸９を
介して左右リヤアクスル軸１０ａ、１０ｂ上のりャデフ
１１に連結され、上記左右のリヤアクスル軸１０ａ、１
０ｂはそれぞれドライブ軸１２ａ、１２ｂを介して左右
の後輪１３ａ、１３ｂに連結されている。

上記フロントデフ６およびリヤデフ１１はいずれも同じ
構成であり、プロペラ軸４（９〉にベベルギヤ機構１４
を介して駆動連結されたデフケース１５と、該デフケー
ス１５に支持された１対のベベルギヤからなるピニオン
１６．１６と、該ピニオン１６．１６にそれぞれ噛合し
、左右のアクスル軸５ａ、５ｂ　（１０ａ、１０ｂ）の
内端に固定された１対のベベルギヤからなるサイドギヤ
１７．１７とを備えた傘歯車機構からなる。

上記トランスファ装置１８は上記変速機３のハウジング
に連設されたハウジング１９を備え、該ハウジング１９
内には変速機３の出力軸３ａと後輪側出力軸２２との間
に該両軸３ａ、２２と同心状に車体前後方向に延びる入
力軸２０が設けられ、該入力軸２０の右側には上記前輪
側出力軸２１が平行に配置されている。上記入力軸２０
上には、前側から順に副変速機構２３．２／４輪駆動切
換懇＠３８およびセンタデフ３３（車軸間デフ）が設け
られている。

上記副変速機構２３は、上記変速機３の出力軸３ａに連
結されたサンギヤ２４と、上記入力軸２０の前端に連結
され、上記サンギヤ２４に噛合するピニオン２５，２５
．・・・を担持するピニオンキャリア２６と、上記ピニ
オン２５，２５．・・・に噛合するリングギヤ２７とを
有する遊星歯車機構で構成され、上記リングギヤ２７は
入力軸２０に回転自在に外嵌合支持した第１のスプライ
ンギヤ２８に中空軸を介して一体的に連結されている。

この第１のスプラインギヤ２８の前方にはハウジング１
９の内壁に回転不能に固定支持した第２のスプラインギ
ヤ２９が、また後方には上記入力軸２０に回転一体に固
定した第３のスプラインギヤ３０がそれぞれ第１スプラ
インギヤ２８と近接配置され、これらスプラインギヤ２
８〜３０には、第１スプラインギヤ２８の他のスプライ
ンギヤ２９゜３０に対する噛合連結を切り換えるスリー
ブギヤ３２が軸方向に移動可能に外嵌合され、このスリ
ーブギヤ３２はハウジング１９の左側外部から駆動され
るフォーク３１に係合されており、スリーブギヤ３２の
移動により第１のスプラインギヤ２８を第２または第３
のスプラインギヤ２９，３０の一方に噛合連結させ、第
２のスプラインギヤ２９に噛合連結したとぎには、上記
リングギヤ２７を回転本能にハウジング１９に固定して
、変速殿３の出力回転をサンギヤ２４および各ピニオン
２５を介して減速しながら入力軸２０に伝達するＬＯモ
ードとする一方、第３のスプラインギヤ３０に噛合連結
したとぎには、上記リングギヤ２７とピニオンキャリア
２６とを回転一体に固定して、変速機３の回転を同じ回
転数で入力軸２０に伝達するＨｉモードとするように構
成されている。

一方、上記センタデフ３３は、サンギヤ３４と、上記入
力軸２０の後端に回転一体に連結され、上記サンギヤ３
４に噛合するピニオン３５，３５゜・・・を担持するピ
ニオンキャリア３６と、上記後輪側出力軸２２に回転一
体に連結されたリングギヤ３７とからなる遊星歯車機構
で構成され、入力軸２０からピニオンキャリア３６に入
力された動力をサンギヤ３４（前輪側）およびリングギ
ヤ３７（後輪側）に振り分けるようにしている。

さらに、上記２／４輪駆動切換機構３８は、入力軸２０
上に互いに近接配置された第１〜第３の３つのスプライ
ンギヤ３９〜４１と、中央の第１スプラインギヤ３９の
他の第２および第３のスプラインギヤ４０．４１に対す
る噛合連結を切り換えるスリーブギヤ４２と、該スリー
ブギヤ４２をハウジング１９の左側外部から駆動するフ
ォーク４３とからなり、上記前側の第２のスプラインギ
ヤ４０は入力軸２０に、第１のスプラインギヤ３９は上
記センタデフ３３のサンギヤ３４にそれぞれ回転一体に
連結されている。さらに、上記後側の第３のスプライン
ギヤ４１はその後方（センタデフ３３側）の入力軸２０
上に支持した駆動側スプロケット４４に回転一体に連結
され、該駆動側スプロケット４４と上記前輪側出力軸２
１に回転一体に固定した従動側スプロケット４５との間
にはチェーン４６が巻き掛けられている。そして、上記
スリーブギヤ４２の移動により、第１のスプラインギヤ
３９を第２もしくは第３のスプラインギヤ４０．４１の
一方または双方に噛合連結させ、第１のスプラインギヤ
３９を前側の第２のスプラインギヤ４０に噛合連結した
とぎには、上記センタデフ３３のサンギヤ３４とピニオ
ンキャリア３６とを回転一体に固定し、かつそのサンギ
ヤ３４と駆動側スプロケット４４との駆動連結を遮断し
て、後輪１３ａ、１３ｂのみを駆動する２輪駆動状態（
２ＷＤ〉に保持する一方、後側の第３のスプラインギヤ
４１に噛合連結したときには、上記サンギヤ３４を上記
駆動側スプロケット４４に駆肋連結し、前後輪８ａ、８
ｂ、１３ａ、１３ｂがセンタデフ３３を介して相互に連
結されて相対回転するフリー状態の４輪駆動状態（４Ｗ
Ｄ）に切り換え、ざらに、第２および第３のスプライン
ギヤ４０，４１の双方に噛合連結したとぎには、上記セ
ンタデフ３３の作動を停止させて、それをロック状態と
した４輪駆動状態に保持するように構成されている。

さらに、上記ハウジング１９の左側外側面には上記副変
速機構２３および２／４輪駆動切換機構３８のフォーク
３１．４３に連結されてそれらを駆動するアクチュエー
タとしてのモータ４７が取り付けられている。すなわち
、このモータ４７の出力軸にはクランクアーム４８が固
定され、該クランクアーム４８の先端部には車体前接方
向に延びる連結ロッド４９がピン結合され、この連結ロ
ッド４９は上記両フォーク３１．４３に係止されており
、モータ４７の作動により連結ロッド４９を軸方向に移
動させて、両フォーク３１．４３を同期して駆動するよ
うになされている。

尚、上記左側のフロントアクスル軸５ａとドライブ軸７
ａとの間にはジヨイント軸５０が介設されていて、両軸
５ａ、７ａは該ジヨイント軸５０を介して連結され、そ
のアクスル軸５ａとジヨイント軸５０との連結部には、
２輪駆動状態での走行時に前輪の回転によるエンジンの
駆動損失を低減するためのフリーホイール機構５１が設
けられている。このフリーホイール機＠５１は、アクス
ル軸５ａおよびジヨイント軸５０の連結端部にそれぞれ
取り付けられたスプラインギヤ５２，５３と、軸方向に
移動して上記両スプラインギヤ５２゜５３同士を連結ま
たは連結遮断するスリーブギヤからなるリモートフリー
ホイール５４と、該リモートホイール５４を駆動する真
空式アクチュエータとしてのダイアフラム装置５５とを
備え、ダイアフラム装置５５によりリモートフリーホイ
ール５４を駆動してアクスル軸５ａとジヨイント軸５０
との連結を遮断することにより、２輪駆動状態での走行
時、非駆動車輪としての前輪８ａ、８ｂの回転により、
フロントデフ６および該デフ６に連結されたトランスフ
ァ装置１８のギヤの回転による駆動損失を低減するよう
にしている。

以上の構成において、フリーホイール機構５１、副変速
機構２３および２７４輪駆動切換機構３８に対する制御
パターンを下記の表に示す。

上記ダイアフラム装置５５およびモータ４７はＣＰＵ内
蔵のコントローラ６０により作動制御されるように構成
され、このコントローラ６０には、車両の走行速度（車
速）を検出する車速検出手段としての車速センサ６１の
出力信号と、車両の運転者により手動操作されて、例え
ばＯＮ操作時に４輪駆動位置に切り換えられる２／４輪
駆動切換ボタンスイッチ６２の０Ｎ１０ＦＦ信号とが入
力されている。

ここで、上記コントローラ６０のＣＰＵにおいて処理さ
れる信号の処理手順について第３図により概略的に説明
する。先ず、車両のイグニッションスイッチ（図示せず
）のＯＮ操作によるスタートの後、最初のステップＳ１
において上記切換ボタンスイッチ６２の操作位置が２輪
駆動位置かどうかを判定し、ここで、４輪駆動位置への
操作によりＮｏと判定されると、同じステップＳ１を繰
り返す。一方、２輪駆動位置への操作によってＹＥＳと
判定されたときには、ステップＳ２に進んで、上記車速
センサ６１により検出された車速Ｖを読み込み、この後
、ステップＳ３において上記モータ４７の作動位置等に
基づいて現在の車輪８ａ、８ｂ、１３ａ、１３ｂに対す
る駆動状態が２輪駆動状態か否かを判定する。この判定
が２輪駆動状態によるＹＥＳのときにはステップＳ４に
進み、上記ステップＳ２で読み込まれた車速Ｖが予め設
定された第１の設定値Ｖ＋　　（例えば８０Ｋｍ／ｈ　
”）以上かどうかを判定し、この判定がＮｏのときには
そのまま、またＹＥＳのときにはステップＳ５において
上記モータ４７に２輪駆動状態から４輪駆動状態に切り
換えるための切換指令信号を出力した後、それぞれ初め
のステップＳ１に戻る。

また、上記ステップＳ３での判定が４輪駆動状態による
ＮｏのときにはステップＳ６に進み、上記車速Ｖが上記
第１の設定値Ｖ１よりも低い第２の設定値Ｖ２　　（例
えば５０Ｋｍ／ｈ）以下がどうかを判定し、この判定が
Ｎｏのときにはそのまま、またＹＥＳのときにはステッ
プＳ７においてモータ４７に４輪駆動状態から２輪駆動
状態に切り換えるための切換指令信号を出力した後、そ
れぞれ初めのステップＳ１に戻る。

よって、本実施例の場合、上記の処理手順におけるステ
ップ８４〜Ｓ７により、車速センサ６１により検出され
た車速■を予め設定された設定車速Ｖ１と比較して、車
速Ｖが設定車速１１以上のときに４輪駆動状態へ切り換
えるための切換指令信号を出力するようにした車速比較
手段６３が構成されている。

また、上記２／４輪駆動切換機溝３８およびそれを駆動
するモータ４７により、２輪駆動状態での走行時に上記
車速比較手段６３からの切換指令信号を受けて４輪駆動
状態に駆動切換えするようにした駆動切換手段５６が構
成されている。

したがって、上記実施例においては、運転者の２／４輪
駆動切換ボタンスイッチ６２のＯＦＦ操作により、車両
が後輪１３ａ、１３ｂのみの駆動による２輪駆動状態で
走行している場合、そのときの車速Ｖが車速センサ６１
により検出され、該検出車速Ｖはコントローラ６０の車
速比較手段６３において第１の設定車速ｖ１と比較され
る。そして、検出車速゛Ｖが第１の設定車速■１以上の
高速時には、上記車速比較手段６３からモータ４７に切
換指令信号が出力され、この指令信号を受けたモータ４
７の作動により、２／４輪駆動切換機構３８が作動し、
そのスリーブギヤ４２が第１および第３のスプラインギ
ヤ３９，４１同士を回転一体に連結し、このことにより
車輪８ａ、　８ｂ。

１３ａ、１３ｂに対する駆動状態が２輪駆動状態から強
制的に４輪駆動状態に切り換えられる。この４輪駆動状
態では、車両の操舵特性はアンダステア特性の傾向が強
く、つまり曲がり難くなるため、高速走行時の直進安定
性を高めることができ、いわゆるハイドロプレーニング
等のスリップに対して有利な走行状態を得ることができ
る。

また、このようにして切り換えられた４輪駆動状態の走
行時、上記車速Ｖが第２の設定車速■２以下に低下する
と、４輪駆動状態の切換保持が解除され、車輪８ａ、８
ｂ、１３ａ、１３ｂに対する駆動状態は元の２輪駆動状
態に復帰される。

その際、２輪駆動状態から４輪駆動状態へ切り換えると
きの基準となる第１の設定車速Ｖ＋と、逆に４輪駆動状
態から２輪駆動状態へ戻るときの基準となる第２の設定
車速Ｖ２とが異なって、いわゆるヒステリシスが設けら
れているため、例えば第１の設定値Ｖ１付近の車速Ｖで
走行している場合に、その車速Ｖの僅かな変動により２
輪駆動状態から４輪駆動状態への切換えおよびその逆の
切換えが頻繁に繰り返されることはなく、よって車両の
４輪駆動状態を安定して確保することができる。

尚、このように２つの設定車速Ｖ＋　、Ｖ２を設定する
ほか、一旦、駆動状態が２輪駆動状態から４輪駆動状態
へ切り換えられたときには、車速■が低下しても上記切
換時点から所定時間（例えば３０秒間）を経過しないと
２輪駆動状態に復帰しないようにすることも採用可能で
ある。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明によると、パートタイム式
の４輪駆動車において、車速が設定車速以上に上昇した
高車速時、その駆動状態が２輪駆動状態にあっても強制
的に４輪駆動状態に切り換えるようにしたことにより、
高車速時にはアンダステア特性の傾向が強い操舵特性に
保持して、車両の直進安定性を高めることができ、ひい
ては４輪駆動車の安定した走行状態の確保を図ることが
できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示すブロック図である。 第２図以下の図面は本発明の実施例を示し、第２図は駆
動切換制御装置の構成を示すスケルトン図、第３図はコ
ントローラにおいて処理される処理手順を示すフローヂ
ャート図である。 １・・・エンジン、３・・・変速機、８ａ、８ｂ・・・
前輪、１３ａ、１３ｂ・・・後輪、１８・・・トランス
ファ装置、３３・・・センタデフ、３８・・・２／４輪
駆動切換機構、４７・・・モータ、５６・・・駆動切換
手段、６０・・・コントローラ、６１・・・車速センサ
、６２・・・２／４輪駆動切換ボタンスイッチ、６３・
・・車速比較手段。 第１図 第３図 （単迭↓Ｌ軟′＋没）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）２輪駆動状態と４輪駆動状態とに切換可能な４輪
   駆動車において、その車速を検出する車速検出手段と、
   該車速検出手段により検出された車速を予め設定された
   設定車速と比較して、車速が設定車速以上のときに切換
   指令信号を出力する車速比較手段と、２輪駆動状態での
   走行時に上記車速比較手段からの切換指令信号を受けて
   ４輪駆動状態に駆動切換えする駆動切換手段とを備えて
   なることを特徴とする４輪駆動車の駆動切換制御装置。