JP2000081128A - 自動車用動力伝達装置の制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 自動変速機からの出力を、変速比を高速側又
は低速側のいずれかに切換可能なＨＩ−ＬＯ切換機構を
介して駆動輪側に伝達する自動車において、ＨＩ−ＬＯ
切換機構の変速比の切換中にイグニッションスイッチが
オフされても、自動変速機のパーキング機構を確実に機
能させることができるようにする。 【解決手段】 制御装置には、イグニッションスイッチ
を介してバッテリから電源供給を受ける電源ラインＬ１
と、電源管理用リレー６４を介してバッテリから電源供
給を受ける電源ラインＬ２とが形成され、電源回路６６
には各電源ラインＬ１，Ｌ２から電源が供給される。Ｃ
ＰＵ６２は、イグニッションスイッチがオンして電源回
路６６から電源電圧が供給されることにより起動し、電
源管理用リレー６４をオンする。また、イグニッション
スイッチがオフすると、ＨＩ−ＬＯ切換機構が動作中か
否かを判断し、動作中でなければ電源管理用リレー６４
をオフし、動作中であれば動作が完了してから電源管理
用リレー６４をオフする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、パーキング機構を
有する自動変速機からの出力を、変速比を高速側又は低
速側のいずれかに切換可能なＨＩ−ＬＯ切換機構を介し
て、駆動輪側に伝達する動力伝達装置を備えた自動車に
おいて、ＨＩ−ＬＯ切換機構の変速比をアクチュエータ
を介して切り換える自動車用動力伝達装置の制御装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、自動車の駆動方式を四輪駆動
（４ＷＤ）と二輪駆動（２ＷＤ）とのいずれかに切換可
能な所謂パートタイム方式の四輪駆動車には、変速機か
らの動力を前・後輪へと分配するトランスファ内に、変
速比を高速側（ＨＩ）又は低速側（ＬＯ）のいずれかに
切換可能なＨＩ−ＬＯ切換機構を備えたものが知られて
いる。そして、このＨＩ−ＬＯ切換機構は、通常、手動
レバーの操作によって変速比を切り換えることができる
ようにされている。

【０００３】一方、自動車には、パーキングブレーキが
設けられており、駐車時には、これを手又は足で操作す
ることにより、自動車を駐車位置に固定できるようにさ
れているが、雪国等では、このパーキングブレーキが使
用されないことがある。これは、駐車中の冷え込みによ
りパーキングブレーキのブレーキ機構が凍り付き、その
後、エンジンを始動して自動車を走らせようとしても、
パーキングブレーキの作動を解除できないことがあり、
また、自動変速機を搭載した一般的な自動車にあって
は、自動変速機のパーキング機構を利用して、自動車を
駐車位置に固定することができるためである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のパー
トタイム方式の四輪駆動車等、動力伝達系にＨＩ−ＬＯ
切換機構を備えた自動車においては、ＨＩ−ＬＯ切換機
構の変速比の切り換えを、手動レバーの操作による切り
換えから、モータ等を動力源とするアクチュエータを使
った切り換えに変更することが考えられている。これ
は、手動レバーの操作によりＨＩ−ＬＯ切換機構の変速
機の切り換えを行うようにすると、手動レバーの動きを
ＨＩ−ＬＯ切換機構に伝達する機構が必要になり、ま
た、手動レバーの位置によってＨＩ−ＬＯ切換機構を配
置可能な位置が制限されてしまい、設計の自由度が低下
するためである。

【０００５】しかし、このようにアクチュエータを使っ
てＨＩ−ＬＯ切換機構の変速比を切り換えるようにする
と、その切換中に、イグニッションスイッチがオフさ
れ、アクチュエータの駆動が停止した際に、本来、ＨＩ
−ＬＯ切換機構を介して接続されるべき動力伝達系の回
転軸が、変速機側と駆動輪側とで遮断されてしまうこと
がある。

【０００６】そして、このようにＨＩ−ＬＯ切換機構の
変速比の切換中にアクチュエータの駆動が停止されて、
動力伝達系の回転軸が変速機側と駆動輪側とで遮断され
ると、たとえ、パーキング機構を有する自動変速機を搭
載した自動車であっても、上記のようにパーキングブレ
ーキを操作せずに自動車を駐車させた際には、自動車を
駐車位置に固定できなくなってしまう。

【０００７】つまり、動力伝達系の回転軸が変速機側と
駆動輪側とで遮断された状態では、動力伝達系は所謂ニ
ュートラル状態となって、自動変速機のパーキング機構
による駆動輪のロックが効かなくなってしまうことか
ら、パーキングブレーキを操作せずに自動車を駐車させ
ると、自動車を駐車位置に固定できなくなってしまうの
である。

【０００８】本発明は、こうした問題に鑑みなされたも
のであり、ＨＩ−ＬＯ切換機構の変速比をアクチュエー
タを使って切り換えるようにした自動車用動力伝達系の
制御装置において、ＨＩ−ＬＯ切換機構の変速比の切換
中にイグニッションスイッチがオフされても、自動変速
機のパーキング機構を確実に機能させることができるよ
うにすることを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めになされた請求項１記載の自動車用動力伝達装置の制
御装置においては、操作部を介してＨＩ−ＬＯ切換機構
の変速比の切換指令が入力されると、制御手段が、駆動
手段を介して、ＨＩ−ＬＯ切換機構に設けられたアクチ
ュエータを駆動することにより、ＨＩ−ＬＯ切換機構の
変速比を高速側から低速側又はその逆へと切り換える。

【００１０】また、イグニッションスイッチがオフされ
ると、電源管理手段が、制御手段がＨＩ−ＬＯ切換機構
の変速比を切換中であるか否かを判断し、制御手段が変
速比を切換中であれば、制御手段による変速比の切り換
えが完了するまで、当該制御装置への電源供給を継続
し、この電源供給の継続により制御手段による変速比の
切り換えが完了するか、又は、イグニッションスイッチ
がオフした際に制御手段が変速比を切換中でなければ、
制御装置への電源供給を遮断する。

【００１１】このため、本発明によれば、制御手段がア
クチュエータを介してＨＩ−ＬＯ切換機構の変速比を切
り換えているときにイグニッションスイッチがオフされ
ても、その切り換えが完了して、ＨＩ−ＬＯ切換機構の
変速比が高速側又は低速側に確実に切り換えられるまで
の間は、制御手段及び駆動手段への電源供給を継続し
て、アクチュエータを駆動し続けることができる。

【００１２】よって、本発明によれば、ＨＩ−ＬＯ切換
機構の変速比の切換中にイグニッションスイッチがオフ
されても、動力伝達系が自動変速機側と駆動輪側とで遮
断されることはなく、自動変速機のパーキング機構を確
実に機能させることができる。そして、このように自動
変速機のパーキング機構を機能させることができるの
で、運転者がパーキングブレーキを操作することなく、
自動車を駐車させても、自動変速機のパーキング機構に
より駆動輪をロックすることができ、駐車時には自動車
を確実に駐車位置に固定し、駐車時の安全性を高めるこ
とができる。

【００１３】ここで、電源管理手段を上記のように動作
させるには、例えば、電源管理手段だけには、イグニッ
ションスイッチのオン・オフ状態に関わらず、常時、バ
ッテリから電源供給を行うようにしてもよい。しかし、
このようにすると、イグニッションスイッチがオフさ
れ、自動車のエンジンが停止しているときにも、電源管
理手段に暗電流が流れ、バッテリ電力が消費されてしま
う。

【００１４】そこで、このような問題を防止するには、
自動車用動力伝達装置の制御装置を、請求項２に記載の
ように構成するとよい。即ち、請求項２に記載の制御装
置においては、請求項１に記載の構成に加えて、更に、
バッテリからイグニッションスイッチを介して電源供給
を受ける第１電源ラインと、バッテリから電源管理用リ
レーを介して電源供給を受ける第２電源ラインと、第１
電源ライン及び第２電源ラインの両方から電源供給を受
けて、制御手段及び電源管理手段に動作用の電源電圧を
供給する電源供給手段とが備えられ、アクチュエータを
駆動する駆動手段には、第２電源ラインから電源供給を
行うように構成される。

【００１５】そして、電源管理手段は、イグニッション
スイッチがオンされ、電源供給手段から電源電圧が供給
されると、電源管理用リレーをオンして、第２電源ライ
ンから電源供給手段及び駆動手段に電源供給がなされる
ようにし、その後、イグニッションスイッチがオフさ
れ、電源供給手段に第２電源ラインだけから電源供給が
なされるようになると、上述の判定動作を行い、当該制
御装置への電源供給の遮断条件が成立すると、電源管理
用リレーをオフして、第２電源ラインから電源供給手段
及び駆動手段への電源供給を遮断する。

【００１６】このため、請求項２に記載の制御装置によ
れば、イグニッションスイッチがオフされ、自動車が駐
車された際には、当該制御装置によるバッテリ電力の消
費を零にすることができ、駐車時のバッテリ電力の消耗
を抑制できる。また、請求項２に記載の制御装置には、
電源管理用リレーが内蔵され、アクチュエータを駆動す
るための駆動手段には、電源管理用リレーを介して第２
電源ラインから電源が供給される。そして、この電源管
理用リレーは、第１電源ラインから電源供給手段に正常
に電源供給がなされて、電源供給手段から制御手段及び
電源管理手段に動作用の電源電圧が供給されるまでは、
オンしない。

【００１７】このため、イグニッションスイッチを介し
て電源供給を受けて動作する従来装置のように、電源ラ
インの逆接続等から駆動手段等の内部回路を保護するた
めの保護装置（ツェナーダイオード等）を設ける必要が
なく、従来装置に対して大幅なコストアップを招くこと
なく実現できる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施例を図面と共
に説明する。まず図１は、本発明が適用された四輪駆動
車の動力伝達装置の構成を表す概略構成図である。

【００１９】図１に示すように本実施例の四輪駆動車に
は、パーキング機構を有する自動変速機ＴＭを介して、
図示しないエンジンの出力が入力されるトランスファ１
０が備えられている。そして、トランスファ１０から車
両後方に突出する後輪側出力軸１１は、リヤプロペラシ
ャフト１２，リヤディファレンシャルギヤ１３，及び左
右後輪ＲＬ，ＲＲの回転軸であるリヤドライブシャフト
１４RL，１４RRを介して、左右後輪ＲＬ，ＲＲに至り、
また、トランスファ１０から車両前方に突出する前輪側
出力軸１５は、フロントプロペラシャフト１６，フロン
トディファレンシャルギヤ１７，及び左右前輪ＦＬ，Ｆ
Ｒの回転軸であるフロントドライブシャフト１８FL，１
８FRを介して、左右前輪ＦＬ，ＦＲに至る。尚、右前輪
ＦＲ側のフロントドライブシャフト１８FRには、後輪Ｒ
Ｌ，ＲＲのみを駆動輪とする２ＷＤ時に、左右前輪Ｆ
Ｌ，ＦＲの回転をフリーにするためのＡＸＬＥ切換機構
２０が設けられている。

【００２０】トランスファ１０内では、自動変速機ＴＭ
の出力が、変速比を高速側（ＨＩ）又は低速側（ＬＯ）
のいずれかに切換可能なＨＩ−ＬＯ切換機構２２を介し
て、後輪側出力軸１１に伝達される。そして、後輪側出
力軸１１は、２ＷＤと４ＷＤとの切り換えを行う２ＷＤ
−４ＷＤ切換機構２４を介して、前輪側出力軸１５に連
結されている。

【００２１】ここで、ＨＩ−ＬＯ切換機構２２は、後輪
側出力軸１１に設けられたスプライン２２ａを、自動変
速機ＴＭの出力軸に設けられたスプライン２２ｂに連結
するか、或いは、自動変速機ＴＭの回転が変速機構２６
を介して伝達される回転軸２８に設けられたスプライン
２２ｃに連結するか、を切り換えることにより、自動変
速機ＴＭから後輪側出力軸１１に至る動力伝達経路の変
速比をＨＩ・ＬＯいずれかに設定するためのものであ
る。そして、その切り換えは、各スプライン２２ａ〜２
２ｃに係合可能なスライダ２２ｓを、後輪側出力軸１１
の軸方向（図に矢印で示す）に移動させることにより行
われる。尚、このＨＩ−ＬＯ切換機構２２は、車両が４
ＷＤとなっているときに、運転者からの操作指令に従
い、変速比を切り換えるようにされており、２ＷＤ時に
は、変速比をＨＩに固定して、燃費を悪化させないよう
にされている。

【００２２】また、２ＷＤ／４ＷＤ切換機構２４は、後
輪側出力軸１１に連結され、後輪側出力軸１１の周囲に
設けられた回転軸３２と、前輪側出力軸１５にギヤを介
して接続され、後輪側出力軸１１の周囲に設けられた回
転軸３４とを、連結するか否かを切り換えることによ
り、当該車両を４ＷＤにするか２ＷＤにするかを切り換
えるためのものである。そして、この切り換えにも、各
回転軸３２，３４に夫々設けられたスプライン２４ａ，
２４ｂに係合可能なスライダ２４ｓが使用され、このス
ライダ２４ｓを各回転軸２４ａ，２４ｂの軸方向（図に
矢印で示す）に移動させて両スプラインを連結すれば４
ＷＤとなり、逆に、このスライダ２４ｓを移動させて両
スプラインの連結を切り離せば２ＷＤとなる。

【００２３】また更に、ＡＸＬＥ切換機構２０は、右前
輪ＦＲ側のフロントドライブシャフト１８FRを、右前輪
ＦＲ側とフロントディファレンシャルギヤ１７側とに二
分し、その二分した各シャフトにスプライン２０ａ，２
０ｂを設け、この２つのスプライン２０ａ，２０ｂを、
スライダ２０ｓを介して連結するか否かを切り換えるこ
とにより、左右前輪ＦＬ，ＦＲの回転をフリーにするか
否かを切り換えるようにされている。尚、ＡＸＬＥ切換
機構２０は、２ＷＤ時には、各スプライン２０ａ，２０
ｂとの連結を切り離し、左右前輪ＦＬ，ＦＲの回転をフ
リーにし、４ＷＤ時には、各スプライン２０ａ，２０ｂ
を連結して、左右前輪ＦＬ，ＦＲをフロントディファレ
ンシャルギヤ１７を介してフロントプロペラシャフト１
６に連結する。

【００２４】次に、ＡＸＬＥ切換機構２０において、各
スプラインの連結・遮断を切り換えるスライダ２０ｓ
は、モータ駆動式推力アクチュエータ（以下、ＡＸＬＥ
アクチュエータという）３６により駆動される。また、
ＨＩ−ＬＯ切換機構２２及び２ＷＤ−４ＷＤ切換機構２
４において、上記各スプラインの連結・遮断を切り換え
るためのスライダ２２ｓ及び２４ｓは、共通のモータ駆
動式推力アクチュエータ（以下、Ｔ／Ｆアクチュエータ
という）３８により駆動される。そして、これら各アク
チュエータ３６，３８には、夫々、各切換機構２０〜２
４での切換状態を検出するスイッチ（ＡＸＬＥスイッチ
４１，４ＷＤスイッチ４２，４Ｌスイッチ４３）が設け
られている。

【００２５】尚、ＡＸＬＥスイッチ４１は、ＡＸＬＥ切
換機構２０によりシャフトが連結状態にあるときオン状
態となり、４ＷＤスイッチ４２は、２ＷＤ−４ＷＤ切換
機構２４により自動車が４ＷＤ状態にあるときオン状態
となり、４Ｌスイッチ４３は、自動車が４ＷＤ状態で、
ＨＩ−ＬＯ切換機構２２の変速比がＬＯにあるときオン
状態となる。

【００２６】そして、上記ＡＸＬＥアクチュエータ３６
は、従来より周知のものであることから説明は省略し、
ここでは、ＨＩ−ＬＯ切換機構２２及び２ＷＤ−４ＷＤ
切換機構２４のスライダ２２ｓ，２４ｓを移動させるＴ
／Ｆアクチュエータ３８について説明する。

【００２７】図２に示す如く、ＨＩ−ＬＯ切換機構２２
及び２ＷＤ−４ＷＤ切換機構２４の各スライダ２２ｓ，
２４ｓには、夫々、フォークシャフト４６，４５に固定
されたシフトフォーク４６ａ，４５ａが係合されてい
る。そして、各スライダ２２ｓ，２４ｓは、各フォーク
シャフト４６，４５が軸方向（図中左右方向）に変位す
ることにより、上記各スプラインとの係合状態が切り換
えられる。

【００２８】Ｔ／Ｆアクチュエータ３８には、これらフ
ォークシャフト４６，４５を変位させる動力源として、
直流モータ（以下単にモータという）５０が設けられ、
内部の歯車機構を介して、このモータ５０の回転トルク
を、上記各フォークシャフト４５，４６に夫々形成され
たラック４５ｂ，４６ｂに伝達する。

【００２９】この歯車機構は、 ａ）モータ５０の出力軸５０ａに取り付けられて出力軸
５０ａと一体に回転する小径ギヤ５１、 ｂ）小径ギヤ５１と噛み合う大径ギヤ５２、 ｃ）大径ギヤ５２と共通の支持軸５２ａに支持されて、
大径ギヤ５２からトーションスプリング５３ａを介して
トルクが伝達される小径ギヤ５３、 ｄ）小径ギヤ５３と噛み合う大径ギヤ５４、 ｅ）大径ギヤ５４と共通の支持軸５４ａに支持されて大
径ギヤ５４と一体に回転し、フォークシャフト４５のラ
ック４５ｂと噛み合うピニオンギヤ５５、 ｆ）大径ギヤ５４と噛み合う大径ギヤ５６、 ｇ）大径ギヤ５６と共通の支持軸５６ａに支持されて大
径ギヤ５６と一体に回転する小径ギヤ５７、 ｈ）小径ギヤ５７と噛み合う大径ギヤ５８、 ｉ）大径ギヤ５８と共通の支持軸５８ａに支持されて、
大径ギヤ５８からトーションスプリン５９ａを介してト
ルクが伝達され、フォークシャフト４６のラック４６ｂ
と噛み合うピニオンギヤ５９、等により構成されてい
る。

【００３０】そして、２ＷＤ−４ＷＤ切換機構２４が２
ＷＤ位置、ＨＩ−ＬＯ切換機構２２がＨＩ位置となる状
態（以下、この状態を２Ｈ状態という）をモータ５０の
原点位置とした場合、ピニオンギヤ５５及びラック４５
ｂには、モータ５０がこの原点位置から所定回転角度だ
け正方向に回転する回転範囲内だけ噛合し、その回転範
囲を越えると、ピニオンギヤ５５が空転するように、部
分的に歯が形成されている。

【００３１】また、小径ギヤ５７及び大径ギヤ５８もピ
ニオンギヤ５５と同様に部分歯とされており、ピニオン
ギヤ５５が空転し始めるモータ５０の回転位置までは、
小径ギヤ５７が空転し、ピニオンギヤ５５が空転し始め
てから、互いに噛合して、ピニオンギヤ５９側にトルク
を伝達するようにされている。

【００３２】尚、歯車機構において、これらのギヤ以外
は、全て全周に歯が形成された全歯車である。また、ト
ーションスプリング５３ａ，５９ａは、スライダ２４
ｓ，２２ｓを夫々移動させて２つのスプラインを連結す
る際に、両スプラインの回転位置が一致せずに、スライ
ダ２４ｓ，２２ｓが、連結しようとするスプラインの端
面に当たって、一時的に移動が停止したような場合に、
モータ５０からのトルクを蓄積して、スライダ２４ｓ，
２２ｓが移動可能になったときに、その蓄積したトルク
によってスライダ２４ｓ，２２ｓを速やかに移動させる
ことができるようにするためのものである。

【００３３】このように構成されたＴ／Ｆアクチュエー
タ３８においては、トランスファ１０が２Ｈ状態となる
上記原点位置から、モータ５０を正転させると、大径ギ
ヤ５２，小径ギヤ５３，大径ギヤ５４，ピニオンギヤ５
５が、図に点線で示す矢印方向に回転して、フォークシ
ャフト４５が図において右方向に変位し、２ＷＤ−４Ｗ
Ｄ切換機構２４のスプライン２４ａ，２４ｂがスライダ
２４ｓにより連結されて、２ＷＤから４ＷＤに切り換え
られる。

【００３４】そして、モータ５０のここまでの回転で
は、小径ギヤ５７は大径ギヤ５８に噛合せず、空転する
ので、フォークシャフト４６は変位しない。このため、
この状態では、２ＷＤ−４ＷＤ切換機構２４のスライダ
２４ｓは４ＷＤ位置となるが、ＨＩ−ＬＯ切換機構２２
のスライダ２２ｓはＨＩ位置となる（以下、この状態を
４Ｈ状態という）。

【００３５】次に、この４Ｈ状態から、更にモータ５０
を正転させると、今度は、部分歯からなるピニオンギヤ
５５が空転し、小径ギヤ５７と大径ギヤ５８とが噛合し
て、大径ギヤ５８及びピニオンギヤ５９が図に点線で示
す矢印方向に回転する。この結果、フォークシャフト４
６が図において左方向に変位し、ＨＩ−ＬＯ切換機構２
２のスライダ２２ｓが、ＨＩ位置からＬＯ位置に切り換
えられる（以下、この状態を４Ｌ状態という）。

【００３６】一方、トランスファ１０が４Ｌ状態にある
とき、モータ５０を逆転させれば、ＨＩ−ＬＯ切換機構
２２のスライダ２２ｓが、ＬＯ位置からＨＩ位置に切り
換えられて、トランスファ１０は４Ｈ状態となり、更
に、モータ５０を逆転させれば、２ＷＤ−４ＷＤ切換機
構２４のスライダ２４ｓが４ＷＤ位置から２ＷＤ位置に
切り換えられて、トランスファ１０は２Ｈ状態となる。

【００３７】次に図３は、上記のように構成された本実
施例の動力伝達装置を制御する制御装置６０の構成を表
すブロック図である。図３に示す如く、制御装置６０
は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ等からなるマイクロコンピ
ュータ（以下、単にＣＰＵという）６２と、電源管理用
リレー６４と、電源供給手段としての電源回路６６と、
ＡＸＬＥアクチュエータ（ＡＸＬＥＡＣＴ）３６及びＴ
／Ｆアクチュエータ（Ｔ／ＦＡＣＴ）３８に夫々専用の
入出力部３６ａ，３８ａを介して接続されて、これら各
アクチュエータ３６，３８内のモータ５０，７０（図４
参照）を正転・逆転させる、駆動手段としてのモータ制
御部６８とから構成されている。

【００３８】また、制御装置６０には、ＡＸＬＥ切換機
構２０に設けられたＡＸＬＥスイッチ４１，２ＷＤ−４
ＷＤ切換機構２４に設けられた４ＷＤスイッチ４２及び
４Ｌスイッチ４３，自動変速機ＴＭがニュートラル位置
にあるときオン状態となるニュートラルスイッチ７１，
車速を検出する車速センサ７２，ヘッドライトが点灯し
たときにオン状態となるライトＯＮスイッチ７３，トラ
ンスファ１０の２Ｈ，４Ｈ，４Ｌの各状態と動力伝達装
置の異常時にその旨（CHECK ）を表示するインジケータ
７４，運転者がトランスファ１０の状態の切り換え指令
を入力するための操作部７５，及びアンチスキッド制御
装置（ＡＢＳＥＣＵ）７６が接続されている。そして、
ＣＰＵ６２は、これら各部との間で信号を入出力するこ
とにより、上記動力伝達装置を制御する。

【００３９】次に、モータ制御部６８は、図４に示す如
く、ＣＰＵ６２からの指令に従い、上記各アクチュエー
タ３６，３８の動力源となるモータ５０，７０を、正転
又は逆転させるためのものであり、各モータ５０，７０
の一端に直接接続され、電源管理用リレー６４を介して
入力されるバッテリ電圧ＶＢを印加するか、或いは接地
するかを切り換える、各モータ５０，７０共通の第１リ
レー６８ａと、各モータ５０，７０の他端に、後述の第
３リレー６８ｃを介して選択的に接続され、その接続さ
れたモータ端部に、バッテリ電圧ＶＢを印加するか、或
いは接地するかを切り換える第２リレー６８ｂと、この
第２リレー６８ｂによりバッテリ電圧ＶＢが印加される
か、接地される第２リレー６８ｂの接点を、各モータ５
０，７０の他端のいずれか一方に接続する第３リレー６
８ｃとから構成されている。

【００４０】そして、ＣＰＵ６２は、これら各リレー６
８ａ〜６８ｃのコイルに接続されたトランジスタＴｒ
ａ，Ｔｒｂ，ＴｒｃをＯＮ・ＯＦＦさせることにより、
各コイルの通電・非通電を切り換え、モータ５０，７０
を夫々正転・逆転させる。つまり、各モータ５０，７０
は、直流モータから構成されているため、その両端にバ
ッテリ電圧ＶＢが同時に印加されるか、或いはその両端
が同時に接地されている場合には、モータ巻線に電流が
流れず、回転を停止し、一端にバッテリ電圧ＶＢが印加
され、他端が接地されると、モータ巻線に電流が流れ
て、その電流方向に対応した方向に回転することから、
ＣＰＵ６２は、上記各トランジスタＴｒａ〜Ｔｒｃを個
々に制御することにより、各モータ５０，７０を必要に
応じて正転又は逆転させる。

【００４１】尚、このように構成された本実施例のモー
タ制御部６８によれば、各モータ５０，７０の一方の端
部が、第３リレー６８ｃを介して、選択的に、第２リレ
ー６８ｂに接続されることから、各モータ５０，７０を
同時に回転させることはできない。しかし、後述するよ
うに、本実施例のようなパートタイム方式の四輪駆動車
では、通常、ＡＸＬＥアクチュエータ３６とＴ／Ｆアク
チュエータ３８とを同時に動作させることはないため、
何ら問題はない。

【００４２】そして、従来装置では、各モータ５０，７
０駆動時の回転方向を切り換えるために、各モータ５
０，７０の両端に、夫々専用のリレー（合計４個のリレ
ー）を設けるようにしていたことから、本実施例によれ
ば、従来装置に比べ、各モータ５０，７０の回転・停止
及び回転時の回転方向を切り換えるためのリレーを１個
減らすことができることになり、制御装置６０の構成を
簡素化し、製造コストを低減できる。

【００４３】次に、ＣＰＵ６２が、操作部７５からの切
換指令に従い、動力伝達装置を、上述の２Ｈ状態から４
Ｈ状態、４Ｈ状態から４Ｌ状態、或いはこの逆方向へと
切り換える際の手順について図５に沿って説明する。図
５に示すように、操作部７５から、２Ｈ状態から４Ｈ状
態への切換指令が入力されると、ＣＰＵ６２は、（ａ）
に示す２Ｈ→４Ｈ切換処理を実行する。そして、この切
換処理では、まず、Ｓ１００（Ｓはステップを表す）に
て、車速センサ７２で検出された車速が所定速度（例え
ば時速１４０ｋｍ）未満であるという切換条件が成立し
ているか否かを判断し、この切換条件が成立していない
場合（つまり車両が高速で移動している際）には、当該
処理を終了する。尚、この場合には、インジケータ７４
の４Ｈ表示ランプを高速に点滅させ、切換できない旨を
運転者に報知する。

【００４４】一方、Ｓ１００にて切換条件が成立してい
ると判断されると、Ｓ１１０にて、４ＷＤスイッチ４２
の状態を監視しながらモータ５０を正転させることによ
り、２ＷＤ−４ＷＤ切換機構２４のスライダ２４ｓを４
ＷＤ位置まで移動させる。そして、このようにトランス
ファ１０が４Ｈ状態となると、続くＳ１２０にて、ＡＸ
ＬＥスイッチ４１の状態を監視しながらモータ７０を正
転させることにより、ＡＸＬＥ切換機構２０のスライダ
２０ｓをシャフトの連結位置まで移動させ、当該処理を
終了する。

【００４５】尚、Ｓ１１０〜Ｓ１２０の処理実行中に
は、インジケータ７４の４Ｈ表示ランプをゆっくりと点
滅させ、切換中である旨を運転者に報知する。また、Ｓ
１２０の処理が完了して、動力伝達装置全体が４Ｈ状態
（つまり、変速比がＨＩの４ＷＤ状態）となると、イン
ジケータ７４の４Ｈ表示ランプを連続的に点灯させる。

【００４６】次に、操作部７５から、４Ｈ状態から４Ｌ
状態への切換指令が入力されると、ＣＰＵ６２は、図５
（ｂ）に示す４Ｈ→４Ｌ切換処理を実行する。そして、
この切換処理では、まず、Ｓ２００（Ｓはステップを表
す）にて、車速センサ７２で検出された車速が所定速度
（例えば時速２ｋｍ）以下であるか、又は、ニュートラ
ルスイッチ７１がＯＮ状態で自動変速機ＴＭがニュート
ラル状態である、という切換条件が成立しているか否か
を判断し、この切換条件が成立していない場合には、当
該処理を終了する。尚、この場合には、インジケータ７
４の４Ｌ表示ランプを高速に点滅させ、切換できない旨
を運転者に報知する。

【００４７】一方、Ｓ２００にて切換条件が成立してい
ると判断されると、Ｓ２１０にて、４Ｌスイッチ４３の
状態を監視しながらモータ５０を正転させることによ
り、ＨＩ−ＬＯ切換機構２２のスライダ２２ｓをＬＯ位
置まで移動させ、当該処理を終了する。尚、Ｓ２１０の
処理実行中には、インジケータ７４の４Ｌ表示ランプを
ゆっくりと点滅させて、切換中である旨を運転者に報知
し、Ｓ２１０の処理が完了して、４Ｌ状態（つまり、変
速比がＬＯの４ＷＤ状態）となると、インジケータ７４
の４Ｌ表示ランプを連続的に点灯させる。

【００４８】また次に、操作部７５から、４Ｌ状態から
４Ｈ状態への切換指令が入力されると、ＣＰＵ６２は、
図５（ｃ）に示す４Ｌ→４Ｈ切換処理を実行する。そし
て、この切換処理では、まず、Ｓ３００（Ｓはステップ
を表す）にて、上記Ｓ２００と同様の切換条件が成立し
ているか否かを判断し、この切換条件が成立していない
場合には、当該処理を終了する。尚、この場合には、イ
ンジケータ７４の４Ｈ表示ランプを高速に点滅させ、切
換できない旨を運転者に報知する。

【００４９】一方、Ｓ３００にて切換条件が成立してい
ると判断されると、Ｓ３１０にて、４Ｌスイッチ４３の
状態を監視しながらモータ５０を逆転させることによ
り、ＨＩ−ＬＯ切換機構２２のスライダ２２ｓをＨＩ位
置まで移動させ、当該処理を終了する。尚、Ｓ３１０の
処理実行中には、インジケータ７４の４Ｈ表示ランプを
ゆっくりと点滅させて、切換中である旨を運転者に報知
し、Ｓ３１０の処理が完了して、４Ｈ状態（つまり、変
速比がＨＩの４ＷＤ状態）となると、インジケータ７４
の４Ｈ表示ランプを連続的に点灯させる。

【００５０】また更に、操作部７５から、４Ｈ状態から
２Ｈ状態への切換指令が入力されると、ＣＰＵ６２は、
図５（ｄ）に示す４Ｈ→２Ｈ切換処理を実行する。そし
て、この切換処理では、まず、Ｓ４００にて、上記Ｓ１
００と同様の切換条件が成立しているか否かを判断し、
この切換条件が成立していない場合には、当該処理を終
了する。尚、この場合には、インジケータ７４の２Ｈ表
示ランプを高速に点滅させ、切換できない旨を運転者に
報知する。

【００５１】一方、Ｓ４００にて切換条件が成立してい
ると判断されると、Ｓ４１０にて、４ＷＤスイッチ４２
の状態を監視しながらモータ５０を逆転させることによ
り、２ＷＤ−４ＷＤ切換機構２４のスライダ２４ｓを２
ＷＤ位置まで移動させる。そして、このようにトランス
ファ１０が２Ｈ状態となると、続くＳ２２０にて、ＡＸ
ＬＥスイッチ４１の状態を監視しながらモータ７０を逆
転させることにより、ＡＸＬＥ切換機構２０のスライダ
２０ｓをシャフトの連結遮断位置まで移動させ、当該処
理を終了する。

【００５２】尚、Ｓ４１０〜Ｓ４２０の処理実行中に
は、インジケータ７４の２Ｈ表示ランプをゆっくりと点
滅させ、切換中である旨を運転者に報知する。また、Ｓ
４２０の処理が完了して、動力伝達装置全体が２Ｈ状態
（つまり、変速比がＨＩの２ＷＤ状態）となると、イン
ジケータ７４の２Ｈ表示ランプを連続的に点灯させる。

【００５３】このように、ＣＰＵ６２は、操作部７５を
介して入力される運転者からの切換指令に従い、動力伝
達装置を２Ｈ，４Ｈ，４Ｌの各状態に切り換える、制御
手段としての処理を実行する。ところで、従来装置のよ
うに、制御装置６０を、イグニッションスイッチ８０が
ＯＮ状態であるときに、バッテリＢＴから電源供給を受
けるように構成すると、ＨＩ−ＬＯ切換機構２２の状態
を切り換えるＳ２１０又はＳ３１０の処理実行中に、イ
グニッションスイッチ８０がオフされた際に、ＨＩ−Ｌ
Ｏ切換機構２２のスライダ２２ｓが、後輪側出力軸１１
のスプライン２２ａのみに係合して、自動変速機ＴＭの
出力軸と後輪側出力軸１１とが連結されない状態で自動
車が駐車されることがある。そして、この状態では、自
動変速機ＴＭのパーキング機構が機能しなくなるので、
運転者が、自動車に別途設けられたパーキングブレーキ
を操作しなければ、自動車を駐車位置に停止させること
ができなくなってしまう。

【００５４】そこで、本実施例では、制御装置６０内
に、バッテリＢＴからイグニッションスイッチ８０を介
して電源供給を受ける第１電源ラインＬ１と、バッテリ
ＢＴから電源管理用リレー６４を介して電源供給を受け
る第２電源ラインＬ２との２系統の電源ラインを形成
し、イグニッションスイッチ８０がオフされても、上記
Ｓ２１０又はＳ３１０の処理によってＨＩ−ＬＯ切換機
構２２が動作しているときには、その動作を中断しない
ようにされている。

【００５５】以下、このための構成及びＣＰＵ６２の動
作について説明する。まず図６は、制御装置６０内の電
源供給系統の構成を表す説明図である。図６に示す如
く、上記各電源ラインＬ１，Ｌ２は、夫々、電流の逆流
防止用ダイオードＤ１，Ｄ２を介して、電源回路６６に
接続されている。このため、電源回路６６は、イグニッ
ションスイッチ８０及び第１電源ラインＬ１を介してバ
ッテリ電圧（この電圧をＶＩＧという）が印加された場
合でも、電源管理用リレー６４及び第２電源ラインＬ２
を介してバッテリ電圧ＶＢが印加された場合でも、ＣＰ
Ｕ６２駆動用の電源電圧（例えば直流５Ｖ）を生成し、
ＣＰＵ６２を動作させることができる。

【００５６】また、電源管理用リレー６４は、バッテリ
ＢＴと第２電源ラインＬ２との接続を断・続させるため
のものであるが、接点切換用のコイル６４ａの一端がバ
ッテリＢＴ側電源ラインに接続され、他端がトランジス
タＴｒ１を介してグランドライン（ＧＮＤ）に接続され
ているため、このトランジスタＴｒ１をオン・オフする
ことにより、バッテリＢＴと第２電源ラインＬ２との接
続を断・続させることができる。

【００５７】そして、ＣＰＵ６２は、このトランジスタ
Ｔｒ１をオン・オフさせることにより、電源管理用リレ
ー６４のオン・オフ状態を制御する。尚、モータ制御部
６８には、電源管理用リレー６４を介してバッテリ電圧
ＶＢが供給される。次に、図７は、ＣＰＵ６２が電源管
理のために行う電源管理手段としての制御処理を説明す
るフローチャートである。

【００５８】まず、ＣＰＵ６２は、イグニッションスイ
ッチ８０がオンされ、電源回路６６から電源供給がなさ
れることにより起動し、この制御処理を開始する。そし
て、この制御処理が開始されると、Ｓ５００にて初期化
の処理を実行した後、Ｓ５１０にて、トランジスタＴｒ
１をオンすることにより、電源管理用リレー６４をオン
させる。この結果、電源回路６６には、第１電源ライン
Ｌ１と第２電源ラインＬ２との両方から電源供給がなさ
れ、その後イグニッションスイッチ８０がオフされて
も、ＣＰＵ６２に継続して電源電圧を供給できることに
なる。

【００５９】次に、ＣＰＵ６２は、Ｓ５３０にて、イグ
ニッションスイッチ（ＩＧ）８０がオフされたか否かを
確認しつつ、Ｓ５２０にて、図５に示した各種切換制御
を実行するための切換制御処理を実行する。尚、Ｓ５３
０の処理は、第１電源ラインの電圧ＶＩＧが所定レベル
以上か否かを判断することにより行われる。

【００６０】そして、Ｓ５３０にて、イグニッションス
イッチ（ＩＧ）８０がオフされていないと判断された場
合には、Ｓ５２０及びＳ５３０の処理を繰り返し実行
し、逆に、Ｓ５３０にて、イグニッションスイッチ（Ｉ
Ｇ）８０がオフされたと判断すると、Ｓ５４０に移行す
る。

【００６１】Ｓ５４０では、今まで、Ｓ５２０の切換制
御処理にて、ＨＩ−ＬＯ切換機構２２を駆動していたか
否か（換言すれば、現在、ＨＩ−ＬＯ切換制御の実行中
であったか否か）を判断する。そして、現在、ＨＩ−Ｌ
Ｏ切換制御の実行中でなければ、Ｓ５７０にて、トラン
ジスタＴｒ１をオフすることにより、電源管理用リレー
６４をオフし、当該処理を終了する。

【００６２】一方、Ｓ５４０にて、現在、ＨＩ−ＬＯ切
換制御の実行中であると判断されると、Ｓ５６０にて、
ＨＩ−ＬＯ切換制御が完了したか否かを確認しつつ、Ｓ
５５０にて、ＨＩ−ＬＯ切換制御を継続させ、Ｓ５６０
にて、ＨＩ−ＬＯ切換制御が完了したと判断されると、
Ｓ５７０にて、電源管理用リレー６４をオフして、当該
処理を終了する。

【００６３】尚、Ｓ５７０の処理実行後は、電源回路６
６への電源供給が遮断されることから、ＣＰＵ６２の動
作は停止し、その後、イグニッションスイッチ８０がオ
ンされるまで、この状態が継続される。以上説明したよ
うに、本実施例では、制御装置６０に電源管理機能を持
たせ、イグニッションスイッチ８０がオフされた際に、
ＨＩ−ＬＯ切換機構２２が動作中である場合には、その
動作が完了するまで、ＨＩ−ＬＯ切換制御を継続させ
る。

【００６４】このため、本実施例によれば、運転者がパ
ーキングブレーキを操作することなく、イグニッション
スイッチ８０をオフして、車両を駐車させた場合であっ
ても、自動変速機ＴＭの出力軸とトランスファ１０内の
後輪側出力軸１１とを連結させて、自動変速機ＴＭのパ
ーキング機構を確実に機能させることができる。よっ
て、本実施例によれば、駐車時には駆動輪（後輪のみ又
は前後輪）をロックすることができ、自動車を確実に駐
車位置に固定し、駐車時の安全性を高めることができ
る。

【００６５】また本実施例では、請求項２に記載の発明
を適用することにより、上記電源管理機能を、制御装置
６０内に設けた電源管理用リレー６４を使って実現して
いるため、自動車が駐車された際には、制御装置６０に
流れる暗電流を零にし、駐車時のバッテリ電力の消耗を
抑制できる。

【００６６】また更に、電源管理用リレー６４は、モー
タ制御部６８への電源供給用スイッチとしても働き、電
源管理用リレー６４がオンしない限り、モータ制御部６
８に電流が流れることはない。そして、電源管理用リレ
ー６４は、ダイオードＤ１を介して、第１電源ラインＬ
１から電源回路６６に正常に電源供給がなされた場合に
のみ、ＣＰＵ６２の動作によってオンされ、バッテリＢ
Ｔから制御装置６０に至る電源ラインが逆に接続された
ような場合には、電源管理用リレー６４はオンしない。

【００６７】このため、従来、モータ制御部を含む制御
装置の内部回路を保護するために必要であった、逆接防
止用のツェナーダイオードを設ける必要がない。よっ
て、電源管理用リレー６４を設けているにも関わらず、
装置のコストアップを招くことはない。

【００６８】また特に本実施例よれば、モータ制御部６
８内に設けるモータ制御用のリレーも、従来装置に比べ
て、１個少なくすることができることから、これによっ
ても、装置のコスト低減を図ることができる。以上、本
発明の一実施例について説明したが、本発明は上記実施
例に限定されるものではなく、種々の態様を採ることが
できる。

【００６９】例えば、上記実施例では、本発明をパート
タイム方式の四輪駆動車に適用した場合について説明し
たが、本発明は、ＨＩ−ＬＯ切換機構を備えた自動車で
あれば、二輪駆動車であっても、またフルタイム方式の
四輪駆動車であっても、上記実施例と同様に適用して、
同様の効果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施例の四輪駆動車の動力伝達装置の構成を
表す説明図である。

【図２】 Ｔ／Ｆアクチュエータの構成を表す説明図で
ある。

【図３】 制御装置の構成を表すブロック図である。

【図４】 モータ制御部の構成を表す電気回路図であ
る。

【図５】 ＣＰＵが動力伝達装置の切換制御のために行
う処理動作を説明する動作説明図である。

【図６】 制御装置内の電源供給系統の構成を表す説明
図である。

【図７】 ＣＰＵにおいて電源管理のために実行される
制御処理を表すフローチャートである。

【符号の説明】

１０…トランスファ、１１…後輪側出力軸、１２…リヤ
プロペラシャフト、１３…リヤディファレンシャルギ
ヤ、１４RR，１４RL…リヤドライブシャフト、１５…前
輪側出力軸、１６…フロントプロペラシャフト、１７…
フロントディファレンシャルギヤ、１８FR，１８FL…フ
ロントドライブシャフト、２０…ＡＸＬＥ切換機構、２
２…ＨＩ−ＬＯ切換機構、２４…２ＷＤ−４ＷＤ切換機
構、２６…変速機構、３６…ＡＸＬＥアクチュエータ、
３８…Ｔ／Ｆアクチュエータ、４１…ＡＸＬＥスイッ
チ、４２…４ＷＤスイッチ、４３…４Ｌスイッチ、５
０，７０…モータ、６０…制御装置、６２…ＣＰＵ（マ
イクロコンピュータ），６４…電源管理用リレー、６６
…電源回路、６８…モータ制御部、６８ａ…第１リレ
ー、６８ｂ…第２リレー、６８ｃ…第３リレー、７１…
ニュートラルスイッチ、７２…車速センサ、７３…ライ
トＯＮスイッチ、７４…インジケータ、７５…操作部、
８０…イグニッションスイッチ、Ｄ１，Ｄ２…逆流防止
用ダイオード、Ｔｒ１…トランジスタ、ＢＴ…バッテ
リ、Ｌ１…第１電源ライン、Ｌ２…第２電源ライン、Ｔ
Ｍ…自動変速機。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 パーキング機構を有する自動変速機から
   の出力を、変速比を高速側又は低速側のいずれかに切換
   可能なＨＩ−ＬＯ切換機構を介して、駆動輪側に伝達す
   る動力伝達装置を備えた自動車に設けられ、 操作部を介して前記ＨＩ−ＬＯ切換機構の変速比の切換
   指令が入力されると、前記ＨＩ−ＬＯ切換機構に設けら
   れたアクチュエータを駆動して、前記ＨＩ−ＬＯ切換機
   構の変速比を切り換える自動車用動力伝達装置の制御装
   置であって、 前記アクチュエータを駆動するための駆動手段と、 前記切換指令が入力されると、前記駆動手段を介して前
   記アクチュエータを駆動し、前記ＨＩ−ＬＯ切換機構の
   変速比を切り換える制御手段と、 イグニッションスイッチがオフした際に前記制御手段が
   前記ＨＩ−ＬＯ切換機構の変速比を切換中であるか否か
   を判断し、前記制御手段が変速比を切換中であれば、前
   記制御手段による前記変速比の切り換えが完了するま
   で、当該制御装置への電源供給を継続し、該電源供給の
   継続により前記制御手段による変速比の切り換えが完了
   するか、又は、前記イグニッションスイッチがオフした
   際に前記制御手段が前記変速比を切換中でなければ、当
   該制御装置への電源供給を遮断する電源管理手段と、 を備えたことを特徴とする自動車用動力伝達装置の制御
   装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の自動車用動力伝達装置の
   制御装置において、 バッテリから前記イグニッションスイッチを介して電源
   供給を受ける第１電源ラインと、 前記バッテリから電源管理用リレーを介して電源供給を
   受ける第２電源ラインと、 前記第１電源ライン及び第２電源ラインの両方から電源
   供給を受けて、前記制御手段及び電源管理手段に動作用
   の電源電圧を供給する電源供給手段と、 を設け、前記アクチュエータを駆動する駆動手段には、
   前記第２電源ラインから電源供給を行うように構成する
   と共に、 前記電源管理手段を、前記イグニッションスイッチがオ
   ンされ、前記電源供給手段から電源電圧が供給される
   と、前記電源管理用リレーをオンし、前記イグニッショ
   ンスイッチがオフされ、当該制御装置への電源供給を遮
   断する前記条件が成立すると、前記電源管理用リレーを
   オフするように構成してなることを特徴とする請求項１
   記載の自動車用動力伝達装置の制御装置。