JP2000247159A - 駆動状態切換装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 駆動状態切換装置に関し、センタデフ付トラ
ンスファ装置をそなえた４輪駆動車両におけるセンタデ
フ差動４ＷＤから２ＷＤへの駆動状態切換時の切換ショ
ックの発生を防止できるようにする。 【解決手段】 切換機構３０によるセンタデフ差動４Ｗ
Ｄから２ＷＤへの駆動状態の切換に際し、検出手段６
６，６７により検出される車両１の加減速度に対応する
パラメータ値，車両１の舵角に対応するパラメータ値の
少なくとも一方が所定値よりも大きい場合には、禁止手
段１０２によりセンタデフ差動４ＷＤから２ＷＤへの駆
動状態の切換を禁止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、センタデフ付トラ
ンスファ装置をそなえ２輪駆動状態と４輪駆動状態との
間で駆動状態の切換が可能な４輪駆動型車両にそなえら
れる、駆動状態切換装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、２輪駆動状態（２ＷＤ）と４
輪駆動状態（４ＷＤ）との切換が可能なパートタイム式
の４輪駆動型車両が知られており、ドライバの任意の操
作によりトランスファ装置を制御して駆動状態の切換が
行なわれるようになっている。また、トランスファ装置
に差動制限装置付きのセンタデフをそなえた４輪駆動型
車両では、センタデフをロック（非差動）することによ
る従来のような直結式４ＷＤ（センタデフ非差動４Ｗ
Ｄ）のみならず、センタデフをフリー（差動）にしたセ
ンタデフ４ＷＤ（センタデフ差動４ＷＤ）にすること
で、タイトコーナブレーキングを抑制し、４ＷＤ車とし
ての走行性能を確保することができるようにもなってい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述の４輪
駆動型車両がセンタデフ４ＷＤを選択している場合に
は、駆動力は前後左右の４輪に配分されているが、２Ｗ
Ｄ（例えば、後輪駆動）が選択された場合には、フロン
ト駆動系への動力伝達は遮断されて後輪側の２輪にのみ
伝達されるようになる。このため、車両の加減速度が大
きいときにセンタデフ４ＷＤから２ＷＤに切り換える
と、フロント駆動系への動力伝達の遮断に伴い大きなト
ルク変化が生じ、車両にショックが発生してしまう。

【０００４】従来の切換ショックを防止するための技術
としては、例えば、実公平６−２９０９１号公報に開示
された技術があげられる。ここでは、トランスファ装置
への入力トルクをスロットル開度から判定し、その値が
所定値以上の場合には４ＷＤから２ＷＤへの切換を制限
するようになっている。しかしながら、この技術では、
トランスファ装置への入力トルクが大きい場合の切換に
伴うショックに着目しているが、加減速時の切換に伴う
ショックについては着目しておらず、また、トランスフ
ァ装置への入力トルクを把握しても、この入力トルクか
ら車両の実際の加減速度を検出することはできない。し
たがって、加減速時でもセンタデフ４ＷＤから２ＷＤへ
の切換を許容してしまうことがあり、切換ショックの発
生を防止することはできない。

【０００５】また、従来のセンタデフを有しない４輪駆
動型車両では、４ＷＤで旋回するとタイトコーナブレー
キングが発生するため、大舵角旋回時には自動的に４Ｗ
Ｄから２ＷＤへ切り換えようとするのが一般的な発想で
あった。例えば、特開平４−１５４４３３号公報に開示
された技術がこれに該当する。しかしながら、車両が大
舵角で旋回しているような場合には、フロント駆動系に
は捩れが生じており、このような場合に４ＷＤから２Ｗ
Ｄに切り換えると、フロント駆動系に蓄積されていた捩
れトルクの解放に伴うショックが発生する場合がある。

【０００６】センタデフをそなえた４輪駆動型車両の場
合、駆動状態をセンタデフ４ＷＤにすることで上述のよ
うに機械的にタイトコーナブレ−キングを防止すること
ができる。しかしながら、センタデフ４ＷＤにおいても
大舵角旋回時にフロント駆動系に捩れトルクが蓄積され
ることは避けられず、大舵角旋回時にセンタデフ４ＷＤ
から２ＷＤに駆動状態を切り換えると、蓄積されていた
捩れトルクの解放に伴い車体にショックが発生してしま
う。これまで、この点について解決を図った技術は開示
されておらず依然として解決すべき課題となっている。

【０００７】さらに、前述のセンタデフ４ＷＤと直結４
ＷＤとを選択可能な４輪駆動車両の場合、センタデフ４
ＷＤから直結４ＷＤへ切り換えるときには、センタデフ
を拘束するようにクラッチギヤを係合するため、旋回時
やスリップ時等のようなセンタデフ差動時に切換操作を
行なうと、クラッチギヤの係合ミスによりギヤ鳴りが生
じたり、クラッチギヤやクラッチギヤを可動するアクチ
ュエータに過大な負担を与えてしまう虞がある。

【０００８】逆に直結４ＷＤからセンタデフ４ＷＤへ切
り換えるときには、センタデフの拘束が瞬時に解放され
ることになるため、車両の加減速度が大きいときにはト
ルク変化による切換ショックが顕著に現れ、また、大舵
角旋回時にはフロント駆動系に蓄積された捩じれトルク
の解放による切換ショックが発生してしまう。本発明
は、このような課題に鑑み創案されたもので、センタデ
フ付トランスファ装置をそなえた４輪駆動車両における
センタデフ差動４ＷＤから２ＷＤへの駆動状態切換時の
切換ショックの発生を防止できるようにした、駆動状態
切換装置を提供することを目的とする。

【０００９】また、センタデフ付トランスファ装置をそ
なえた４輪駆動車両におけるセンタデフ差動４ＷＤとセ
ンタデフ非差動４ＷＤとの間での駆動状態切換時の切換
ショックの発生を防止できるようにした、駆動状態切換
装置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の本発明の駆動状態切換装置では、セ
ンタデフ付トランスファ装置をそなえた４輪駆動型車両
の駆動状態を切換機構によりセンタデフ差動４ＷＤと２
ＷＤとの間で切換えるが、車両の加減速度に対応するパ
ラメータ値、もしくは車両の舵角に対応するパラメータ
値が、所定値よりも大きい場合には、禁止手段によりセ
ンタデフ差動４ＷＤから２ＷＤへの駆動状態の切換を禁
止する。これにより、加減速度が大きい場合もしくは大
舵角旋回時にはセンタデフ差動４ＷＤから２ＷＤへの駆
動状態の切換が禁止され、切換にともなう車体のショッ
クの発生が防止される。

【００１１】また、請求項２記載の本発明の駆動状態切
換装置では、センタデフ付トランスファ装置をそなえた
４輪駆動型車両の駆動状態を切換機構によりセンタデフ
差動４ＷＤとセンタデフ非差動４ＷＤとの間で切換える
が、トランスファ装置への入力トルクに対応するパラメ
ータ値、若しくは車両の加減速度に対応するパラメータ
値、若しくは車両の舵角に対応するパラメータ値が、所
定値よりも大きい場合には、禁止手段によりセンタデフ
差動４ＷＤとセンタデフ非差動４ＷＤとの間での駆動状
態の切換を禁止する。

【００１２】これにより、入力トルクが大きい時もしく
は加減速度が大きい時もしくは大舵角旋回時には、セン
タデフ差動４ＷＤとセンタデフ非差動４ＷＤとの間での
駆動状態の切換が禁止され、センタデフのギヤ鳴りや切
換機構への過大な負荷の入力が防止されるとともに、切
換にともなう車体のショックの発生も防止される。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。図１〜図１２は本発明の一実施形
態としての駆動状態切換装置を示すもので、図１は本駆
動状態切換装置が適用されたパートタイム式４輪駆動車
両の駆動系の構成を示す図である。

【００１４】図１に示すように、本車両１は、後輪８
２，８３による駆動をベースにしたＦＲ（フロントエン
ジンリヤ駆動）ベースの４輪駆動車両であり、トランス
ファ装置４から駆動力を取り出して前輪８０，８１へ伝
達することによって４輪駆動を行なうようにしたもので
ある。つまり、本車両１では、エンジン２から出力され
た駆動力は、トランスミッション（Ｔ／Ｍ）３を介して
トランスファ装置４のインプットシャフト１０に入力さ
れ、トランスファ装置４内部において、駆動状態に応じ
て前輪８０，８１側と後輪８２，８３側とにそれぞれ分
配されるようになっている。後輪８２，８３側に分配さ
れた駆動力は、トランスファ装置４のリヤアウトプット
シャフト１２から出力され、リヤアウトプットシャフト
１２に連結されたリヤプロペラシャフトを介してリヤデ
フ（デファレンシャルギヤ）６に入力されるようになっ
ている。そして、左右に等配分され、リヤアクスルシャ
フト１５，１６を介して左右の後輪８２，８３に伝達さ
れるようになっている。

【００１５】一方、前輪８０，８１側に分配された駆動
力は、トランスファ装置４のドライブスプッロケット３
６からトランスファチェーン３７を介してドリブンスプ
ロケット１３に伝達されるようになっている。ドリブン
スプロケット１３からはフロントプロペラシャフト１４
が前輪側に延設されており、その先端はフロントデフ７
に接続されている。したがって、ドリブンスプロケット
１３に伝達された駆動力は、フロントプロペラシャフト
１４を介してフロントデフ７に入力されるようになって
おり、フロントデフ７において左右に等配分され、フロ
ントアクスルシャフト１７，１８を介して左右の前輪８
０，８１に伝達されるようになっている。なお、一方の
側のアクスルシャフト１７には、フリーホイール機構５
がそなえられている。

【００１６】ここで、トランスファ装置４の構成につい
て詳述すると、トランスファ装置４は、主に副変速機２
０，２駆／４駆切換機構（切換機構）３０，センタデフ
４０から構成されており、トランスミッション３からの
出力は、まず副変速機２０に入力されるようになってい
る。副変速機２０は、トランスミッション３から入力さ
れた回転を、Ｈｉ／Ｌｏｗ切換スリーブ２９を移動させ
ることによって、高速（Ｈｉ）と低速（Ｌｏｗ）との２
段階で切り換えて出力するようになっている。詳述する
と、インプットシャフト１０とリヤアウトプットシャフ
ト１２との間には、これらのシャフト１０，１２と同軸
上に副変速機２０からセンタデフ４０に駆動力を入力す
るトランスファドライブシャフト１１がそなえられてお
り、副変速機２０は、インプットシャフト１０と同軸一
体に設けられたインプットギヤ２１及びクラッチギヤ２
２と、トランスファドライブシャフト１１と同軸別体に
設けられたＨｉ／Ｌｏｗクラッチハブ（クラッチギヤ）
２３と、トランスファドライブシャフト１１の一端に同
軸一体に設けられたクラッチギヤ２４と、これらのクラ
ッチギヤ２２，２３，２４の外周に設置されたＨｉ／Ｌ
ｏｗ切換スリーブ２９とをそなえている。

【００１７】クラッチギヤ２２，２３，２４は軸方向に
並設されており、Ｈｉ／Ｌｏｗ切換スリーブ２９はこれ
らのクラッチギヤ２２，２３，２４と噛合して、クラッ
チギヤ２２と２３との間又はクラッチギヤ２３と２４と
の間の回転の伝達を断接するように設けられている。さ
らに、トランスファドライブシャフト１１にはロースピ
ードギヤ２５が回転自在に軸支されて入る。

【００１８】また、副変速機２０には、インプットシャ
フト１０，トランスファドライブシャフト１１に並列に
カウンタシャフト２８がそなえられており、カウンタシ
ャフト２８の両端には同軸一体にカウンタギヤ２６，２
７がそなえられ、それぞれインプットギヤ２１，ロース
ピードギヤ２５と噛み合っている。なお、ロースピード
ギヤ２５はインプットギヤ２１よりも大径（即ち、歯数
が多い）のため、これらと噛合するカウンタギヤ２６，
２７は、これと逆にカウンタギヤ２６の方が大径になっ
ている。

【００１９】このような構成によって、副変速機２０で
は、Ｈｉ／Ｌｏｗ切換スリーブ２９がクラッチギヤ２
２，２３を連結している場合には、Ｔ／Ｍ３からインプ
ットシャフト１０に伝達された回転は、クラッチギヤ２
２，Ｈｉ／Ｌｏｗ切換スリーブ２９，クラッチギヤ２３
を介して、トランスファドライブシャフト１１へそのま
まの回転数で伝達されるようになっている（以下、この
ときのＨｉ／Ｌｏｗ切換スリーブ２９の位置をＨｉ位置
という）。

【００２０】一方、クラッチギヤ２３，２４を連結して
いる場合には、クラッチギヤ２２，２３が切り離される
ため、インプットシャフト１０からトランスファドライ
ブシャフト１１への直接の回転の伝達は行なわれず、Ｔ
／Ｍ３からインプットシャフト１０に伝達された回転
は、インプットギヤ１０からカウンタギヤ２６，カウン
タシャフト２８，カウンタギヤ２７を介してロースピー
ドギヤ２５に伝達され、その際に減速が行なわれるよう
になっている。そして、減速された回転は、クラッチギ
ヤ２４，Ｈｉ／Ｌｏｗ切換スリーブ２９，クラッチギヤ
２３を介してトランスファドライブシャフト１１へ伝達
されるようになっている（以下、このときのＨｉ／Ｌｏ
ｗ切換スリーブ２９の位置をＬｏｗ位置という）。

【００２１】副変速機２０の出力は、トランスファドラ
イブシャフト１１を介してセンタデフ４０に伝達される
ようになっている。センタデフ４０は、プラネタリギヤ
式のセンタデフであり、デフケース４５にそなえらえた
リングギヤ４４と、複数のプラネタリギヤ４２を介して
リングギヤ４４と噛み合うサンギヤ４１とから構成され
ている。そして、トランスファドライブシャフト１１
は、プラネタリギヤ４２を回転自在に支持するキャリア
４３に連結されており、副変速機２０の出力をキャリア
４３に伝達するようになっている。

【００２２】サンギヤ４１は、トランスファドライブシ
ャフト１１に回転自在に軸支されたインナスリーブ４６
の一端に同軸一体に固設されており、インナスリーブ４
６の他端には、２駆／４駆切換機構３０を構成する２駆
／４駆クラッチギヤ（２駆／４駆クラッチハブ）３２が
同軸一体にそなえられている。つまり、トランスファド
ライブシャフト１１からキャリア４３に入力された駆動
力のうち、前輪側への駆動力の配分は、サンギヤ４１か
らインナスリーブ４６を介して行なわれるようになって
いる。一方、トランスファドライブシャフト１１からキ
ャリア４３に入力された駆動力のうちの後輪側への駆動
力の配分は、デフケース４５に同軸に連設されたリヤア
ウトプットシャフト１２から行なわれるようになってい
る。

【００２３】また、センタデフ４０には、差動制限装置
としてのビスカスカップリングユニット（ＶＣＵ）４７
が付設されている。ここでは、ＶＣＵ４７のビスカスケ
ースはデフケース４５と一体になっており、デフケース
４５の内周面には、複数のアウタプレート４８が設けら
れている。また、ビスカスハブはインナスリーブ４６が
兼用されており、インナスリーブ４６の外周面には、複
数のインナプレート４９がアウタプレート４８に対して
交互に設けられている。つまり、インナスリーブ４６か
らの前輪側への出力と、デフケース４５からの後輪側へ
の出力とは、ＶＣＵ４７によって調整されるようになっ
ており、両者の間、即ち、インナスリーブ４６及びイン
ナプレート４９と、デフケース４５及びアウタプレート
４８との間で回転差が生じたときには、高速回転側から
低速回転側へと駆動力が伝達されて出力の再配分が行な
われ、差動が制限されるようになっている。

【００２４】次に、２駆／４駆切換機構３０について説
明すると、２駆／４駆切換機構３０は、トランスファと
しての機能とセンタデフ４０のデフロックの機能とを併
せ持っており、２駆／４駆切換スリーブ３４を移動させ
ることによって、各機能の切換が行なわれるようになっ
ている。つまり、２駆／４駆切換機構３０は、トランス
ファドライブシャフト１１と同軸一体のクラッチギヤ
（デフロックハブ）３１と、２駆／４駆クラッチギヤ
（クラッチハブ）３２と、インナスリーブ４６の外側に
軸支されたドライブスプロケット３６と同軸一体のクラ
ッチギヤ３３と、これらのクラッチギヤ３１，３２，３
３の外周に外接して噛合可能に設けられた２駆／４駆切
換スリーブ３４とをそなえており、これらのクラッチギ
ヤ３１，３２，３３と２駆／４駆切換スリーブ３４との
噛合関係により、駆動モードの切換が行なわれるように
なっている。

【００２５】詳述すると、２駆／４駆切換スリーブ３４
は、２つの内歯部３４ａ，３４ｂを有しており、２駆／
４駆切換スリーブ３４が最前方に位置しているときに
は、クラッチギヤ３１，３２が内歯部３４ｂにより連結
されるようになっている。また、２駆／４駆切換スリー
ブ３４が中間位置に位置しているときには、クラッチギ
ヤ３２，３３が内歯部３４ｂにより連結されるようにな
っており、最後方に位置しているときには、全てのクラ
ッチギヤ３１，３２，３３が内歯部３４ａ，３４ｂを介
して連結されるようになっている。

【００２６】まず、クラッチギヤ３１，３２が連結され
た場合について説明すると、このとき、インナスリーブ
４７の回転はトランスファドライブシャフト１１に拘束
されることになり、サンギヤ４１とキャリア４３とは一
体化される。このため、ピニオンギヤ４２は自転でき
ず、リングギヤ４４もサンギヤ４１，キャリア４３と同
速度で回転するようになり、センタデフ４０はデフロッ
ク状態となる。また、クラッチギヤ３３は解放されてい
るので、前輪側へは駆動力は伝達されることがない。し
たがって、この場合には、車両１の駆動状態は後輪８
２，８３を駆動輪とする２ＷＤとなる（以下、このとき
の２駆／４駆切換スリーブ３４の位置を２ＷＤ位置とい
う）。

【００２７】次に、クラッチギヤ３２，３３が連結され
た場合には、クラッチギヤ３１が解放されることによ
り、センタデフ４０のデフロックは解除される（すなわ
ち、デフフリー状態となる）。そして、クラッチギヤ３
２，３３が連結されることにより、前輪側への駆動力の
伝達経路が形成され、車両１の駆動状態はセンタデフ４
ＷＤとなる。つまり、トランスファドライブシャフト１
１からキャリア４３に入力された駆動力は、サンギヤ４
１を介してインナスリーブ４７に伝達され、クラッチギ
ヤ３２，３３の連結を介してドライブギヤ３６から前輪
側へ出力されるようになるのである。また、後輪側に
は、リングギヤ４４を介してデフケース４５に伝達さ
れ、リヤアウトプットシャフト１２から出力される。た
だし、前輪側への出力と、後輪側への出力との間にはＶ
ＣＵ４７が設けられているので、両者の間で回転差が生
じたときには、出力の再配分が行なわれるようになって
いる（以下、このときの２駆／４駆切換スリーブ３４の
位置をセンタデフ４ＷＤ位置という）。なお、クラッチ
ギヤ３２，３３の間には、クラッチギヤ３２，３３の連
結を円滑に行なうためのシンクロ機構３５がそなえられ
ている。

【００２８】そして、クラッチギヤ３１，３２，３３の
全てが連結された場合には、上述のようにクラッチギヤ
３２，３３が連結されたときと同様に、前輪側への駆動
力の伝達経路が形成され、さらに、クラッチギヤ３１が
連結されることにより、センタデフ４０はデフロック状
態となる。すなわち、この場合には、車両１の駆動状態
は直結４ＷＤとなり、前輪側，後輪側にそれぞれの接地
荷重に比例した駆動力が配分される（以下、このときの
２駆／４駆切換スリーブ３４の位置を直結４ＷＤ位置と
いう）。

【００２９】副変速機２０，２駆／４駆切換機構３０，
センタデフ４０の各構成は上述のとおりであるが、トラ
ンスファ装置には、さらに、副変速機２０にそなえられ
たＨｉ／Ｌｏｗ切換スリーブ２９及び２駆／４駆切換機
構３０にそなえられた２駆／４駆切換スリーブ３４の切
換制御を行なう、シフトアクチュエータ５０がそなえら
れている。

【００３０】シフトアクチュエータ５０は、主に電気モ
ータ５１，メインシフトレール５２，Ｈｉ／Ｌｏｗ切換
シフトレール５５，２駆／４駆切換シフトレール５６か
ら構成されており、Ｈｉ／Ｌｏｗ切換シフトレール５５
にそなえられたシフトフォーク５５ａには、Ｈｉ／Ｌｏ
ｗ切換スリーブ２９が係合しており、２駆／４駆切換シ
フトレール５６にそなえられたシフトフォーク５６ａに
は、２駆／４駆切換スリーブ３４が係合している。そし
て、トランスファコントロールユニット（以下、ＴＣＵ
という）１００からの指示により電気モータ５１を回転
させ、各シフトレール５２，５５，５６を駆動すること
により、Ｈｉ／Ｌｏｗ切換スリーブ２９，２駆／４駆切
換スリーブ３４の切換制御を行なうようになっている。

【００３１】詳述すると、電気モータ５１の出力軸には
ピニオン５１ａがそなえられ、メインシフトレール５２
のラック５２ａに噛合している。また、メインシフトレ
ール５２にはさらにラック５２ｂ，５２ｃが設けられ、
ラック５２ｂはＨｉ／Ｌｏｗ切換シフトレール５５にそ
なえられたラック５５ｂと、ラック５２ｃは２駆／４駆
切換シフトレール５６にそなえられたラック５６ｂと、
それぞれ軸心位置が固定されたピニオン５３，５４を介
して噛合している。ただし、メインシフトレール５２の
ラック５２ｂ，５２ｃとピニオン５３，５４とは常時噛
合しているのではなく、電気モータ５１により駆動され
るメインシフトレール５２の位置に応じて噛合するよう
になっている。

【００３２】メインシフトレール５２の位置と車両１の
駆動状態との関係について、メインシフトレール５１が
最後方に位置している場合を基準にして説明すると、ま
ず、このときには、Ｈｉ／Ｌｏｗ切換スリーブ２９はＨ
ｉ位置となり、２駆／４駆切換スリーブ３４は２ＷＤ位
置となっている。したがって、車両１の駆動状態は２Ｗ
Ｄとなっている。

【００３３】電気モータ５１を回転させメインシフトレ
ール５２を上記の位置から前進させると、ラック５２
ｃ，ピニオン５４，ラック５６ｂを介して２駆／４駆切
換シフトレール５６は後退し、２駆／４駆切換スリーブ
３４はクラッチギヤ３２，３３を連結するとともに、ク
ラッチギヤ３１，３２の連結を解除する。すなわち、セ
ンタデフ４ＷＤ位置となる。一方、Ｈｉ／Ｌｏｗ切換シ
フトレール５５は、ラック５２ｂとピニオン５３とが噛
合していないために駆動力が伝達されず、Ｈｉ／Ｌｏｗ
切換スリーブ２９はＨｉ位置のままとなる。したがっ
て、車両１の駆動状態はセンタデフ４ＷＤ（センタデフ
差動４ＷＤ）となる。

【００３４】さらに、電気モータ５１を回転させメイン
シフトレール５２を前進させると、ラック５２ｃ，ピニ
オン５４，ラック５６ｂを介して２駆／４駆切換シフト
レール５６はさらに後退して、２駆／４駆切換スリーブ
３４はクラッチギヤ３２，３３の連結を保持するととも
に、さらに、クラッチギヤ３１も連結して、直結４ＷＤ
位置となる。したがって、車両１の駆動状態は直結４Ｗ
Ｄ（センタデフ非差動４ＷＤ）となる。ただし、Ｈｉ／
Ｌｏｗ切換シフトレール５５は、ラック５２ｂとピニオ
ン５３とが噛合していないために駆動力が伝達されず、
Ｈｉ／Ｌｏｗ切換スリーブ２９はＨｉ位置のままとなる
（以下、この駆動状態を直結４Ｈという）。

【００３５】そして、電気モータ５１を回転させメイン
シフトレール５２を最前方まで前進させると、ラック５
２ｃとピニオン５４との噛合が解除されて、２駆／４駆
切換シフトレール５６には駆動力は伝達されず、２駆／
４駆切換スリーブ３４は直結４ＷＤ位置のままとなる。
一方、Ｈｉ／Ｌｏｗ切換シフトレール５５は、ラック５
２ｂとピニオン５３とが噛合することにより、ラック５
２ｂ，ピニオン５３，ラック５５ｂを介してメインシフ
トレール５２の前進に伴い後退する。これにより、Ｈｉ
／Ｌｏｗ切換スリーブ２９は、クラッチギヤ２２，２３
の連結を解除するとともに、クラッチギヤ２３，２４を
連結し、すなわちＬｏｗ位置となり、副変速機２０での
減速が行なわれる（以下、この駆動状態を直結４Ｌとい
う）。

【００３６】なお、上記の各シフトポジションは、メイ
ンシフトレール５２に当接して配設された２ＷＤ／４Ｗ
Ｄ検出スイッチ６１，４ＷＤ検出スイッチ６２，センタ
デフ（Ｃ／Ｄ）ロック検出スイッチ６３と、Ｈｉ／Ｌｏ
ｗ切換シフトレール５５に当接して配設された４ＬＬＣ
検出スイッチ６４と、２駆／４駆切換シフトレール５６
に当接して配設された２ＷＤ検出スイッチ６５との各信
号の組み合わせにより検出できるようになっている。

【００３７】すなわち、各シフトレール５２，５５，５
６上には、各スイッチ６１〜６５に対応する凹部（図
３，４参照）９１〜９５が設けられており、各スイッチ
６１〜６５はこれらの凹部９１〜９５を検出したとき
（先端が凹部に進入したとき）にオンになるようになっ
ている。各スイッチ６１〜６５に対する各シフトレール
５２，５５，５６上の凹部９１〜９５の位置は次のよう
になっている。

【００３８】まず、メインシフトレール５２上に設けら
れた凹部９１は、２駆／４駆切換スリーブ３４が２ＷＤ
位置又はセンタデフ４ＷＤ位置にあるときに２ＷＤ／４
ＷＤ検出スイッチ６１が当接する位置に配置されてい
る。同じくメインシフトレール５２上に設けられた凹部
９２は、２駆／４駆切換スリーブ３４がセンタデフ４Ｗ
Ｄ位置又は直結４ＷＤ位置にあり、かつ、Ｈｉ／Ｌｏｗ
切換スリーブ２９がＨｉ位置にあるときに４ＷＤ検出ス
イッチ６２と当接する位置に配置されている。同じくメ
インシフトレール５２上に設けられた凹部９３は、２駆
／４駆切換スリーブ３４が直結４ＷＤ位置にあるときに
センタデフロック検出スイッチ６３と当接する位置に配
置されている。

【００３９】また、Ｈｉ／Ｌｏｗ切換シフトレール５５
上に設けられた凹部９４は、２駆／４駆切換スリーブ３
４が直結４ＷＤ位置にあり、かつ、Ｈｉ／Ｌｏｗ切換ス
リーブ２９がＬｏｗ位置にあるときに４ＬＬＣ検出スイ
ッチ６４と当接する位置に配置されており、２駆／４駆
切換シフトレール５６上に設けられた凹部９５は、２駆
／４駆切換スリーブ３４が２ＷＤ位置にあるときに２Ｗ
Ｄ検出スイッチ６５と当接する位置に配置されている。

【００４０】このような各シフトレール５２，５５，５
６上での凹部９１〜９５の位置設定により、図２に示す
ように、２ＷＤ検出スイッチ６５と２ＷＤ／４ＷＤ検出
スイッチ６１とがオンのときには、車両１の駆動状態は
２ＷＤと判定できる。同様に、２ＷＤ／４ＷＤ検出スイ
ッチ６１と４ＷＤ検出スイッチ６２とがオンのときに
は、センタデフ４ＷＤと判定でき、４ＷＤ検出スイッチ
６２とセンタデフロック検出スイッチ６３とがオンのと
きには直結４Ｈ、センタデフロック検出スイッチ６３と
４ＬＬＣ検出スイッチ６４とがオンのときには直結４Ｌ
と判定できる。また、各駆動状態間での切換途中である
ことも判定可能になっている。なお、各スイッチ６１〜
６５の検出信号は、ＴＣＵ１００に入力されるようにな
っており、ＴＣＵ１００において上記の判定が行なわれ
るようになっている。

【００４１】以上説明した副変速機２０，２駆／４駆切
換機構３０，センタデフ４０，シフトアクチュエータ５
０は、図示しないトランスファケース内に一体に収納さ
れて、トランスファ装置４０を構成している。次に、フ
リーホイール機構５について説明すると、フリーホイー
ル機構５は、２ＷＤ時の動力損失を軽減するための装置
であり、図１に示すように、フロントアクスルシャフト
１７を途中で切り離し、その端部にクラッチギヤ７２，
７３をそなえて、スリーブ７１によりクラッチギヤ７
２，７３を断接するようになっている。スリーブ７１の
駆動はバキュームアクチュエータ７５により行なわれる
ようになっており、ＴＣＵ１００はソレノイド７６を制
御してバキュームアクチュエータ７５内での負圧の作用
方向を変化させることで、スリーブ７１に係合するシフ
トロッド７４の位置を２段階に調整できるようになって
いる。

【００４２】例えば、４ＷＤ（センタデフ４ＷＤ，直結
４Ｈ，直結４Ｌ）時には、シフトロッド７４はバキュー
ムアクチュエータ７５側に引かれ、スリーブ７１はクラ
ッチギヤ７２，７３を連結した状態〔フリーホイール
（Ｆ／Ｗ）機構ロック状態〕となり、前輪８０とフロン
トデフ７とはフロントアクスルシャフト１７を介して連
結される。したがって、４ＷＤ時には、フロントプロペ
ラシャフト１４からフロントデフ４に入力された駆動力
は、フロントデフ７において左右に等しく分配され、フ
ロントアクスルシャフト１７，１８を介して前輪８０，
８１に伝達されるようになる。

【００４３】一方、２ＷＤ時には、シフトロッド７４は
バキュームアクチュエータ７５により前方（図１中下
方）に押され、スリーブ７１によるクラッチギヤ７２，
７３の連結は解除された状態（フリーホイール機構フリ
ー状態）となり、前輪８０とフロントデフ７とは切り離
される。これにより、フロントデフ７の前輪８１側のサ
イドギヤは空転し、２ＷＤ時には、フロントデフ７から
ドライブスプロケット３６にかけてのフロント駆動系は
回転しなくなり、動力損失が軽減されることになる。

【００４４】なお、フリーホイール機構５がロック状態
にあるかフリー状態にあるかは、シフトロッド７４に当
接して配設されたフリーホイールエンゲージスイッチ６
０の検出信号により、ＴＣＵ１００にて判定されるよう
になっている。すなわち、シフトロッド７４が移動し
て、フリーホイールエンゲージスイッチ６０の先端が、
シフトロッド７４上の所定位置に設けられた凹部に進入
したときには、フリーホイールエンゲージスイッチ６０
がオンとなり、ＴＣＵ１００はフリーホイール機構５が
ロック状態になったと判定するようになっている。

【００４５】以上、本駆動状態切換装置が適用されたパ
ートタイム式４輪駆動車両の構成について説明したが、
次に、上記車両の駆動状態の制御を行なうＴＣＵ１００
について説明する。ＴＣＵ１００には、前述のように各
スイッチ６０〜６５からの検出信号の他、アクセル開度
センサ１１０からのアクセル開度信号や、ストップラン
プスイッチ１１１からのブレーキ信号、さらに、セレク
トレバー（駆動モード選択レバー）にそなえられたセレ
クトスイッチ１１２からのセレクトポジション信号（駆
動モード選択信号）が入力されるようになっている。ま
た、リヤプロペラシャフトスピードセンサ６６からはリ
ヤアウトプットシャフト（リヤプロペラシャフト含む）
１２の回転速度の検出信号が、フロントプロペラシャフ
トスピードセンサ６７からはフロントプロペラシャフト
１４の回転速度の検出信号が、それぞれ入力されるよう
になっている。

【００４６】ＴＣＵ１００では、これらの検出信号に基
づき、シフトアクチュエータ５０の電気モータ５１や、
フリーホイール機構５のソレノイド７６を適宜制御し
て、車両１の駆動状態を制御するようになっている。こ
こで、図３〜図５は、駆動状態の切換時の制御について
説明するための要部縦断面図であり、以下、図３〜図５
を用いて駆動状態の切換制御方法、具体的には、センタ
デフ４ＷＤから２ＷＤへの切換制御方法、センタデフ４
ＷＤから直結４ＷＤ（直結４Ｈ）への切換制御方法、直
結４ＷＤ（直結４Ｈ）からセンタデフ４ＷＤへの切換制
御方法について説明する。なお、図３〜図５において、
クランクシャフトの断面と可動しない固定部分の断面に
ついては特に斜線で示している。

【００４７】まず、センタデフ４ＷＤから２ＷＤへの切
換制御方法について説明すると、車両１の駆動状態がセ
ンタデフ４ＷＤになっているときには、図４に示すよう
に、Ｈｉ／Ｌｏｗ切換スリーブ２９は、クラッチギヤ２
２とクラッチギヤ２３とを連結するＨｉ位置側に位置し
ており、２駆／４駆切換スリーブ３４は、クラッチギヤ
３２とクラッチギヤ３３とを連結するセンタデフ４ＷＤ
位置側に位置している。このとき、２ＷＤ／４ＷＤ検出
スイッチ６１と４ＷＤ検出スイッチ６２とがオンになっ
ており、インパネ内のインジケータランプ１１６では、
図６（ｃ）に示すように、前輪ランプ１１３と後輪ラン
プ１１４とは点灯し、センタデフロックランプ１１５は
消灯している。これにより、ドライバは現在、車両１の
駆動状態がセンタデフ４ＷＤであることを認識できるよ
うになっている。また、このとき、フリーホイール機構
５はロック状態になっている。なお、図６（ａ）〜
（ｆ）において、ランプ１１３，１１４，１１５の点灯
は斜線を付して示し、点滅は斜線を付すとともにその周
りに放射状の線を付して示している。また、消灯にはこ
れらの斜線等は付していない。

【００４８】このような状態で、ドライバがセレクトレ
バーを４Ｈ（センタデフ４ＷＤ）から２Ｈ（２ＷＤ）に
シフトすると、セレクトスイッチからセレクトモード信
号（２ＷＤ）がＴＣＵ１００に入力される。ＴＣＵ１０
０では、以下の条件が成立しているか否か判定手段１０
１により判定し、全て成立している場合には、シフトア
クチュエータ５０の電気モータ５１や、フリーホイール
機構５のソレノイド７６を制御して、２ＷＤへの駆動状
態の切換を開始する。

【００４９】まず、切換開始の第１の条件は、前後輪の
速度差が所定値以下であることである。前輪の回転速度
はフロントプロペラシャフトスピードセンサ６７の検出
信号に基づき算出され、後輪の回転速度はリヤプロペラ
シャフトスピードセンサ６６の検出信号に基づき算出さ
れるようになっている。これは、前後輪の速度差が大き
い場合には、車両１が大舵角旋回している可能性が高
く、このような場合に２ＷＤへ切り換えると、フロント
駆動系に生じた捩じりの解放に伴うショックが発生する
虞があるからである。ここでは、前後輪速度差を舵角に
対応するパラメータ値として用いており、リヤプロペラ
シャフトスピードセンサ６６，フロントプロペラシャフ
トスピードセンサ６７は舵角検出手段として機能してい
る。

【００５０】そして、第２の条件は、車両１の加速度又
は減速度の絶対値が所定値以下であることである。これ
は、加速度／減速度が大きいときに２ＷＤに切り換える
と、フロント駆動系への動力伝達の遮断に伴うトルク変
化によりショックが発生する虞があるからである。ここ
では、リヤプロペラシャフトスピードセンサ６６が加減
速度検出手段として機能し、加速度／減速度は、リヤプ
ロペラシャフトスピードセンサ６６により検出される後
輪の回転速度の時間変化（回転速度の微分値）に基づき
演算されるようになっている。

【００５１】以上の条件が全て成立した場合、ＴＣＵ１
００は、２駆／４駆切換スリーブ３４をセンタデフ４Ｗ
Ｄ位置からクラッチギヤ３１とクラッチギヤ３２とを連
結する２ＷＤ位置に移動させるべく、シフトアクチュエ
ータ５０の電気モータ５１に電流を供給する。一方、何
れか１つの条件でも成立しない場合には、ＴＣＵ１００
の機能要素である禁止手段１０２により切換を禁止する
ようになっている。

【００５２】このとき、２駆／４駆切換スリーブ３４が
移動を始めることにより、４ＷＤ検出スイッチ６２はオ
フになり、２ＷＤ／４ＷＤ検出スイッチ６１のみがオン
となる。これにより、インジケータランプ１１６では、
図６（ｂ）に示すように、センタデフロックランプ１１
５は消灯し、後輪ランプ１１４は点灯したままである
が、、前輪ランプ１１３が点滅を始めるようになってい
る。これにより、ドライバは車両１の駆動状態がセンタ
デフ４ＷＤから２ＷＤへ切り換わっている途中であるこ
とを認識できるようになっている。

【００５３】また、２駆／４駆切換スリーブ３４をセン
タデフ４ＷＤ位置から２ＷＤ位置へ切り換える途中にお
いて、上記の切換条件が成立しなくなった場合にも、そ
のまま２ＷＤ位置への切換を続行するようになってい
る。これは、２駆／４駆切換スリーブ３４の移動を停止
したり、もとのセンタデフ４ＷＤ位置へ戻したりする
と、２駆／４駆切換スリーブ３４とクラッチギヤ３３と
が半掛かり状態となってギヤ鳴りが生じたり、２駆／４
駆切換機構３０自体やシフトアクチュエータ５０にも過
大な負担を与えてしまう虞があるからである。

【００５４】そして、図３に示すように２駆／４駆切換
スリーブ３４の２ＷＤ位置への移動が完了すると、ＴＣ
Ｕ１００は、電気モータ５１への電流供給を停止し、次
に、ソレノイド７６を制御してバキュームアクチュエー
タ７５を駆動して、ロックされていたフリーホイール機
構５をフリーにするようになっている。このとき、２Ｗ
Ｄ／４ＷＤ検出スイッチ６１に加えて、２ＷＤ検出スイ
ッチ６５もオンになり、インジケータランプ１１６で
は、図６（ａ）に示すように、点滅していた前輪ランプ
１１３が消灯し、ドライバは車両１の駆動状態が２ＷＤ
へ完全に切り換わったことを認識できるようになってい
る。

【００５５】次に、センタデフ４ＷＤから直結４ＷＤ
（直結４Ｈ）への切換制御方法について説明する。ドラ
イバがセレクトレバーを４Ｈ（センタデフ４ＷＤ）から
クラッチギヤ３１とクラッチギヤ３３とを連結する４Ｈ
ＬＣ（直結４Ｈ）にシフトすると、セレクトスイッチか
らセレクトモード信号（直結４Ｈ）がＴＣＵ１００に入
力される。ＴＣＵ１００では、以下の条件が成立してい
るか否か判定手段１０１により判定し、全て成立してい
る場合には、シフトアクチュエータ５０の電気モータ５
１を制御して、直結４Ｈへの駆動状態の切換を開始す
る。

【００５６】まず、切換開始の第１の条件は、リヤプロ
ペラシャフトスピードセンサ６６，フロントプロペラシ
ャフトスピードセンサ６７の検出信号に基づき算出され
た前後輪の速度差が所定値以下であることである。そし
て、第２の条件は、アクセル開度センサ１１０により検
出されたアクセル開度が所定値以下であること、第３の
条件は、車両１の加速度又は減速度の絶対値が所定値以
下であることである。ここでは、リヤプロペラシャフト
スピードセンサ６６，フロントプロペラシャフトスピー
ドセンサ６７は舵角に対応するパラメータ値を検出する
舵角検出手段として機能し、アクセル開度センサ１１０
は入力トルクに対応するパラメータ値を検出する入力ト
ルク検出手段として機能している。また、リヤプロペラ
シャフトスピードセンサ６６は加減速度に対応するパラ
メータ値を検出する加減速度検出手段として機能してい
る。

【００５７】これらの条件は、前後輪の速度差が大きい
場合や、アクセル開度が大きい場合、また、加速度／減
速度が大きい場合には、車両１が旋回若しくはスリップ
してセンタデフ４０が差動している可能性があり、この
ような場合にセンタデフ４０をロックすると、クラッチ
ギヤ３１と２駆／４駆切換スリーブ３４との間の係合ミ
スによりギヤ鳴りが生じたり、２駆／４駆切換機構３０
自体やシフトアクチュエータ５０に過大な負担を与えて
しまう虞があるからである。

【００５８】以上の条件が全て成立した場合、ＴＣＵ１
００は、２駆／４駆切換スリーブ３４をセンタデフ４Ｗ
Ｄ位置から直結４ＷＤ位置に移動させるべく、シフトア
クチュエータ５０の電気モータ５１に電流を供給する。
一方、何れか１つの条件でも成立しない場合には、ＴＣ
Ｕ１００の機能要素である禁止手段１０２により切換を
禁止されるようになっている。

【００５９】このとき、２駆／４駆切換スリーブ３４が
移動を始めることにより、２ＷＤ／４ＷＤ検出スイッチ
６１はオフになり、４ＷＤ検出スイッチ６２のみがオン
となる。これにより、インジケータランプ１１６では、
図６（ｄ）に示すように、前輪ランプ１１３，後輪ラン
プ１１４は点灯したままであるが、センタデフロックラ
ンプ１１５が点滅を始めるようになっている。これによ
り、ドライバは車両１の駆動状態がセンタデフ４ＷＤか
ら直結４ＷＤへ切り換わっている途中であることを認識
できるようになっている。

【００６０】また、２駆／４駆切換スリーブ３４をセン
タデフ４ＷＤ位置から直結４ＷＤ位置へ切り換える途中
において、上記の切換条件が成立しなくなった場合に
は、それまでの切換動作を中断し一度センタデフ４ＷＤ
位置まで確実に戻すようになっている。これは、そのま
ま直結４ＷＤ位置への移動を続行すると、上述のように
ギヤ鳴りが生じたり、２駆／４駆切換機構３０自体やシ
フトアクチュエータ５０にも過大な負担を与えてしまう
虞があるからである。したがって、この場合には、上記
の切換条件が成立するまで２駆／４駆切換スリーブ３４
はセンタデフ４ＷＤ位置で待機させ、再び切換条件が成
立したところで、直結４ＷＤ位置への切換動作を再開す
るようになっている。なお、この間は、インジケータラ
ンプ１１６のセンタデフロックランプ１１５は点滅のま
まとし、ドライバに切換途中であることを表示するよう
になっている。

【００６１】そして、図５に示すように２駆／４駆切換
スリーブ３４の直結４ＷＤ位置への移動が完了すると、
ＴＣＵ１００は、電気モータ５１への電流供給を停止す
る。このとき、４ＷＤ検出スイッチ６２に加えて、セン
タデフロック検出スイッチ６３もオンになり、インジケ
ータランプ１１６では、図６（ｅ）に示すように、点滅
していたセンタデフロックランプ１１５が常時点灯し、
ドライバは車両１の駆動状態が直結４Ｈへ完全に切り換
わったことを認識できるようになっている。

【００６２】次に、直結４ＷＤ（直結４Ｈ）からセンタ
デフ４ＷＤへの切換制御方法について説明する。ドライ
バがセレクトレバーを４ＨＬＣ（直結４Ｈ）から４Ｈ
（センタデフ４ＷＤ）にシフトすると、セレクトスイッ
チからセレクトモード信号（センタデフ４ＷＤ）がＴＣ
Ｕ１００に入力される。ＴＣＵ１００では、以下の条件
が成立しているか否か判定手段１０１により判定し、全
ての条件が成立している場合には、シフトアクチュエー
タ５０の電気モータ５１を制御して、センタデフ４ＷＤ
への駆動状態の切換を開始する。

【００６３】まず、切換開始の第１の条件は、車両１の
加速度又は減速度の絶対値が所定値以下であること、第
２の条件は、アクセル開度センサ１１０により検出され
たアクセル開度が所定値以下であることである。これら
の条件は、加速度／減速度が大きい場合やアクセル開度
が大きい場合にセンタデフ４０のロックを解除すると、
トルク変化による切換ショックが発生したり、駆動系の
捩じれ解放による切換ショックが発生することになるた
め、このような場合でのセンタデフ４０のロック解除を
禁止したものである。

【００６４】以上の条件が全て成立した場合、ＴＣＵ１
００は、２駆／４駆切換スリーブ３４を直結４ＷＤ位置
からセンタデフ４ＷＤ位置に移動させるべく、シフトア
クチュエータ５０の電気モータ５１に電流を供給する。
一方、何れか１つの条件でも成立しない場合には、ＴＣ
Ｕ１００の機能要素である禁止手段１０２により切換を
禁止されるようになっている。

【００６５】このとき、２駆／４駆切換スリーブ３４が
移動を始めることにより、センタデフロック検出スイッ
チ６３はオフになり、４ＷＤ検出スイッチ６２のみがオ
ンとなる。これにより、インジケータランプ１１６で
は、図６（ｄ）に示すように、前輪ランプ１１３，後輪
ランプ１１４は点灯したままであるが、センタデフロッ
クランプ１１５が点滅を始めるようになっている。これ
により、ドライバは車両１の駆動状態が直結４ＷＤから
センタデフ４ＷＤへ切り換わっている途中であることを
認識できるようになっている。

【００６６】また、２駆／４駆切換スリーブ３４を直結
４ＷＤからセンタデフ４ＷＤ位置へ切り換える途中にお
いて、上記の切換条件が成立しなくなった場合にも、そ
のままセンタデフ４ＷＤ位置への切換を続行するように
なっている。これは、２駆／４駆切換スリーブ３４の移
動を停止したり、もとの直結４ＷＤ位置へ戻したりする
と、２駆／４駆切換スリーブ３４とクラッチギヤ３１と
が半掛かり状態となってギヤ鳴りが生じたり、２駆／４
駆切換機構３０自体やシフトアクチュエータ５０にも過
大な負担を与えてしまう虞があるからである。

【００６７】そして、図４に示すように２駆／４駆切換
スリーブ３４のセンタデフ４ＷＤ位置への移動が完了す
ると、ＴＣＵ１００は、電気モータ５１への電流供給を
停止する。このとき、４ＷＤ検出スイッチ６２に加え
て、２ＷＤ／４ＷＤ検出スイッチ６１もオンになり、イ
ンジケータランプ１１６では、図６（ｃ）に示すよう
に、点滅していたセンタデフロックランプ１１５が消灯
し、ドライバは車両１の駆動状態がセンタデフ４ＷＤへ
完全に切り換わったことを認識できるようになってい
る。

【００６８】なお、ドライバがセレクトレバーを直結４
ＷＤモードから２ＷＤモードへいきなりシフトした場合
には、ＴＣＵ１００では、上述の直結４ＷＤからセレク
ト４ＷＤへの切換制御と、セレクト４ＷＤから２ＷＤへ
の切換制御とを順に行なうことにより対応するようにな
っている。ただし、インジケータランプ１０６では、図
６（ｆ）に示すように、前輪ランプ１１３とセンタデフ
ロックランプ１１５とが共に点滅するようになってお
り、ドライバが直結４ＷＤから２ＷＤへの切換途中であ
ることを認識できるようになっている。

【００６９】本発明の一実施形態としての駆動状態切換
装置が適用されたパートタイム式４輪駆動車両は上述の
ごとく構成されているので、駆動状態の切換時には、例
えば、図７〜図１４に示すようなフローチャートに従い
制御が行なわれる。まず、センタデフ４ＷＤから２ＷＤ
への切換時には、図７に示すように、ＴＣＵ１００で
は、リヤプロペラシャフトスピードセンサ６６の検出信
号とフロントプロペラシャフトスピードセンサ６７の検
出信号とに基づき前後輪速度差を検出し（ステップＳ１
０１）、また、リヤプロペラシャフトスピードセンサ６
６の検出信号から加速度／減速度を検出する（ステップ
Ｓ１０２）。

【００７０】そして、トランスファ装置４が未だセンタ
デフ４ＷＤ状態のままの場合、すなわち、４ＷＤ検出ス
イッチ６２と２ＷＤ／４ＷＤ検出スイッチ６１とがオン
になっている場合には（ステップＳ１０３）、前後輪速
度差，加速度／減速度が共に小さくなっているか否かを
判定する（ステップＳ１０４）。ステップＳ１０４の条
件を満たした場合には、フリーホイール機構（ＦＷ）５
はロックしたままで（ステップＳ１０５）、シフトアク
チュエータ（ＡＣＴ）５０の電気モータ５１を駆動し、
２駆／４駆切換スリーブ３４のセンタデフ４ＷＤ位置か
ら２ＷＤ位置への切換を開始する（ステップＳ１０
６）。これにより、インジケータランプ１１６では、図
６（ｃ）に示すように点灯していた前輪ランプ１１３が
図６（ｂ）に示すように点滅を始める（ステップＳ１０
７）。

【００７１】一方、ステップＳ１０４の条件を満たさな
い場合には、フリーホイール機構５はロックしたままと
なり（ステップＳ１０８）、シフトアクチュエータ５０
は切換を禁止されるが（ステップＳ１０９）、ドライバ
のセレクトレバーの操作を受け付けたことを表示するた
め、この場合でも、インジケータランプ１１６では、点
灯していた前輪ランプ１１３が図６（ｂ）に示すように
点滅を始める（ステップＳ１１０）。

【００７２】また、ステップＳ１０３においてトランス
ファ装置４がセンタデフ４ＷＤ状態になっていない場
合、すなわち、４ＷＤ検出スイッチ６２がオフになった
場合には、図８に示すように、さらに、トランスファ装
置４がセンタデフ４ＷＤから２ＷＤへの切換途中である
か否か、すなわち、２ＷＤ／４ＷＤ検出スイッチ６１の
みがオンになっているか判定する（ステップＳ１１
１）。

【００７３】そして、センタデフ４ＷＤから２ＷＤへの
切換途中であると判定された場合には、フリーホイール
機構５をロックしたままで（ステップＳ１１２）、シフ
トアクチュエータ５０の電気モータ５１を駆動し、２駆
／４駆切換スリーブ３４のセンタデフ４ＷＤ位置から２
ＷＤ位置への切換を続行する（ステップＳ１１３）。こ
のとき、インジケータランプ１１６では、前輪ランプ１
１３は点滅したままとなる（ステップＳ１１４）。

【００７４】一方、トランスファ装置４が２ＷＤ状態に
切り換わっていると判定された場合、つまり、２ＷＤ／
４ＷＤ検出スイッチ６１と２ＷＤ検出スイッチ６５とが
ともにオンになっていると判定された場合には、ソレノ
イド７６を介してバキュームアクチュエータ７５を駆動
しフリーホイール機構５をフリー状態にする（ステップ
Ｓ１１５）。また、電気モータ５１への電流供給を停止
してシフトアクチュエータ５０を現在位置で停止する
（ステップＳ１１６）。これにより、インジケータラン
プ１１６では、点滅していた前輪ランプ１１３が消灯し
〔図６（ａ）参照〕、車両１の駆動状態が２ＷＤに切り
換わったことが表示される（ステップＳ１１７）。

【００７５】次に、センタデフ４ＷＤから直結４ＷＤ
（直結４Ｈ）への切換時には、図９に示すように、ＴＣ
Ｕ１００では、リヤプロペラシャフトスピードセンサ６
６の検出信号とフロントプロペラシャフトスピードセン
サ６７の検出信号とに基づき前後輪速度差を検出すると
ともに（ステップＳ２０１）、アクセル開度センサ１１
０の検出信号に基づきアクセル開度を検出し（ステップ
Ｓ２０２）、また、リヤプロペラシャフトスピードセン
サ６６の検出信号から加速度／減速度を検出する（ステ
ップＳ２０３）。

【００７６】そして、トランスファ装置４が未だセンタ
デフ４ＷＤ状態のままの場合には（ステップＳ２０
４）、前後輪速度差，アクセル開度，加速度／減速度の
全てが小さくなっているか否かを判定する（ステップＳ
２０５）。ステップＳ２０５の条件を満たした場合に
は、フリーホイール機構５はロックしたままで（ステッ
プＳ２０６）、シフトアクチュエータ５０の電気モータ
５１を駆動し、２駆／４駆切換スリーブ３４のセンタデ
フ４ＷＤ位置から直結４ＷＤ位置への切換を開始する
（ステップＳ２０７）。これにより、インジケータラン
プ１１６では、消灯していたセンタデフロックランプ１
１５が点滅を始める（ステップＳ２０８）。

【００７７】一方、ステップＳ２０５の条件を満たさな
い場合には、フリーホイール機構５はロックしたままと
し（ステップＳ２０９）、シフトアクチュエータ５０も
切換を禁止して現在位置に保持する（ステップＳ２１
０）。ただし、ドライバのセレクトレバーの操作を受け
付けたことを表示するため、この場合でも、インジケー
タランプ１１６では、消灯していたセンタデフロックラ
ンプ１１５が図６（ｄ）に示すように点滅を始める（ス
テップＳ２１１）。

【００７８】また、ステップＳ２０４においてトランス
ファ装置４がセンタデフ４ＷＤ状態になっていない場
合、すなわち、２ＷＤ／４ＷＤ検出スイッチ６１がオフ
になっている場合には、図１０に示すように、さらに、
トランスファ装置４がセンタデフ４ＷＤから直結４ＷＤ
への切換途中であるか否か判定する（ステップＳ２１
２）。

【００７９】そして、センタデフ４ＷＤから直結４ＷＤ
への切換途中であると判定された場合、すなわち、４Ｗ
Ｄ検出スイッチ６２のみがオンになっているには、さら
に、前後輪速度差，アクセル開度，加速度／減速度の全
てが小さくなっているか否かを判定する（ステップＳ２
１３）。ステップＳ２１３の条件を満たす場合には、フ
リーホイール機構５をロックしたままで（ステップＳ２
１４）、シフトアクチュエータ５０の電気モータ５１を
駆動し、２駆／４駆切換スリーブ３４のセンタデフ４Ｗ
Ｄ位置から直結４ＷＤ位置への切換を続行する（ステッ
プＳ２１５）。このとき、インジケータランプ１１６で
は、センタデフロックランプ１１５は点滅したままとな
る（ステップＳ２１６）。

【００８０】これに対しステップＳ２１３の条件を満た
さない場合には、フリーホイール機構５をロックしたま
まで（ステップＳ２１７）、シフトアクチュエータ５０
の電気モータ５１を逆方向に駆動し、２駆／４駆切換ス
リーブ３４を直結４ＷＤ位置へ戻す（ステップＳ２１
８）。このときもインジケータランプ１１６では、セン
タデフロックランプ１１５は点滅したままとなる（ステ
ップＳ２１９）。

【００８１】また、ステップＳ２１２において、トラン
スファ装置４が直結４ＷＤ状態に切り換わっていると判
定された場合、つまり、センタデフロック検出スイッチ
６３と４ＷＤ検出スイッチ６２とがオンになっていると
判定された場合には、フリーホイール機構５はロックし
たまま（ステップＳ２２０）、電気モータ５１への電流
供給を停止してシフトアクチュエータ５０を現在位置で
停止する（ステップＳ２２１）。これにより、インジケ
ータランプ１１６では、点滅していたセンタデフロック
ランプ１１５が常時点灯となり〔図６（ｅ）参照〕、車
両１の駆動状態が直結４ＷＤ（直結４Ｈ）に切り換わっ
たことが表示される（ステップＳ２２２）。

【００８２】次に、直結４ＷＤ（直結４Ｈ）からセンタ
デフ４ＷＤへの切換時には、図１１に示すように、ＴＣ
Ｕ１００では、リヤプロペラシャフトスピードセンサ６
６の検出信号から加速度／減速度を検出し（ステップＳ
３０１）、アクセル開度センサ１１０の検出信号からア
クセル開度を検出する（ステップＳ３０２）。そして、
トランスファ装置４が未だ直結４ＷＤ状態のままの場
合、すなわち、４ＷＤ検出スイッチ６２とセンタデフロ
ック検出スイッチ６３とがオンになっている場合には
（ステップＳ３０３）、アクセル開度，加速度／減速度
が共に小さくなっているか否かを判定する（ステップＳ
３０４）。

【００８３】ステップＳ３０４の条件を満たした場合に
は、フリーホイール機構５はロックしたままで（ステッ
プＳ３０５）、シフトアクチュエータ５０の電気モータ
５１を駆動し、２駆／４駆切換スリーブ３４の直結４Ｗ
Ｄ位置からセンタデフ４ＷＤ位置への切換を開始する
（ステップＳ３０６）。これにより、インジケータラン
プ１１６では、図６（ｅ）に示すように点灯していたセ
ンタデフロックランプ１１５が図６（ｄ）に示すように
点滅を始める（ステップＳ３０７）。

【００８４】一方、ステップＳ３０４の条件を満たさな
い場合には、フリーホイール機構５はロックしたままと
し（ステップＳ３０８）、シフトアクチュエータ５０の
切換を禁止する（ステップＳ１０９）。ただし、ドライ
バのセレクトレバーの操作を受け付けたことを表示する
ため、この場合でも、インジケータランプ１１６では、
点灯していたセンタデフロックランプ１１５の点滅を始
める（ステップＳ３１０）。

【００８５】また、ステップＳ３０３においてトランス
ファ装置４が直結４ＷＤ状態になっていない場合、すな
わち、センタデフロック検出スイッチ６３がオフになっ
た場合には、図１２に示すように、さらに、トランスフ
ァ装置４が直結４ＷＤからセンタデフ４ＷＤへの切換途
中であるか否か、すなわち、４ＷＤ検出スイッチ６２の
みがオンになっているか判定する（ステップＳ３１
１）。

【００８６】そして、直結４ＷＤからセンタデフ４ＷＤ
への切換途中であると判定された場合には、フリーホイ
ール機構５をロックしたままで（ステップＳ３１２）、
シフトアクチュエータ５０の電気モータ５１を駆動し、
２駆／４駆切換スリーブ３４の直結４ＷＤ位置からセン
タデフ４ＷＤ位置への切換を続行する（ステップＳ３１
３）。このとき、インジケータランプ１１６では、セン
タデフロックランプ１１５は点滅したままとなる（ステ
ップＳ３１４）。

【００８７】一方、トランスファ装置４がセンタデフ４
ＷＤ状態に切り換わっていると判定された場合、つま
り、２ＷＤ／４ＷＤ検出スイッチ６１と４ＷＤ検出スイ
ッチ６２とがオンになっていると判定された場合には、
フリーホイール機構５をロックしたままで（ステップＳ
３１５）、電気モータ５１への電流供給を停止してシフ
トアクチュエータ５０を現在位置で停止する（ステップ
Ｓ３１６）。これにより、インジケータランプ１１６で
は、点滅していたセンタデフロックランプ１１５が消灯
し〔図６（ｃ）参照〕、車両１の駆動状態がセンタデフ
４ＷＤに切り換わったことが表示される（ステップＳ３
１７）。

【００８８】このように、本駆動状態切換装置によれ
ば、トランスファ装置４をセンタデフ４ＷＤから２ＷＤ
へ切り換える場合には、前後輪速度差と加速度／減速度
とを検出し、これらの何れかがそれぞれの所定値を越え
ているときには、シフトアクチュエータ５０の切換動作
を禁止するようになっているので、加速／減速時や大舵
角旋回時の切換ショックを抑制して、円滑な切換動作を
実現することができるという利点がある。

【００８９】また、トランスファ装置４をセンタデフ４
ＷＤから直結４ＷＤへ切り換える場合には、前後輪速度
差，アクセル開度，加速度／減速度を検出し、これらの
何れかがそれぞれの所定値を越えているときには、シフ
トアクチュエータ５０の切換動作を禁止するようになっ
ているので、旋回時やスリップ時の切換動作を防止すす
ることができ、クラッチギヤ３１と２駆／４駆切換スリ
ーブ３４との間出の係合ミスによるギヤ鳴りや、２駆／
４駆切換機構３０，シフトアクチュエータ５０への過大
な負荷の入力を防止して、トランスファ装置４の耐久性
を確保することができるという利点がある。

【００９０】さらに、トランスファ装置４を直結４ＷＤ
からセンタデフ４ＷＤへ切り換える場合には、アクセル
開度と加速度／減速度とを検出し、これらの何れかがそ
れぞれの所定値を越えているときには、シフトアクチュ
エータ５０の切換動作を禁止するようになっているの
で、加速／減速時や大舵角旋回時の切換ショックを抑制
して、円滑な切換動作を実現することができるという利
点がある。また、インジケータランプにより、トランス
ファ装置４のドライバに切換状態が表示されるようにな
っているので、切換途中での加減速や操舵等をしないよ
うにドライバに促すことができるという利点もある。

【００９１】なお、本発明は上述した実施形態に限定さ
れるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種
々変形して実施することができる。例えば、上述の実施
形態では、センタデフ付きのトランスファ装置をそなえ
た４輪駆動車両について説明したが、センタデフを有し
ないトランスファ装置をそなえた４輪駆動車両において
も、２ＷＤから直結４ＷＤへの切換時及び直結４ＷＤか
ら２ＷＤへの切換時の制御に本発明を適用することは可
能である。また、上述の実施形態では、センタデフ４０
としてプラネタリギヤを適用した場合について説明して
いるが、ベベルギヤを適用してもよい。さらに、差動制
限装置としてはＶＣＵ４７に限定されず、例えば、ＨＣ
Ｕや湿式多板クラッチをそなえることも可能である。

【００９２】また、上述の実施形態では舵角を直接検出
するのではなく舵角に対応するパラメータ値として前後
輪速度差を検出し、前後輪速度差が所定値以上のときを
大舵角旋回時とみなして切換を禁止しているが、舵角検
出手段としてハンドル角センサをそなえ、このハンドル
角センサにより直接ハンドル角を検出して、ハンドル角
が所定値を越えたときには切換を禁止するようにしても
よい。

【００９３】前後輪速度差を舵角に対応するパラメータ
値として用いる場合でも、上述の実施形態のようにリヤ
プロペラシャフトスピードセンサ６６及びフロントプロ
ペラシャフトスピードセンサ６７の検出信号に基づいて
算出する他、フロントアクスルシャフト１７に回転速度
検出手段をそなえ、この回転速度検出手段の検出信号と
フロントプロペラシャフトスピードセンサ６７の検出信
号とに基づき前後輪速度差を算出するようにしてもよ
い。

【００９４】さらに、上述の実施形態では入力トルクに
対応するパラメータ値としてアクセル開度を検出し、ア
クセル開度が所定値以上のときは切換を禁止している
が、エンジン回転数，アクセル開度等により定まるマッ
プから入力トルクを読み出してもよく、また、トルクセ
ンサ等により直接入力トルクを検出するようにしてもよ
い。同様に、上述の実施形態ではリヤプロペラシャフト
スピードセンサ６６で検出される後輪の回転速度から加
減速度を算出しているが、加速度計により直接加減速度
を検出するようにしてもよい。

【００９５】さらに、上述の実施形態では、センタデフ
差動４ＷＤから２ＷＤへの駆動状態の切換の際に加減速
度に対応するパラメータ値，舵角に対応するパラメータ
値の双方を検出するようになっているが、何れか一方の
みを検出してその検出値に基づいて駆動状態の切換の禁
止を判定するようにしてもよい。

【００９６】また、センタデフ差動４ＷＤとセンタデフ
非差動４ＷＤとの間での駆動状態の切換についても、入
力トルクに対応するパラメータ値，加減速度に対応する
パラメータ値，舵角に対応するパラメータ値の何れか一
つのみを検出してその検出値に基づいて駆動状態の切換
の禁止を判定するようにしてもよい。

【００９７】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１記載の本
発明の駆動状態切換装置によれば、車両の加減速度に対
応するパラメータ値が所定値よりも大きい場合、もしく
は車両の舵角に対応するパラメータ値が所定値よりも大
きい場合には、センタデフ差動４ＷＤから２ＷＤへの駆
動状態の切換が禁止されるので、切換にともなうショッ
クの発生を防止して円滑な切換動作を実現することがで
きるという利点がある。

【００９８】また、請求項２記載の本発明の駆動状態切
換装置によれば、トランスファ装置への入力トルクに対
応するパラメータ値が所定値よりも大きい場合、もしく
は車両の加減速度に対応するパラメータ値が所定値より
も大きい場合、もしくは車両の舵角に対応するパラメー
タ値が所定値よりも大きい場合には、センタデフ差動４
ＷＤとセンタデフ非差動４ＷＤとの間での駆動状態の切
換が禁止されるので、センタデフのギヤ鳴りや切換機構
への過大な負荷の入力を防止して耐久性を確保すること
ができるとともに、切換にともなうショックの発生を防
止して円滑な切換動作を実現することができるという利
点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態としての駆動状態切換装置
が適用されたパートタイム式４輪駆動車両の概略構成図
である。

【図２】本発明の一実施形態としての駆動状態切換装置
にかかる各検出スイッチと駆動状態との関係を示す対応
図である。

【図３】本発明の一実施形態としての駆動状態切換装置
にかかる２ＷＤ時のトランスファ装置の要部縦断面図で
ある。

【図４】本発明の一実施形態としての駆動状態切換装置
にかかるセンタデフ４ＷＤ時のトランスファ装置の要部
縦断面図である。

【図５】本発明の一実施形態としての駆動状態切換装置
にかかる直結４ＷＤ時のトランスファ装置の要部縦断面
図である。

【図６】本発明の一実施形態としての駆動状態切換装置
にかかるインジケータランプの表示を示す図であり、
（ａ）は２ＷＤ時を示す図、（ｂ）は２ＷＤからセンタ
デフ４ＷＤへの切換途中を示す図、（ｃ）はセンタデフ
４ＷＤ時を示す図、（ｄ）はセンタデフ４ＷＤから直結
４ＷＤへの切換途中を示す図、（ｅ）は直結４ＷＤ時を
示す図、（ｆ）は直結４ＷＤから２ＷＤへの切換途中を
示す図である。

【図７】本発明の一実施形態としての駆動状態切換装置
にかかるセンタデフ４ＷＤから２ＷＤへの切換制御を示
すフローチャートである。

【図８】本発明の一実施形態としての駆動状態切換装置
にかかるセンタデフ４ＷＤから２ＷＤへの切換制御を示
すフローチャートである。

【図９】本発明の一実施形態としての駆動状態切換装置
にかかるセンタデフ４ＷＤから直結４ＷＤへの切換制御
を示すフローチャートである。

【図１０】本発明の一実施形態としての駆動状態切換装
置にかかるセンタデフ４ＷＤから直結４ＷＤへの切換制
御を示すフローチャートである。

【図１１】本発明の一実施形態としての駆動状態切換装
置にかかる直結４ＷＤからセンタデフ４ＷＤへの切換制
御を示すフローチャートである。

【図１２】本発明の一実施形態としての駆動状態切換装
置にかかる直結４ＷＤからセンタデフ４ＷＤへの切換制
御を示すフローチャートである。

【符号の説明】

４ トランスファ装置 ５ フリーホイール機構 ２０ 副変速機 ３０ ２駆／４駆切換機構（切換機構） ３５ シンクロ機構 ４０ センタデフ ５０ シフトアクチュエータ ６６ リヤプロペラシャフトスピードセンサ（検出手
段） ６７ フロントプロペラシャフトスピードセンサ（検出
手段） １００ ＴＣＵ １０２ 禁止手段 １１０ アクセル開度センサ（検出手段） １１６ インジケータランプ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3D036 GB04 GB05 GF10 GG18 GG33 GG42 GG60 GH11 GJ17 3D043 AA00 AB17 EA02 EA17 EA25 EB12 EE00 EE12 EF11 EF18 FA01 FA09 FA12 FA14

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 センタデフ付トランスファ装置をそなえ
   た４輪駆動型車両にそなえられ、センタデフ差動４ＷＤ
   と２ＷＤとの間で駆動状態を切換可能な駆動状態切換装
   置において、 駆動状態の切換を行なう切換機構と、 該車両の加減速度に対応するパラメータ値と該車両の舵
   角に対応するパラメータ値との少なくとも一方を検出す
   る検出手段と、 上記検出手段の検出値が所定値よりも大きい場合には、
   該切換機構によるセンタデフ差動４ＷＤから２ＷＤへの
   駆動状態の切換を禁止する禁止手段とをそなえたことを
   特徴とする、駆動状態切換装置。
2. 【請求項２】 センタデフ付トランスファ装置をそなえ
   た４輪駆動型車両にそなえられ、センタデフ差動４ＷＤ
   とセンタデフ非差動４ＷＤとの間で駆動状態を切換可能
   な駆動状態切換装置において、 駆動状態の切換を行なう切換機構と、 該トランスファ装置への入力トルクに対応するパラメー
   タ値と該車両の加減速度に対応するパラメータ値と該車
   両の舵角に対応するパラメータ値とのうち少なくともい
   ずれか一つを検出する検出手段と、 上記検出手段の検出値が所定値よりも大きい場合には、
   該切換機構によるセンタデフ差動４ＷＤとセンタデフ非
   差動４ＷＤとの間の駆動状態の切換を禁止する禁止手段
   とをそなえたことを特徴とする、駆動状態切換装置。