JP2001280491A - トランスファ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 この発明は、シフトモード切換え時のシフト
モータの作動前又は作動中にモータポジションに異常が
ある場合、車両が走行不能になることを防止するトラン
スファ装置を提供する。 【解決手段】 ポジション検出手段が検出したモータポ
ジションに異常が生じたことに応答して、シフトモータ
を、作動前であれば作動を停止し、作動開始直後であれ
ば、一旦停止した後（ステップ１８）に高速走行モード
に対応して設定されたハイポジションに移行させ、作動
途中であれば、シフトモータの回転（ステップ１６）に
よって、ハイポジション又は低速走行モードに対応して
設定されたローポジションにまで作動させる。従って、
シフトモータは、中立ポジション以外のモータポジショ
ンとなり、車両は走行可能な状態を維持することができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、変速機からの動
力を高速と低速との間で切り換えると共に、二輪駆動と
四輪駆動とを切り換えられる所謂パートタイム方式の四
輪駆動装置に適用可能なトランスファ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、トルクスプリット式四輪駆動車に
適用される四輪駆動装置においては、二輪駆動と四輪駆
動とを切り換えられる所謂パートタイム方式のものが広
く普及に至っている。そしてこの殆どが、手動操作等に
よって前後輪を機械的に直結する所謂メカニカルロック
方式を採用している。

【０００３】図６は、従来のトルクスプリット式四輪駆
動車に適用されている四輪駆動装置を示す概略図であ
る。四輪駆動車は、図中左側に位置する前輪１、右側に
位置する後輪２、及び後輪２を常時直接的に駆動するエ
ンジン３を備えている。即ち、この四輪駆動装置５は後
輪駆動（ＦＲ）ベースとなっている。

【０００４】四輪駆動装置５は、エンジン３からの駆動
力を変速して出力する変速機４と、変速機４から出力さ
れた駆動力或いはトルクが入力されて前後輪１，２に各
々出力するためのトランスファ装置６を有する。変速機
４は、マニュアルトランスミッションであっても、オー
トマチックトランスミッションであってもよい。トラン
スファ装置６は、主として、セレクタレバー７の手動操
作によって高速段（以下ハイモード（Ｈ）という）及び
低速段（以下ローモード（Ｌ）という）を切り換えるた
めの切換え機構８と、切換え機構８からの入力を実質的
に分配するためのクラッチ９とから構成されている。

【０００５】切換え機構８は、入力軸１０に同軸に設け
られた入力スプライン１１及び入力ギヤ１２と、サンギ
ヤとしての入力ギヤ１２及び固定ギヤ１３間で歯合回転
するプラネタリギヤ１４と、プラネタリギヤ１４の回転
に伴って入力軸１０回りを回転する円筒状ギヤ１５とを
有する。入力スプライン１１及び円筒状ギヤ１５に付属
したスプラインは、それぞれ、セレクタレバー７の操作
により、スライド可能なシフトスリーブ１８を介して後
輪駆動軸１６の入力端の駆動スプライン１６ａに選択的
に接続される高速用スプライン又は低速用スプラインで
ある。

【０００６】図示例においては、ハイモード（Ｈ）にあ
るときに、シフトスリーブ１８は、入力スプライン１１
と駆動スプライン１６ａとを接続して、入力軸１０を後
輪駆動軸１６に直結する。入力軸１０の駆動力はそのま
まシフトスリーブ１８を介して後輪駆動軸１６に伝達さ
れ、後輪駆動軸１６を高速駆動する。このとき、後述す
るクラッチ９をオン状態にすると、後輪２を駆動すると
共に、前輪駆動軸３３を介して前輪１を駆動する四駆ハ
イモード（４Ｈ）が選択される。クラッチ９をオフ状態
にすると、後輪２のみを駆動する二駆ハイモード（２
Ｈ）が選択される。一方、ローモード（Ｌ）が選択され
ると、シフトスリーブ１８は、遊星回転する円筒状ギヤ
１５と駆動スプライン１６ａとを接続して、後輪駆動軸
１６を減速回転させる。このとき、後述するシフトスリ
ーブ２９もシフトして直結用スプライン２７，２８を直
結し、クラッチ９の作動状態に関わらず、前輪１と後輪
２とを駆動する四輪駆動状態となる。なお、四駆ハイモ
ード（４Ｈ）は、通常の雪道、ぬかるみ等の路面状況で
選択され、四駆ローモード（４Ｌ）は、急坂、極悪路、
けん引等の比較的高い駆動力を要する状況で選択され
る。シフトスリーブ１８は、エンジン３からの駆動力が
そのまま伝達される高速用スプラインである入力スプラ
イン１１と、エンジン３からの駆動力が減速回転されて
伝達される円筒状ギヤ１５のスプラインとに対して選択
的に係合可能なＨ−Ｌ切換え用シフトスリーブである。
また、シフトスリーブ２９は、出力軸を構成する前輪駆
動軸３３と後輪駆動軸１６とを直結又は分離可能に係合
可能なメカニカルロック用シフトスリーブである。

【０００７】後輪駆動軸１６の出力端には、終減速装置
１７の一部をなす小ギヤ１６ｂが設けられており、小ギ
ヤ１６ｂは、デフアレンシヤルケース１９に一体に設け
られた大ギヤ２０を駆動する。大ギヤ２０は、左右の差
動小ギヤ２１及び後輪車軸２２を介して後輪２をそれぞ
れ駆動する。なお、後輪駆動軸１６において、そのトラ
ンスファ装置６から延出する部分は、後輪側プロペラシ
ャフト１６ｃによって形成されている。

【０００８】クラッチ９は、後輪駆動軸１６に列設され
た複数のインナプレート２３と、インナプレート２３間
に配置されたアウタプレート２４との摩擦接続により駆
動力を分配する湿式多板式のクラッチである。インナプ
レート２３は後輪駆動軸１６に、またアウタプレート２
４はクラッチハウジング２５にそれぞれスプライン嵌合
されており、両プレート２３，２４は、後輪駆動軸１６
又はクラッチハウジング２５にそれぞれ軸方向にはスラ
イド移動可能であるが、回転方向には移動不能である。
クラッチハウジング２５は、後輪駆動軸１６の回りを回
転可能である。インナプレート２３とアウタプレート２
４とは、その近傍に固定されたアクチュエータ即ち電磁
ソレノイド２６が発生させる電磁力によりスライド移動
して圧着を行う。クラッチ９においては、電磁ソレノイ
ド２６への通電を制御することで、インナプレート２３
とアウタプレート２４との接触状態或いは当たり具合を
制御することにより、前後輪１，２への分配トルクを車
両の走行状態に応じて制御することができる。上記のよ
うにクラッチ９の締結力を制御することにより、車両
は、クラッチ９からは０：１００〜５０：５０（前輪：
後輪）の分配トルクを常時連続的に得ることができる四
輪駆動車として機能する。

【０００９】クラッチハウジング２５と後輪駆動軸１６
とには、上記の直結用スプライン２７，２８がそれぞれ
設けられている。直結用スプライン２７，２８は、ロー
モード（Ｌ）が選択されたとき、スライド可能なシフト
スリーブ２９によって互いに接続される。シフトスリー
ブ２９による接続状態では、クラッチハウジング２５は
後輪駆動軸１６に直結され、クラッチ９の作動状態に関
係なくメカニカルロックが達成され、クラッチ９による
分配トルク制御はされない。しかしながら、クラッチ９
の作動系統が故障したときでも、四輪駆動状態が確保さ
れる。

【００１０】クラッチハウジング２５にはスプロケット
３０が設けられており、スプロケット３０に入力された
前輪駆動力は、チェーン３１及び駆動スプロケット３２
を介して前輪駆動軸３３に伝達される。前輪駆動軸３３
の出力軸には終減速装置３４の一部をなす小ギヤ３５が
設けられ、小ギヤ３５は大ギヤ３６、デフアレンシヤル
ケース３７、差動小ギヤ３８及び前輪車軸３９を介して
前輪１をそれぞれ駆動する。なお、前輪駆動軸３３にお
いて、そのトランスファ装置６から延出する部分は前輪
側プロペラシャフト３３ａによって形成されている。

【００１１】トランスファ装置６において、後輪駆動軸
１６と前輪駆動軸３３とには速度検出のための突起付デ
ィスク４１，４２がそれぞれ設けられている。突起付デ
ィスク４１，４２は、その周縁部に等間隔且つ複数の突
起を有する。突起付ディスク４１，４２の近傍には、ホ
ール素子を用いた無接触近接式の速度センサ４３，４４
が設けられている。速度センサ４３，４４は、回転する
ディスク４１，４２の突起が通過する毎にパルス信号を
出力する。

【００１２】速度センサ４３，４４は、クラッチ９の電
子制御等を行うためのコンピュータ式のコントローラ４
５に電気的に接続されている。コントローラ４５は、速
度センサ４３，４４からの信号及び他の信号等を入力す
る入力部４６と、入力部４６からの入力信号に基づき演
算処理を行う演算処理部４７と、演算処理部４７で得ら
れた出力値に基づき作動電流を出力する出力部４８とか
ら構成されている。出力部４８からの作動電流は、具体
的にはパルス電圧によるデューティ比の変化により増減
される。作動電流が電磁ソレノイド２６に送出されるこ
とにより、クラッチ９の電子制御が達成される。コント
ローラ４５は、セレクタレバー７の選択モードを示すス
イッチ信号や、後述する断続機構４０の接続状態を示す
信号等も受信して、四輪駆動装置５を一括して制御す
る。

【００１３】通常の四駆ハイモード（４Ｈ）において、
演算処理部４７は、速度センサ４３，４４からのパルス
信号を読み取り、時間当たりの回転位相から各軸１６，
３３の回転速度、更にはそれらを補正して後輪速度Ｖｒ
及び前輪速度Ｖｆを算出する。そしてこれらに速度差が
ある場合、例えば発進加速等においてＶｒ＞Ｖｆの場合
には、その速度差を打ち消すように前輪１側にトルクを
分配させる。具体的には、電磁ソレノイド２６に与える
作動電流を増大して、インナプレート２３とアウタプレ
ート２４との押付けを強くする。一方Ｖｒ≒Ｖｆの場合
は、それらプレート２３，２４の押付けを逆に弱くす
る。このように、コントローラ４５は、速度センサ４
３，４４からパルス信号が送出される瞬間毎に、インナ
プレート２３とアウタプレート２４との圧着を行い、ク
ラッチ９の制御を行っている。

【００１４】ところで、四輪駆動装置５では、セレクタ
レバー７の操作により、上記ハイモード（４Ｈ）及びロ
ーモード（４Ｌ）に加え高速二輪駆動モード（以下二駆
モード（２Ｈ）という）を選択することが可能である。
二駆モード（２Ｈ）では、シフトスリーブ１８，２９が
占める位置はハイモード（４Ｈ）の場合の位置に等し
く、クラッチ９は断たれた状態にあり、締結力制御はさ
れない。

【００１５】二駆モード（２Ｈ）のとき、一方即ち左側
の前輪車軸３９は、その中間位置において、接続・分断
を行うための断続機構４０によって分断される。具体的
に、前輪車軸３９は分割車軸３９ａ，３９ｂからなり、
分割車軸３９ａ，３９ｂは、ハイモード（４Ｈ）のとき
には接続スリーブ４０ａを介して接続される一方、二駆
モード（２Ｈ）のときには接続スリーブ４０ａのスライ
ド移動により分断される。ここで接続スリーブ４０ａの
移動は、セレクタレバー７の操作と同期して、アクチュ
エータ４０ｂによる空気圧制御によって自動的になされ
る。分断された状態では、左右の前輪１，１はフリーに
回転することができ、走行中の前輪１，１の回転による
前輪駆動軸３３からクラッチハウジング２５に至る前輪
駆動系の駆動が防止される。前輪駆動系は四輪駆動車が
走行中であっても静止状態に保持されるので、燃費の悪
化を防止することができる。

【００１６】四輪駆動装置５におけるモード切換えは、
上記のように、セレクタレバー７の操作によって行われ
ているが、このモード切換えをシフトモータによって行
うことが提案されている。図４は、トランスファ装置６
におけるモード切換えをシフトモータによって行う四輪
駆動装置用の切換え機構に繋がるシフト機構を示す斜視
図である。図４に示すシフト機構においては、図６に示
す四輪駆動装置に示した構成要素と同等の構成要素には
同じ符号を付すことにより再度の説明を省略する。トラ
ンスファ装置６には、シフト機構のモード切換え用にシ
フトモータ５０が設けられている。シフトモータ５０の
回転出力は、後輪駆動軸１６上に配置されたシフトスリ
ーブ１８，２９をシフト操作するため、適宜の変換機構
を介して、シフトスリーブ１８，２９を後輪駆動軸１６
に沿って移動させる軸方向変位に変換される。

【００１７】図４に示すシフト機構によれば、Ｈ−Ｌ切
換え用のシフトスリーブ１８とメカニカルロック用のシ
フトスリーブ２９とは、シフトモータ５０が出力する回
転駆動力によってシフト操作される。シフトモータ５０
の出力軸５１にはウォーム５２が設けられており、ウォ
ーム５２は、出力軸５１と直交配置されたシフトシャフ
ト５３の一端上に固定的に設けられたウォームホイール
５４と噛み合っている。シフトシャフト５３の他端に
は、シフトカム５５がシフトシャフト５３に対して回転
自在に配置されており、シフトカム５５とシフトシャフ
ト５３との間には、巻上げスプリング５６が設けられて
おり、シフトシャフト５３が回転するときに、巻上げス
プリング５６のばね力を介してシフトカム５５が回転さ
れる。

【００１８】シフトシャフト５３と後輪駆動軸１６との
間には、平行にシフトロッド５７が配設されている。シ
フトロッド５７には、シフトカム５５にカム係合するシ
フトフォーク５８とメカニカルロック用のシフトアーム
５９とが摺動可能に配置されている。シフトフォーク５
８は、後輪駆動軸１６上に摺動可能に配置されたシフト
スリーブ１８と係合しており、シフトシャフト５３の図
示する回転方向（Ｈ［Ｈｉｇｈ］又はＬ［Ｌｏｗ］）に
応じてシフトカム５５のカム作用によりシフトロッド５
７上を摺動する。シフトフォーク５８がシフトロッド５
７上をシフトする方向に対応して、シフトスリーブ１８
は、切換え機構８におけるサンギヤとしての入力ギヤス
プライン１１に係合させて変速機４の出力を高速回転で
後輪駆動軸１６に伝達する四駆ハイモード（４Ｈ）、又
はシフトスリーブ１８を、切換え機構８におけるプラネ
タリギヤ１４と共に回転する円筒状ギヤ１５に係合させ
て変速機４の出力を低速回転で後輪駆動軸１６に伝達す
る四駆ローモード（４Ｌ）に選択的にシフトする。

【００１９】メカニカルロック用のシフトアーム５９
は、後輪駆動軸１６上に摺動可能に配置されたメカニカ
ルロック用のシフトスリーブ２９に係合しており、シフ
トシャフト５３の回転方向に応じてシフトロッド５７上
を摺動することにより、メカニカルロック状態とメカニ
カルロックフリー状態とのいずれかに選択される。シフ
トアーム５９は、シフトフォーク５８が四駆ローモード
（４Ｌ）を選択する側にシフトするときには、シフトス
リーブ２９を直結用スプライン２７，２８に接続させ
て、後輪駆動軸１６とクラッチハウジング２５とをメカ
ニカルロックする。シフトアーム５９が高速二輪駆動モ
ード（２Ｈ）を選択する側にシフトする場合、シフトス
リーブ１８，２９の位置は、それぞれ四駆ハイモード
（４Ｈ）の場合と同様である。シフトアーム５９は、シ
フトロッド５７上にトランスファ装置のケーシングとの
間において配置されたリターンスプリング６０によっ
て、高速二輪駆動モード（２Ｈ）にシフトする方向に付
勢されている。

【００２０】ウォームホイール５４に関連して、エンコ
ーダ６１が取り付けられている。エンコーダ６１は、シ
フトモータ５０の駆動によってウォームホイール５４と
共に回転するエンコーダポジションプレート６２と、エ
ンコーダポジションプレート６２に対向して配置された
非回転のセンサプレート６３とから構成されている。エ
ンコーダポジションプレート６２の一側の端面には、半
径の異なる位置に、それぞれ周方向に異なる範囲にわた
って弧状の検出用ストラップ（図示せず）が配置されて
おり、ケースに固定されているセンサプレート６３に
は、複数（この実施例では、４個）の検出端子６４が径
方向に並べて配設されている。ウォームホイール５４の
回転に伴ってエンコーダポジションプレート６２が回転
するとき、検出端子６４が検出用ストラップを検出した
検出信号の組合せによって、シフトモータ５０の出力軸
５１の回転位置（モータポジション）を特定することが
できる。検出端子６４によるポジションコードの検出
は、各検出端子６４とＧＮＤ端子との導通のオンーオフ
を読み取ることにより行われる。

【００２１】エンコーダ６１の４個の検出端子６４が検
出した検出状態とモータポジションとの対応関係が、図
５の表の形式で示す「モータポジションとエンコーダポ
ジションコード一覧」に掲載されている。図５に示すよ
うに、ハイ側終端、ハイ側終端手前及びハイポジション
から成るハイポジション領域Ｉ〜ＩＩＩ、中間ゾーン
１、中間ゾーン２、ニュートラルポジション及び中間ゾ
ーン３から成る中間ポジション領域ＩＶ〜ＶＩＩ、並び
に、ローポジション及びロー側終端から成るローポジシ
ョン領域ＶＩＩＩ〜ＩＸの合計９つのモータポジション
に応じて、それぞれ、ポジション１〜４に配置されてい
るエンコーダの検出信号のＯＮとＯＦＦとが対応してい
る。

【００２２】

【発明が解決しようとする課題】シフトモータ５０によ
ってシフトモードを切り換える場合、シフトモータ５０
の作動前又は作動中に、エンコーダ６１が検出したエン
コーダポジションコードが、図５に示す表の中のモータ
ポジション（図示の例では９つのポジションＩ〜ＩＸ）
に応じて定められるポジションコードと異なる異常状態
になることが可能性としてある。このような状態となる
と、シフトモータ５０の正確なモータポジションを知る
ことができなくなり、シフトモータ５０がニュートラル
ポジションに停止してしまうと、車両が走行不可能にな
る。

【００２３】ニュートラルポジションは、シフトモータ
の回転範囲の両端側にそれぞれ位置するハイモード
（Ｈ）とローモード（Ｌ）との中間領域に存在する。そ
こで、シフトモータ５０によってシフトモードを切り換
える際のシフトモータ５０の作動前又は作動中に、エン
コーダが検出したシフトモータ５０のモータポジション
が、予め設定されているエンコーダポジションコードと
異なる場合には、シフトモータ５０の回転範囲の中間領
域に停止することがないようにして、シフトモータ５０
のモータポジションがニュートラルポジションになるこ
とを回避する点で解決すべき課題がある。

【００２４】

【課題を解決するための手段】この発明の目的は、上記
課題を解決することであり、シフトモータによってシフ
トモードを切り換える際のシフトモータの作動前又は作
動中に、エンコーダが検出したシフトモータのモータポ
ジションに異常がある場合には、シフトモータのモータ
ポジションがニュートラルポジションになることに起因
して車両が走行不能になることを防止して、車両を安全
で点検可能な場所まで走行可能にするトランスファ装置
を提供することである。

【００２５】この発明は、エンジンからの駆動力が入力
される入力軸、前記入力軸の回転を高速で出力軸に出力
する高速走行モードと前記入力軸の回転を減速して前記
出力軸に出力する低速走行モードとの間でシフトモ−ド
を切り換える切換え機構、前記シフトモードを切り換え
るための指令信号を出力するモード切換えスイッチ、前
記高速走行モードに対応して設定されたハイポジション
から前記入力軸の回転を伝達しない中立ポジションを経
て前記低速走行モードに対応して設定されたローポジシ
ョンまでに至る複数のモータポジションのいずれかの前
記モータポジションに前記切換え機構を選択的に切り換
えるシフトモータ、前記シフトモータの前記モータポジ
ションを検出するポジション検出手段、及び前記モード
切換えスイッチが出力した前記指令信号と前記ポジショ
ン検出手段が検出した前記モータポジションとに基づい
て前記シフトモータの出力を制御するコントローラを具
備し、前記コントローラは、前記ポジション検出手段が
検出した前記モータポジションに異常が生じたことに応
答して、前記シフトモータを前記中立ポジション以外の
前記モータポジションに出力することから成るトランス
ファ装置に関する。

【００２６】この発明によるトランスファ装置によれ
ば、コントローラは、ポジション検出手段が検出したモ
ータポジションに異常が生じたことに応答して、シフト
モータを、中立ポジション以外のモータポジション、即
ち、高速走行モードに対応して設定されたハイポジショ
ン又は低速走行モードに対応して設定されたローポジシ
ョンに出力するので、トランスファ装置の入力軸から入
力されたエンジンの駆動力が遮断されて出力軸に伝達さ
れないという事態に陥ることがない。従って、車両は走
行可能な状態を維持することができる。

【００２７】前記コントローラは、前記シフトモータが
作動前の状態にあるときに前記ポジション検出手段が検
出した前記モータポジションに異常が生じたことに応答
して、前記シフトモータの作動を停止する。シフトモー
タが作動する前にモータポジションに異常が検出された
ときには、車両の走行開始前にモータポジションの異常
を発見したことになるので、シフトモータの作動を停止
すれば、車両の走行開始後にシフトモータのモータポジ
ションが中立ポジションになる危険性を未然に回避する
ことが可能である。

【００２８】前記コントローラは、前記シフトモータが
作動を開始し、前記ポジション検出手段が検出した前記
モータポジションに異常が生じたことに応答して、前記
シフトモータを、一旦停止した後、前記ハイポジション
に向かって作動させる。

【００２９】前記コントローラは、前記シフトモータが
作動中であるときに前記ポジション検出手段が検出した
前記モータポジションに異常が生じたことに応答して、
前記シフトモータを異常が生じた前記モータポジション
に一旦停止し、その後、前記ハイポジション又は前記ロ
ーポジションに向かって作動させる。シフトモータが作
動中であるときにモータポジションに異常が検出された
ときには、シフトモータをそのモータポジションに一旦
停止した後、ハイポジション又はローポジションに向か
って作動させる。モータポジションがハイポジション又
はローポジションに到達すれば、車両は中立ポジション
でない位置となるので、少なくとも走行可能になる。

【００３０】前記コントローラは、前記シフトモータが
前記ハイポジション又は前記ローポジションに向かって
作動しているときに到達する前記モータポジションが前
記中立ポジションである可能性があるときには前記シフ
トモータの作動を継続し、前記シフトモータが前記ハイ
ポジション又は前記ローポジションに向かって作動して
いるときに到達する前記モータポジションが前記中立ポ
ジションである可能性がないときにはそのモータポジシ
ョンに停止させる。シフトモータが作動中に到達するモ
ータポジションが中立ポジションである可能性があると
きには、そのモータポジションに停止させることができ
ないので、シフトモータの作動を継続しそのモータポジ
ションを通過する。シフトモータが作動中に到達するモ
ータポジションが中立ポジションである可能性がないと
きには、ハイポジション又はローポジションいずれのポ
ジションであるかに関わらずそのモータポジションに停
止させて、後にモータポジションが中立ポジションに停
止する可能性を回避する。

【００３１】前記トランスファ装置は、前記出力軸に前
後輪に前記駆動力を分配するためのクラッチを備えてお
り、且つ前記クラッチの締結力を前後輪の速度差に基づ
いて制御すると共にそのクラッチを断続して四輪駆動と
二輪駆動とに切り換える四輪駆動車に適用される。ま
た、このトランスファ装置において、前記シフトモータ
は、前記エンジンからの駆動力が高速回転されて伝達さ
れる高速用スプライン又は前記エンジンからの駆動力が
減速回転されて伝達される低速用スプラインとに対して
選択的に係合可能なＨ−Ｌ切換え用シフトスリーブと、
前記出力軸を構成する前輪駆動軸と後輪駆動軸とを直結
又は分離可能に係合可能なメカニカルロック用シフトス
リーブとを駆動してシフト動作をさせ、前記Ｈ−Ｌ切換
え用シフトスリーブが前記低速用スプラインに係合され
るときに、前記メカニカルロック用シフトスリーブは前
記前輪駆動軸と前記後輪駆動軸とを直結させる。

【００３２】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照しつつ、こ
の発明の実施例を説明する。図１はこの発明によるトラ
ンスファ装置におけるコントローラの制御の一例を示す
フローチャート、図２は図１に示すフローチャートの続
きを示すフローチャート、図３はこの発明によるトラン
スファ装置において、シフトモータの作動方向に応じた
シフトモータ制御の一例を示す制御内容を表の形で示す
図である。

【００３３】四輪駆動車のトランスファ装置（構造的に
は、図６に示すトランスファ装置６と同様の構成であ
り、再度の説明を省略する）において、ハイモード
（Ｈ）とローモード（Ｌ）との間でのシフトモードの切
換えは、運転者が手動にて操作するシフトレバー７の切
換え動作で行われるのではなく、シフトモータ５０の作
動で行われるので、危険な状態にならないように、また
シフトモータが中立ポジションで停止しないように、切
換え時の安全性を確保する必要がある。そのため、図１
及び図２に一例として示すフローチャートに従ったシフ
トモータ５０によるモード切換え制御が行われる。図１
に示すフローチャートによれば、先ず、運転席に設けら
れたモード切換えスイッチ（図６の符号９０を参照）を
運転者が切り換える（ステップ１）。モード切換えスイ
ッチの切換えは、４Ｈモード、２Ｈモード及び４Ｌモー
ド間における切換えである。

【００３４】次に、Ｈ−Ｌ切換え条件の確認を行う（ス
テップ２）。即ち、シフトモータ５０の作動のための条
件の判定は、トランスファ装置の前段に配設されている
変速機（オートマチック又はマニュアルトランスミッシ
ョン）４の変速位置（セレクトポジション）の判定、ブ
レーキの作動状態の判定、車速の判定及びエンジン回転
数の判定から成る。即ち、変速機４の変速位置がニュー
トラル（中立）位置にあること、ブレーキの作動状態が
オンであること、車速が２ｋｍ／ｈ以下であること、及
びエンジン回転数が１５００ｒｐｍ以下であることの４
条件が満たされていることを確認する。この作動条件
は、変速機４の変速位置がニュートラル位置にあり、ブ
レーキを踏んでいて、従ってアクセルを踏まずにエンジ
ンが実質的にアイドル運転状態にあり、車両が完全停止
状態又は殆ど停車しているに等しい状態にあることであ
り、Ｈ−Ｌ切換えを実行すると運転が危険に陥ることに
ならないように、Ｈ−Ｌ切換え時におけるシフト操作の
安全性を確保するための条件である。

【００３５】ステップ２で確認したシフトモータ５０の
作動のための４条件がすべて満たされている状態が所定
時間Ｔ₁ （例えば、１秒）以上継続しているか否かが判
定される（ステップ３）。この判定は、コントローラ４
５の内部に配設される判定手段によって行われる。上記
４条件を満足する状態が所定時間Ｔ₁ 以上継続していな
いと判定される場合は、ステップ２の条件確認を繰り返
す。即ち、Ｈ−Ｌ切換え条件を判定する際に、条件が継
続して満足されるべき所定時間Ｔ₁ を設け、上記４条件
が満たされている状態が所定時間Ｔ₁ 以上継続している
ことを確認してから、以後のＨ−Ｌ切換えに向かっての
処理が実行される。この例では、上記処理として、エン
コーダポジションコードの読取りが行われる（ステップ
４）。Ｈ−Ｌ切換えのための条件満足時間が所定時間Ｔ
₁ 以上継続しているか否かの判定は、ステップ１におけ
る運転者によるモード切換えスイッチの切換え操作の有
無にかかわらず、上記４条件のすべてが揃った時点で、
適宜のカウント手段によってカウントを開始することが
できる。この場合、モード切換えスイッチの切換え時点
で、ステップ３における所定時間Ｔ₁ 以上の継続が確認
されれば、直ちに、ステップ４以降のＨ−Ｌ切換え動作
が実行される。従って、運転者は、条件満足時間につい
ての判定終了までの時間を待つことなく、迅速なＨ−Ｌ
切換えを得ることができる。

【００３６】読み取ったエンコーダポジションコードと
シフトモータ５０とが正常であるか否かが判断される
（ステップ５）。ステップ５で、読み取ったエンコーダ
ポジションコードとシフトモータ５０とが正常であると
判断される場合には、ステップ６に移行して、シフトモ
ータ５０の作動が実行される（ステップ６）。ステップ
５において、エンコーダ６１に接続される接続コードや
シフトモータ５０内のコイルや結線等が断線している等
に起因して、読み取ったエンコーダポジションコードが
図５に示す表の正常時コード組合せの何れにも該当しな
いときには、シフトモータ５０によるシフト作動を行う
前に、エンコーダポジション異常が検出される。このと
きには、正常でない旨を表すトラブルコードを記録する
と共にそれ以後シフトモータ５０を作動させないことに
より、Ｈ−Ｌの切換え作動を禁止し（ステップ７）、２
秒後にエンコーダ６１をオフにする（ステップ８）。Ｈ
−Ｌの切換え作動を許容すると、シフトポジションが中
立ポジション（ニュートラルポジション）で停止して車
両が走行不能に陥る可能性があるが、Ｈ−Ｌの切換え作
動を禁止することにより、そのような危険性が未然に防
止される。

【００３７】ステップ６でシフトモータ５０の作動が開
始されると、シフトモータ５０の出力軸５１の回転に伴
って、エンコーダ６１の検出端子６４がエンコーダポジ
ションプレート６２の検出用ストラップを検出すること
により、出力軸５１の回転位置（モータポジション）に
応じたポジションコードの読取りが行われる（ステップ
９）。シフトモータ５０の作動開始からの時間が計測さ
れており、計測時間が所定の制限時間Ｔ₂ を超えたか否
かが判断される（ステップ１０）。所定の制限時間Ｔ₂
以内にモータ停止ポジションコードを読み取ることがで
きたとすれば、ポジションコードが正常に推移している
か否か、即ち、図５に示すモータポジションの順序で推
移しているか否かが判断される（ステップ１１）。

【００３８】ポジションコードが正常に推移している場
合、シフトモータ５０が停止したポジションが停止ポジ
ション（図５に示すハイポジション又はローポジショ
ン）であるか否かが判断される（ステップ１２）。具体
的には、検出端子６４が検出したポジションコードが、
モータ停止ポジションコードに達したか否かが判断され
る。検出されたモータポジションが停止ポジションに達
していれば、シフトモータ５０の作動が停止され（ステ
ップ１３）、その２秒後にエンコーダ６１がオフにされ
る（ステップ１４）。モータ停止ポジションは中立ポジ
ションではないので、このポジションでシフトモータ５
０が停止しても、車両が走行不能に陥ることはない。ス
テップ１２の判断において、検出したモータポジション
がモータ停止ポジションでなければ、ポジションコード
の検出は順調に推移しているが出力軸５１の回転位置が
まだモータ停止に達していないと考えられるので、ステ
ップ９に戻り、回転する出力軸５１の回転位置（モータ
ポジション）に応じたポジションコードの読取りが続行
される。

【００３９】ステップ１１において、モータポジション
が図２に示すポジションの順序で推移しておらず、モー
タポジションコード信号に異常が認められると判断され
るときには、ステップ１２と同様に、その時点で検出さ
れたモータポジションが停止ポジションであるか否かが
ポジションコードに基づいて判断される（ステップ１
５）。検出されたモータポジションが停止ポジションで
ある場合には、シフトモータ５０の作動が停止されて、
以後、ハイモード（Ｈ）−ローモード（Ｌ）間でのモー
ドのシフトが禁止され（ステップ２３）、２秒後にエン
コーダ６１がオフにされる（ステップ１４）。検出され
たモータポジションが停止ポジションでない場合には、
シフトモータ５０がハイモード（Ｈ）方向又はローモー
ド（Ｌ）方向に回転される（ステップ１６）。即ち、ス
テップ１１においてシフトモータ５０の作動中にモータ
ポジション異常が検出された場合には、シフトモータ５
０は、逐次いずれかの停止ポジションまで作動される。
シフトモータ５０の作動を途中で停止すると、中立ポジ
ション（ニュートラルポジション）で停止して車両が走
行不能に陥る可能性があるが、シフトモータ５０の作動
を停止ポジションに到達するまで継続することにより、
そのような危険性が未然に防止される。ステップ１６に
おけるシフトモータ５０の作動方向に応じたシフトモー
タ５０の制御内容が図３に示されている。シフトモータ
５０がハイモード（Ｈ）からローモード（Ｌ）へ向かっ
て作動されている場合の制御が図３（ａ）に、その逆の
方向に作動されている場合の制御が図３（ｂ）に示され
ている。図３（ａ），（ｂ）において、上段が正常のポ
ジションコードの場合を示し、各方向への回転と停止と
が予め決められている。下段が異常なポジションコード
の場合を示しており、シフトモータ５０をそれぞれ継続
して回転させる場合と、停止させてしまう場合とが予め
決められている。

【００４０】ステップ１６においてシフトモータ５０が
回転されるとき、回転開始してからの計測時間が所定の
制限時間Ｔ₃ を超えたか否かが判断される（ステップ１
７）。制限時間Ｔ₃ は、ステップ１０における制限時間
Ｔ₂ と同じ長さであってよい。ステップ１７の判断にお
いて、計測時間が制限時間Ｔ₃ を超えない場合には、ス
テップ１５に戻って、以後、既に述べたルーチンを実行
し、検出されたモータポジションが停止ポジションに達
するまでシフトモータ５０が回転される。ステップ１５
の判断において、検出されたモータポジションが停止ポ
ジションに達したとき、ステップ２３に移行してシフト
モータ５０の作動が停止され、その後、ステップ１４に
おいて２秒後にエンコーダ６１がオフにされる。また、
ステップ１７において計測時間が所定の制限時間Ｔ₃ を
超えた場合も、ステップ２３に移行してシフトモータ５
０の作動が停止され、その後、ステップ１４において２
秒後にエンコーダ６１がオフにされる。即ち、シフトモ
ータ５０の作動時間が一定の制限時間Ｔ₁ 〜Ｔ₃ （例え
ば、５秒間）を超えるような事態は、シフトモータ５０
が異常な状態にあるとみなして、シフトモータ５０を一
旦停止させることにより、シフトモータ５０の焼付きが
防止される。

【００４１】ステップ１０において、シフトモータ５０
の作動後、最初のポジションコード又はその後のポジシ
ョンコードの読取りのため要する時間が所定の制限時間
Ｔ₂を超えた場合にも、シフトモータ５０の異常とみな
し、シフトモータ５０の焼付きを防止するため、シフト
モータ５０は一旦停止されると共に、トラブルコードが
記録される（ステップ１８）。故障時に、トランスファ
装置をローモード（Ｌ）の状態で車両を運転するのは非
常に困難であるので、故障時にトランスファ装置がハイ
モード（Ｈ）でないときにはハイモード（Ｈ）のシフト
状態に移行させる必要がある。従って、停止したモータ
ポジションが、ハイポジションであるか否かが判断され
る（ステップ１９）。停止したモータポジションがハイ
ポジションである場合には、以降、ハイモード（Ｈ）−
ローモード（Ｌ）間でのモードのシフトが禁止され（ス
テップ２４）、更に、ステップ１４に移行し、２秒後に
エンコーダ６１の作動はオフにされる。

【００４２】ステップ１９の判断において、シフトモー
タ５０が停止したポジションがハイポジションではない
場合には、トランスファ装置をハイモード（Ｈ）に移行
させるため、シフトモータ５０は、ローモード（Ｌ）か
らハイモード（Ｈ）に向かって回転される（ステップ２
０）。ステップ１０の場合と同様、シフトモータ５０の
焼付きを防止するため、シフトモータ５０の作動時間が
所定の制限期間Ｔ₄ （制限時間Ｔ₂ と同じ長さであって
よい）を超えたか否かが判断される（ステップ２１）。
シフトモータ５０の作動時間が制限期間Ｔ₄ を超えた場
合には、ステップ２３に移行して、シフトモータ５０を
停止すると共に、その後のハイモード（Ｈ）−ローモー
ド（Ｌ）間でのモードのシフトが禁止され、更に、ステ
ップ１４に移行して２秒後にエンコーダ６１の作動はオ
フにされる。ステップ２１の判断で、シフトモータ５０
の作動時間が制限期間Ｔ₄ を超えていない場合には、停
止したモータポジションがハイポジションであるか否か
が判断される（ステップ２２）。停止したモータポジシ
ョンがハイポジションでなければ、ステップ２１に戻
る。停止したモータポジションがハイポジションであれ
ば、ステップ２３に移行して、シフトモータ５０が停止
され、その後のハイモード（Ｈ）−ローモード（Ｌ）間
でのシフトが禁止され、更に、ステップ１４に移行し
て、２秒後にエンコーダ６１の作動はオフにされる。

【００４３】

【発明の効果】この発明は、上記のように構成されてい
るので、次のような効果を奏する。即ち、この発明によ
るトランスファ装置によれば、コントローラは、ポジシ
ョン検出手段が検出したモータポジションに異常が生じ
たことに応答して、シフトモータを、中立ポジション以
外のモータポジション、即ち、高速走行モードに対応し
て設定されたハイポジション又は低速走行モードに対応
して設定されたローポジションに出力するので、シフト
モータのモータポジションが中立ポジション（ニュート
ラルポジション）になることに起因して、トランスファ
装置の入力軸から入力されたエンジンの駆動力が遮断さ
れて出力軸に伝達されず、車両が走行不能になるという
事態に陥ることがない。従って、車両を安全で点検可能
な場所まで走行可能とすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明によるトランスファ装置におけるコン
トローラの制御の一例を示すフローチャートである。

【図２】図１に示すフローチャートの続きを示すフロー
チャートである。

【図３】この発明によるトランスファ装置において、シ
フトモータの作動方向に応じたシフトモータ制御の一例
を示す制御表である。

【図４】この発明によるトランスファ装置に用いられる
シフト機構の一実施例を示す斜視図である。

【図５】図４に示すこの発明によるトランスファ装置に
用いられるモータポジションとエンコーダポジションコ
ードとの一覧を示す図である。

【図６】従来の四輪駆動車に適用されている四輪駆動装
置を示す概略図である。

【符号の説明】

１ 前輪 ２ 後輪 ３ エンジン ４ 変速機（トランスミッション） ５ 四輪駆動装置 ８ 切換え機構 ９ クラッチ １０ 入力軸 １６ 後輪駆動軸（出力軸） １８ シフトスリーブ（Ｈ−Ｌ切換え用） ２７，２８ 直結用スプライン ２９ シフトスリーブ（メカニカルロック用） ４５ コントローラ ５０ シフトモータ ５５ シフトカム ５７ シフトロッド ５８ シフトフォーク（Ｈ−Ｌ切換え用） ５９ シフトアーム（メカニカルロック用） ６１ エンコーダ ６２ エンコーダポジションプレート ６３ センサプレート ６４ 検出端子 ９０ モード切換えスイッチ

フロントページの続き Ｆターム(参考） 3D036 AA06 GA16 GA33 GA42 GA46 GB05 GB13 GB14 GC03 GD03 GD09 GE04 GG11 GG35 GH10 GH15 GJ17 3D043 AA05 AA10 AB17 EA02 EA18 EA33 EA34 EA35 EA40 EA42 EA45 EB02 EB03 EB07 EB12 EB13 EE03 EE06 EF02 EF09 EF12 3J067 AA18 AA21 AB23 AC12 AC56 BA51 BA56 BB06 CA40 DA34 DB32 FB42 FB76 GA03

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジンからの駆動力が入力される入力
   軸、前記入力軸の回転を高速で出力軸に出力する高速走
   行モードと前記入力軸の回転を減速して前記出力軸に出
   力する低速走行モードとの間でシフトモ−ドを切り換え
   る切換え機構、前記シフトモードを切り換えるための指
   令信号を出力するモード切換えスイッチ、前記高速走行
   モードに対応して設定されたハイポジションから前記入
   力軸の回転を伝達しない中立ポジションを経て前記低速
   走行モードに対応して設定されたローポジションまでに
   至る複数のモータポジションのいずれかの前記モータポ
   ジションに前記切換え機構を選択的に切り換えるシフト
   モータ、前記シフトモータの前記モータポジションを検
   出するポジション検出手段、及び前記モード切換えスイ
   ッチが出力した前記指令信号と前記ポジション検出手段
   が検出した前記モータポジションとに基づいて前記シフ
   トモータの出力を制御するコントローラを具備し、前記
   コントローラは、前記ポジション検出手段が検出した前
   記モータポジションに異常が生じたことに応答して、前
   記シフトモータを前記中立ポジション以外の前記モータ
   ポジションに出力することから成るトランスファ装置。
2. 【請求項２】 前記コントローラは、前記シフトモータ
   が作動前の状態にあるときに前記ポジション検出手段が
   検出した前記モータポジションに異常が生じたことに応
   答して、前記シフトモータの作動を停止することから成
   る請求項１に記載のトランスファ装置。
3. 【請求項３】 前記コントローラは、前記シフトモータ
   が作動を開始し、前記ポジション検出手段が検出した前
   記モータポジションに異常が生じたことに応答して、前
   記シフトモータを、一旦停止した後、前記ハイポジショ
   ンに向かって作動させることから成る請求項１に記載の
   トランスファ装置。
4. 【請求項４】 前記コントローラは、前記シフトモータ
   が作動中であるときに前記ポジション検出手段が検出し
   た前記モータポジションに異常が生じたことに応答し
   て、前記シフトモータを異常が生じた前記モータポジシ
   ョンに一旦停止し、その後、前記ハイポジション又は前
   記ローポジションに向かって作動させることから成る請
   求項１に記載のトランスファ装置。
5. 【請求項５】 前記コントローラは、前記シフトモータ
   が前記ハイポジション又は前記ローポジションに向かっ
   て作動しているときに到達する前記モータポジションが
   前記中立ポジションである可能性があるときには前記シ
   フトモータの作動を継続し、前記シフトモータが前記ハ
   イポジション又は前記ローポジションに向かって作動し
   ているときに到達する前記モータポジションが前記中立
   ポジションである可能性がないときにはそのモータポジ
   ションに停止させることから成る請求項１に記載のトラ
   ンスファ装置。
6. 【請求項６】 前記トランスファ装置は、前記出力軸に
   前後輪に前記駆動力を分配するためのクラッチを備えて
   おり、且つ前記クラッチの締結力を前後輪の速度差に基
   づいて制御すると共にそのクラッチを断続して四輪駆動
   と二輪駆動とに切り換える四輪駆動車に適用されること
   から成る請求項１〜５のいずれか１項に記載のトランス
   ファ装置。
7. 【請求項７】 前記シフトモータは、前記エンジンから
   の駆動力が高速回転されて伝達される高速用スプライン
   又は前記エンジンからの駆動力が減速回転されて伝達さ
   れる低速用スプラインとに対して選択的に係合可能なＨ
   −Ｌ切換え用シフトスリーブと、前記出力軸を構成する
   前輪駆動軸と後輪駆動軸とを直結又は分離可能に係合可
   能なメカニカルロック用シフトスリーブとを駆動してシ
   フト動作をさせ、前記Ｈ−Ｌ切換え用シフトスリーブが
   前記低速用スプラインに係合されるときに、前記メカニ
   カルロック用シフトスリーブは前記前輪駆動軸と前記後
   輪駆動軸とを直結させることから成る請求項６に記載の
   トランスファ装置。