JP2001287557A - トランスファ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 この発明は、ハイモードとローモードとの間
のシフトモータによる切換えを、切換え条件を満たすと
の判定が所定時間以上継続しているときに行うことによ
り、切換え時の安全性を向上したトランスファ装置を提
供する。 【解決手段】 ハイモード（Ｈ）−ローモード（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
うなシフトモータによるＨ−Ｌ切換え条件（変速装置の
変速位置、ブレーキ、車速及びエンジン回転数）の確認
が行われた（ステップ２）後、ステップ２で確認した切
換え条件がすべて満たされている状態が所定の判定時間
Ｔ₁ 以上継続しているか否かが判断される（ステップ
３）。条件満足状態が所定時間Ｔ₁ 以上継続しているこ
とを確認してから、ステップ４以後のＨ−Ｌ切換えに向
かって処理が実行されるので、切換え時の安全性が向上
する。

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、主変速機からの
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
四輪駆動装置における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
く普及するに至っている。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５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又は円筒状ギヤ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
に接続されるようになっている。

【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、デファレンシヤルケース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
分配トルク制御はなされない。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、デファレンシヤル
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、セレクトレバー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１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１に示すシフト機構においては、図５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３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
４に表の形式で示す「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４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】Ｈ−Ｌ切換え条件とし
て、車両速度、ブレーキ状態、変速機（トランスミッシ
ョン）セレクトポジション、及びエンジン回転数につい
てそれぞれ判定（マニュアルトランスミッションの場合
のみクラッチ状態の判定を含む）を行い、各条件を満た
す場合のみＨ−Ｌ切換えを実行することが考えられる。
即ち、各条件とは、車両速度が所定の速度以下であり、
ブレーキがオン状態であり、トランスミッションセレク
トポジションがニュートラルの位置又はマニュアルトラ
ンスミッションの場合クラッチ断状態であり、且つエン
ジン回転数が所定回転数以下であることであり、上記の
各条件を満たす場合にのみＨ−Ｌ切換えを実行すること
により、Ｈ−Ｌ切換えの安全性を確保している。しかし
ながら、上記各条件を満たす車両の運転状況は安定した
ものでなければ、Ｈ−Ｌ切換えの安全性は必ずしも得ら
れない。また、Ｈ−Ｌ切換えスイッチを操作する時点か
ら、Ｈ−Ｌ切換え条件を判定してもよいが、Ｈ−Ｌ切換
え条件の判定には僅かながらも判定時間を要するので、
判定時間の間、Ｈ−Ｌ切換えスイッチの応答性が悪いこ
とについて、運転者が違和感を覚えることもある。

【００２３】そこで、Ｈ−Ｌ切換え条件を、車両の運転
状況が上記各条件を瞬間的に満たすだけで行うのではな
く、上記各条件が満たされている継続性を考慮してＨ−
Ｌ切換えの安全性を一層確保する点で解決すべき課題が
ある。また、Ｈ−Ｌ切換え条件の判定を切換えスイッチ
の操作後に開始するように決めると、Ｈ−Ｌ切換え条件
の判定の完了までに待ち時間が存在するようになる。切
換えスイッチの操作の後、Ｈ−Ｌ切換え条件の判定が素
早く完了することで待ち時間を少なくし、Ｈ−Ｌ切換え
スイッチの応答性を向上させることも望まれる。

【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、Ｈ−Ｌ切換え条件を判定す
る際に、各条件が継続して満たされた状態でＨ−Ｌ切換
えを行うことにより、安全性を一層高めた状態でＨ−Ｌ
切換えを実行することができ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
記切換え機構を作動させるシフトモータ、及び前記シフ
トモ−ドを切り換えるため前記シフトモータを制御する
コントローラを具備し、前記コントローラは、前記モー
ド切換えスイッチから出力された前記指令信号に応答し
て前記シフトモードを切り換えるための切換え条件が満
たされたか否かを判定する判定手段を有しており、前記
切換え条件が満たされているとの前記判定手段による判
定が所定時間以上継続していることに応答して、前記シ
フトモータによる前記切換え動作を開始させることから
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、モード切換えスイッチから出力さ
れた指令信号に応答してシフトモードを切り換えるため
の切換え条件が満たされたか否かを判定手段によって判
定し、切換え条件が満たされているとの判定手段による
判定が所定時間以上継続していることに応答して、シフ
トモータによる切換え動作を開始させるので、切換え条
件が瞬間的に満たされるだけでは、シフトモータによる
切換え動作を開始させず、一層安全な状態が確保された
状態で初めてシフトモードの切換えを開始する。

【００２７】前記切換え条件は、前記トランスファ装置
の前段に設けられているトランスミッションの変速位置
が中立位置又はマニュアルトランスミッションの場合、
クラッチ断状態であること、ブレーキの作動状態がオン
であること、車速が所定の車速以下であること、及び前
記エンジンの回転数が所定の回転数以下であることが同
時に満たされていることである。上記の４条件は、シフ
トモードの切換えに際して、急な発進や、高速走行中に
切換えを未然の防ぐ等の安全性を確保する条件が考慮さ
れている。

【００２８】前記コントローラは、前記モード切換えス
イッチの操作に応答して、前記判定手段による判定を開
始する。また、前記コントローラは、前記判定手段によ
る判定を常に行っており、前記モード切換えスイッチが
操作された時点で前記切換え条件が満たされているとの
前記判定手段による判定が所定時間以上継続しているこ
とに応答して、直ちに前記シフトモータによる前記切換
え動作を開始させる。判定手段による切換え条件の判定
に要する時間は短い期間であるので、モード切換えスイ
ッチの操作に応答して判定を開始しても充分であるが、
より迅速なシフトモードの切換えを行うことが求められ
る場合には、予め判定手段による判定を常に行ってお
き、切換え条件が満たされているとの判定手段による判
定が所定時間以上継続している場合には、モード切換え
スイッチが操作された時点で待ち時間なく直ちに前記シ
フトモータによる切換え動作を開始してもよい。

【００２９】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記前後輪の速度差に
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、所謂、トルクスプリット
式四輪駆動車に適用される。また、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。

【００３０】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照しつつ、こ
の発明によるトランスファ装置の実施例を説明する。図
３はこの発明によるトランスファ装置におけるコントロ
ーラの制御内容の一例を示すフローチャート、図４は図
３に示すフローチャートの後続を示すフローチャートで
ある。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、及びシフトモータのモータポジションとポジ
ションコードとの関係については、図１で既に説明済み
の構造と同様の構造又は図２で既に説明した対応関係を
有しており、再度の説明を省略する。

【００３１】四輪駆動車のトランスファ装置において、
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セレクト
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５０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
ャートに従ってシフトモータ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５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９０の切換えは、４Ｈモー
ド、２Ｈモード及び４Ｌモード間におけるモード切換え
である。

【００３２】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。

【００３３】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９０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９０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、切換え条件
を所定時間Ｔ₁ 以上、継続して満足することについての
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。

【００３４】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４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、セレクトポジションが
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。

【００３５】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４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）。

【００３６】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、検出したポジションコード
が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の回転位置がまだ停
止ポジション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。

【００３７】ステップ１１において、ポジションコード
が図４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、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１５）。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５０は、一旦停止後に、ハイモード（Ｈ）方向にシ
フトされる。一旦停止されたポジションは、モータポジ
ションコード信号に異常がある場合、ポジションの確定
ができないので、シフトモータ５０はハイモード（Ｈ）
方向に回転される（ステップ１８）。Ｈ−Ｌの切換え作
動を途中で停止すると、セレクトポジションがニュート
ラルで停止して車両が走行不能に陥るする可能性がある
が、シフトモータ５０を回転することにより、そのよう
な危険性が未然に防止される。

【００３８】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１６）。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１７）。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２１）、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。

【００３９】ステップ１７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１
８）。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Ｔ₃ （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１９）。
シフトモータ５０の作動時間が制限期間Ｔ₃ を超えた場
合には、ステップ２１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１９の判断で、シフトモータ５０
の作動時間が制限期間Ｔ₃ 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２０）。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１９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２１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。

【００４０】

【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、モード
切換えスイッチから出力された指令信号に応答してシフ
トモードを切り換えるための切換え条件が満たされたか
否かを判定手段によって判定し、切換え条件が満たされ
ているとの判定手段による判定が所定時間以上継続して
いることに応答して、シフトモータによる切換え動作を
開始させるので、切換え条件が瞬間的に満たされるだけ
ではシフトモータによる切換え動作を開始させず、一層
安全な状態が確保された状態で初めてシフトモードの切
換えを開始する。従って、この発明によるトランスファ
装置では、Ｈ−Ｌ切換え条件を判定する際に、各条件が
継続して満たされた状態でＨ−Ｌ切換えが行われるの
で、安全性を一層高めた状態でＨ−Ｌ切換えを実行する
ことができる。また、予め判定手段による判定を常に行
っておき、切換え条件が満たされているとの判定手段に
よる判定が所定時間以上継続している場合には、モード
切換えスイッチが操作された時点で直ちに前記シフトモ
ータによる切換え動作を開始すると、より迅速なシフト
モードの切換えを行うことができる。

【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２】図１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トエンコーダポジションコ
ードとの一覧表である。

【図３】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４】図３に示すフローチャートの後続を示すフロー
チャートである。

【図５】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 変速装置（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 Ｔ₁ 所定時間

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3D036 GA14 GA16 GA26 GA42 GA46 GB03 GB05 GB13 GC03 GD01 GD03 GD09 GE04 GG17 GG35 GH12 GH16 GJ17 3D043 AA05 AA10 AB17 EA02 EA18 EA33 EA34 EA35 EA40 EA42 EA45 EB03 EB07 EB12 EB14 EE03 EF02 EF09 EF16 EF22

Claims (6)

【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、前記切換え機
   構を作動させるシフトモータ、及び前記シフトモ−ドを
   切り換えるため前記シフトモータを制御するコントロー
   ラを具備し、前記コントローラは、前記モード切換えス
   イッチから出力された前記指令信号に応答して前記シフ
   トモードを切り換えるための切換え条件が満たされたか
   否かを判定する判定手段を有しており、前記切換え条件
   が満たされているとの前記判定手段による判定が所定時
   間以上継続していることに応答して、前記シフトモータ
   による前記切換え動作を開始させることから成るトラン
   スファ装置。
2. 【請求項２】 前記切換え条件は、前記トランスファ装
   置の前段に設けられているトランスミッションの変速位
   置が中立位置であること、ブレーキの作動状態がオンで
   あること、車速が所定の車速以下であること、及び前記
   エンジンの回転数が所定の回転数以下であることが同時
   に満たされていることであ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、前記モード切換え
   スイッチの操作に応答して、前記判定手段による判定を
   開始することから成る前記請求項１又は２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、前記判定手段によ
   る判定を常に行っており、前記モード切換えスイッチが
   操作された時点で前記切換え条件が満たされているとの
   前記判定手段による判定が所定時間以上継続しているこ
   とに応答して、直ちに前記シフトモータによる前記切換
   え動作を開始させることから成る請求項１又は２に記載
   のトランスファ装置。
5. 【請求項５】 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記前後輪の速度差
   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１〜４のいずれか１項に記載のトラ
   ンスファ装置。
6. 【請求項６】 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５に記載の
   トランスファ装置。