JP2001287560A

JP2001287560A - トランスファ装置

Info

Publication number: JP2001287560A
Application number: JP2000105443A
Authority: JP
Inventors: Michiyoshi Suzuki; 岐宣鈴木; Hideyuki Takami; 秀行高見
Original assignee: Isuzu Motors Ltd
Current assignee: Isuzu Motors Ltd
Priority date: 2000-04-06
Filing date: 2000-04-06
Publication date: 2001-10-16

Abstract

(57)【要約】【課題】この発明は、モード切換えスイッチの異常を
発見し易くし、モード切換えスイッチの故障時に駆動モ
ードが急変するのを未然に防止して、車両走行時の安全
性を確保したトランスファ装置を提供する。【解決手段】モード切換えスイッチは、高速四輪、高
速二輪及び低速四輪のような複数の駆動モードに応じて
切り換えられる複数のポジション毎に、複数のスイッチ
素子の出力の組合せとして冗長度を持った指令信号を出
力する。モード切換えスイッチの指令信号が設定された
正規の組合せか否かが判断され（ステップ３）、正規の
組合せ以外の組合せの出力が規定時間Ｔ₀以上継続した
場合（ステップ６）、フェールセーフ駆動モードに切換
えられ（ステップ７）た後、モード切換えスイッチが異
常であるとして故障コードが記録される（ステップ
８）。

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、モード切換えス
イッチの操作に応じて、副変速機の機能として高速と低
速との間で駆動モードを切り換えると共に、クラッチの
機能として四輪駆動と二輪駆動との間で駆動モードを切
り換え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を駆動する高速四
輪駆動モード（４Ｈ）が選択される。クラッチ９をオフ
状態にすると、後輪２のみを駆動する高速二輪駆動モー
ド（２Ｈ）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２７，２
８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、高速
四輪駆動モード（４Ｈ）は、通常の雪道、ぬかるみ等の
路面状況で選択され、低速四輪駆動モード（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。四輪駆動
車は、クラッチ９の締結力を制御することによりクラッ
チ９から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、トルクスプリ
ット型の四輪駆動車である。

【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】通常の高速四輪駆動モード（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１
６，３３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。これら両速度間に速
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
４３，４４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（２Ｈ）と
いう）を選択することが可能である。高速二輪駆動モー
ド（２Ｈ）では、シフトスリーブ１８，２９が占める位
置は高速四輪駆動モード（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】高速二輪駆動モード（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、高速四輪駆動モ
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、高速二輪駆動モード（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３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３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に伝達する高速四輪駆動モード（４
Ｈ）、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
に伝達する低速四輪駆動モード（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が低速四輪駆動モ
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、それぞれ高速四輪駆動ハ
イモード（４Ｈ）の場合と同様である。シフトアーム５
９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】従来、トランスファ装置を高速二輪駆動モ
ード（２Ｈ）、高速四輪駆動モード（４Ｈ）、及び低速
四輪駆動モード（４Ｌ）を切り換えるために、モード切
換えスイッチとして、接点を切り換えることによりオン
状態とオフ状態に切り換えられる接点スイッチが二個使
用されている。しかしながらこのような接点スイッチで
は、正常に作動しているのか否かが見分けが付かず、モ
ード切換えスイッチの出力が運転者の意図した駆動モー
ドを正しく選択した信号となっているか否かが確認でき
ない。モード切換えスイッチが故障していると、運転者
の意図した駆動モード以外の駆動モードが選択されて駆
動モードが急変することがある。

【００２３】

【発明が解決しようとする課題】そこで、上記２Ｈ，４
Ｈ，４Ｌのような複数の駆動モードを選択する際におい
て、モード切換えスイッチの出力信号を、必要最小限の
オン・オフ信号で対応させるのではなく、冗長性を持た
せることによって、モード切換えスイッチの異常を発見
し易く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、モード切換えスイッチの異
常を発見し易くして、モード切換えスイッチが万一故障
したときに、モード切換えスイッチの操作の際に駆動モ
ードが急変するのを未然に防止して、車両走行時の安全
性を確保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複数の駆動モードに
切り換えて出力軸に出力する切換え機構、前記駆動モー
ドを切り換えるために操作されて前記駆動モードに対応
した指令信号を出力するモード切換えスイッチ、前記モ
ード切換えスイッチからの前記指令信号に応答して前記
切換え機構を対応した前記駆動モードに切り換えるため
の出力信号を出力するコントローラを具備し、前記モー
ド切換えスイッチは前記駆動モードに対応して冗長度を
持って設定された組合せを出力する複数のスイッチ素子
から成り、前記コントローラは前記モード切換えスイッ
チからの前記指令信号が予め決められた正規の組合せ以
外の組合せであることに応答して前記モード切換えスイ
ッチが異常であると診断することから成るトランスファ
装置に関する。

【００２６】このトランスファ装置によれば、モード切
換えスイッチは、複数の駆動モードに応じた複数のポジ
ションに切り換えられ、その各ポジション毎に複数のス
イッチ素子の出力の組合せとして、冗長度を持った指令
信号を出力する。複数（Ｎ個）のスイッチ素子の出力
（オン・オフ、即ち、クローズ・オープン）の組合せ
は、理論上、合計で２^N以上の組合せが可能であるが、
そのうち一部の組合せを駆動モードに対応する指令信号
として対応させている。即ち、余剰の数の出力から成る
組合せが指令信号を構成する正規な組合せとして予め設
定されており、このようにして得られた指令信号は冗長
度の高い信号となっている。従って、設定された組合せ
以外の組合せが出力されたときには、コントローラはモ
ード切換えスイッチが異常であると診断することが可能
になる。

【００２７】前記コントローラは、前記モード切換えス
イッチが前記指令信号として前記正規の組合せ以外の組
合せを出力することに応答して前記正規の組合せ以外の
組合せが出力されてからの継続時間のカウントを開始
し、前記継続時間が予め定められた規定時間を超えるこ
とに応答して前記モード切換えスイッチが異常であると
診断する。モード切換えスイッチの出力信号には、ノイ
ズが含まれる可能性がある。従って、出力信号として正
規の組合せ以外の組合せが出力されてからの継続時間が
予め定められた規定時間を超えるときには、真にモード
切換えスイッチの出力は正規の組合せ以外の組合せから
成る出力信号であり、モード切換えスイッチが異常であ
ると診断することが可能となる。

【００２８】前記駆動モードは高速二輪駆動モード、高
速四輪駆動モード、及び低速四輪駆動モードから成り、
前記スイッチ素子は少なくとも三個設けられている。車
両の走行状態からすれば、高速走行時には二輪駆動と四
輪駆動とが区別されればよく、低速走行時には、路面状
態が悪いのが通常であるから、四輪駆動で走行されれば
よい。モード切換えスイッチを操作することにより、高
速二輪駆動モード、高速四輪駆動モード、及び低速四輪
駆動モードから成る駆動モードにどれかに選択的に切り
換えられる。駆動モードを上記の三つの駆動モードに設
定したときは、スイッチ素子は少なくとも三個設ければ
冗長度を高めることが可能である。

【００２９】前記コントローラは、前記モード切換えス
イッチが異常であると診断したことに応答して前記駆動
モードをフェイルセーフ駆動モードに切り換える。ま
た、前記フェイルセーフ駆動モードは、前記高速四輪駆
動モードである。即ち、高速二輪駆動モードをフェイル
セーフ駆動モードに設定したのでは、路面の状況によっ
ては、車両がコーナリングを行う場合に後輪が外側に大
きく振れ出る可能性がある。低速四輪駆動モードをフェ
イルセーフ駆動モードに設定したのでは、車両が高速走
行する際に、速度が出せず不都合である。高速四輪駆動
モードであれば、主トランスミッションの変速作用によ
り、車両走行には殆ど支障がない。

【００３０】前記切換え機構は、前記コントローラから
の前記出力信号に基づいて作動するシフトモータによっ
て切り換えられる。シフトモータは、指令信号に基づい
て高速駆動モードに対応して設定されたハイポジション
とハイポジションから入力軸の回転を伝達しない中立ポ
ジションを介して低速駆動モードに対応して設定された
ローポジションとの間のモータポジションに出力する構
成とすることが可能である。このとき、コントローラ
は、モード切換えスイッチが出力した指令信号とポジシ
ョン検出手段が検出したシフトモータのモータポジショ
ンとに基づいてシフトモータの出力を制御することにな
る。また、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前記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トルクスプリット型の四輪駆動
車に適用される。

【００３１】

【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モード切換えスイッチの故障診断
内容の一例を示すフローチャートである。トランスファ
装置６については、図３及び図５に示した構造と同じで
あるので、再度の説明を省略する。

【００３２】図１において、モード切換えスイッチ９０
の診断がスタートすると、コントローラ４５は、モード
切換えスイッチ９０が出力する指令信号の確認を行う
（ステップ１）。モード切換えスイッチ９０の指令信号
が切り換わっているか否かが判断される（ステップ
２）。指令信号の切換わりは、例えば、モード切換えス
イッチ９０の正常な切換えによるものの外、モード切換
えスイッチ９０を構成するスイッチ素子の接続線の断線
や、シフトモータ５０のコイル巻線の断線による切換わ
りも含まれる。指令信号が切り換わっていなければ、ス
テップ１に戻り、再度、指令信号の確認が行われる。

【００３３】ステップ２において、指令信号が切り換わ
っていると判断された場合、その指令信号が予め決めら
れた正規の組合せであるか否かが判断される（ステップ
３）。走行モード切換えスイッチの正規な指令信号と誤
った出力信号とが、図２に表の形式で示されている。図
２を参照すると、走行モード切換えスイッチＡ（ＳＷ
Ａ），スイッチＢ（ＳＷＢ）及びスイッチＣ（ＳＷＣ）
の出力信号の組合せは、高速二輪駆動モード（２Ｈ）で
はスイッチＡの出力信号がクローズであり且つスイッチ
Ｂ，Ｃの出力信号がオープンであり、高速四輪駆動モー
ド（４Ｈ）ではスイッチＡ，Ｂの出力信号がオープンで
あり且つスイッチＣの出力信号がクローズであり、更
に、低速四輪駆動モード（４Ｌ）ではスイッチＡ，Ｃの
出力信号がオープンであり且つスイッチＢの出力信号が
クローズである。このように、クローズの出力信号が１
つ存在している組合せが、実際に駆動モードが存在する
正規な組合せとして予め設定されている。これに対し
て、クローズの出力信号が２つ又は３つであるとき、又
はクローズの出力信号がまったく無いとき、モード切換
えスイッチ９０が故障したフェイルモードと判定され
る。ステップ３の判断において、指令信号が正常な組合
せのどれかであれば、コントローラ４５は該当する駆動
モードに切り換える（ステップ４）。

【００３４】ステップ３の判断において、指令信号が正
規な組合せでないと判断された場合、指令信号が正規な
組合せでない状態となったときから経過する継続時間Ｔ
が確認される（ステップ５）。即ち、具体的には、継続
時間Ｔがカウンタによってカウントされる。継続時間Ｔ
が予め定められた規定時間Ｔ₀を継続したか否かが判断
される（ステップ６）。指令信号がノイズに起因して正
規な組合せでない信号となっている状態は、通常、短時
間で終了し、指令信号は正規な組合せに戻る。従って、
継続時間Ｔが予め定められた規定時間Ｔ₀を超えない場
合には、ステップ１からの通常の制御フローに戻る。規
定信号が正規な組合せでない状態が予め定められた規定
時間Ｔ₀以上になると、フェールセーフ駆動モードに切
り換えられ（ステップ７）、故障モードが記録される
（ステップ８）。

【００３５】上記のように、モード切換えスイッチにお
いて、スイッチ素子の個数を増加させて、指令信号を構
成するスイッチ素子の出力の個数を増加させており、指
令信号の冗長度を高めているので、すべてのスイッチ素
子の出力が正規の組合せに一致するときのみ、コントロ
ーラが該当する駆動モードに切り換える制御が行われ
る。二つのスイッチ素子が同時に故障することは極めて
稀であるので、充分、実用に耐えることができる。な
お、三つのスイッチ素子から成るモード切換えスイッチ
の構造は、例えば、操作角度に応じて、径方向に隔置し
て並べた三つのスイッチ素子が、それぞれ、周方向に配
置されたストラップを検出するロータリスイッチの構造
とすることが可能である。

【００３６】

【発明の効果】この発明によるトランスファ装置によれ
ば、モード切換えスイッチは、複数の駆動モードに応じ
た複数のポジションに切り換えられ、その各ポジション
毎に複数のスイッチ素子の出力の組合せとして、冗長度
を持った指令信号を出力する。駆動モードの数に対応し
たスイッチ素子の出力の正規の組合せが予め設定されて
おり、設定された正規の組合せ以外の組合せが出力され
たときには、コントローラは、モード切換えスイッチが
異常であると診断する。従って、モード切換えスイッチ
の異常が発見し易くなり、モード切換えスイッチが万一
故障したときに、モード切換えスイッチの操作の際に駆
動モードが急変するのを未然に防止して、車両走行時の
安全性が確保される。

【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モー
ド切換えスイッチの異常の発見とその対応を定めた制御
の一例を示すフローチャートである。

【図２】この発明によるトランスファ装置におけるモー
ド切換えスイッチの出力信号の組合せ一覧を示す図であ
る。

【図３】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４】図３に示すシフト機構に用いられるシフトモー
タの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Ｔ₀ 規定時間

フロントページの続きＦターム(参考） 3D036 AA04 GA14 GA16 GA26 GA42 GA46 GB03 GB05 GB13 GC03 GD01 GD03 GE04 GG17 GG35 GH12 GH15 GH16 GJ17 3D043 AA05 AA10 AB17 EA02 EA18 EA33 EA34 EA35 EA40 EA42 EA45 EB03 EB07 EB12 EB14 EE03 EF02 EF09 EF16 EF22 5H209 AA10 DD01 DD08 EE03 FF08 GG04 HH12 JJ01 JJ09 5H223 AA10 EE01 EE08 EE22 FF08

Claims

【特許請求の範囲】

【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複数の駆動モードに切り換えて
出力軸に出力する切換え機構、前記駆動モードを切り換
えるために操作されて前記駆動モードに対応した指令信
号を出力するモード切換えスイッチ、前記モード切換え
スイッチからの前記指令信号に応答して前記切換え機構
を対応した前記駆動モードに切り換えるための出力信号
を出力するコントローラを具備し、前記モード切換えス
イッチは前記駆動モードに対応して冗長度を持って設定
された組合せを出力する複数のスイッチ素子から成り、
前記コントローラは前記モード切換えスイッチからの前
記指令信号が予め決められた正規の組合せ以外の組合せ
であることに応答して前記モード切換えスイッチが異常
であると診断することから成るトランスファ装置。
【請求項２】前記コントローラは、前記モード切換え
スイッチが前記指令信号として前記正規の組合せ以外の
組合せを出力することに応答して前記正規の組合せ以外
の組合せが出力されてからの継続時間のカウントを開始
し、前記継続時間が予め定められた規定時間を超えるこ
とに応答して前記モード切換えスイッチが異常であると
診断することから成る請求項１に記載のトランスファ装
置。
【請求項３】前記駆動モードは高速二輪駆動モード、
高速四輪駆動モード、及び低速四輪駆動モードから成
り、前記スイッチ素子は少なくとも三個設けられている
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。
【請求項４】前記コントローラは、前記モード切換え
スイッチが異常であると診断したことに応答して前記駆
動モードをフェイルセーフ駆動モードに切り換えること
から成る請求項３に記載のトランスファ装置。
【請求項５】前記フェイルセーフ駆動モードは、前記
高速四輪駆動モードであることから成る請求項４に記載
のトランスファ装置。
【請求項６】前記切換え機構は、前記コントローラか
らの前記出力信号に基づいて作動するシフトモータによ
って切り換えられ、更に、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前記クラッチを断続し
て四輪駆動と二輪駆動とに切り換えるトルクスプリット
型の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。