JP2003000003U - 四輪車両駆動装置及びその装置におけるトルクの分配方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 車輪の滑りに応答して二輪駆動と四輪駆動と
を自動的に切り換える四輪車両駆動装置を提供する。 【解決手段】 即時応答車両駆動装置１０は車両性能及
び動作状態を監視しかつ車両の車輪へのトルクの分配を
制御する。装置は速度及び位置センサ１７０、１７６
と、トランスファケース２８と、マイクロコントローラ
２００とを備える。センサは車両速度センサ、一対の一
次及び二次駆動軸センサ及びブレーキ及びドライブライ
ン状態センサを備える。トランスファケース２８はマイ
クロコントローラによって制御される調整電磁クラッチ
１２４を備え、そのクラッチは段階的に係合して一次出
力軸から二次出力軸にトルクを伝達する。前又は後駆動
軸の速度の一方が他方の駆動軸の速度を車両速度に関連
した所定の値だけオーバーラーンする（車輪の滑りがあ
る）ことを示すと、クラッチ電流は段階的に増加されて
クラッチの係合を増加しかつトルクを二次車軸に伝達す
る。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は四輪車両駆動装置に関し、更に詳細には、ある条件を検知したとき二 輪駆動から四輪駆動に段階的に切り換える適応性を有する車両駆動装置に関する 。

【０００２】

【従来の技術】

四輪車両駆動装置の性能上の利点はよく知られている。雨水で濡れた道路或い は氷又は雪で被われた道路を移動する間の改善された車両の安定性、砂利道又は 未舗装道路上での舵取及び制御、及びオフロード状態で単に牽引力を保つことは 、みな良く知られた利点である。四輪駆動装置の付随的な若しくは好ましくない 属性は、増加するドライブラインの摩擦及び増加する車両の重量により燃比（一 定量の燃料の消費に対する走行距離）が減少することである。こような増加した ドライブラインの摩擦は、前車両プロペラ軸（ｐｒｏｐｓｈｆｔ）及び後車両プ ロペラ軸を回転的に連結するパートタイム四輪駆動装置において発生する。車両 重量の増加は、もし装置が、特に必要なときに動作するのでなく、フルタイムで 係合及び動作するように前駆動軸と後駆動軸との間に差動装置を伴って設計され ている場合、特に顕著である。

【０００３】 更に、前プロペラ軸及び後プロペラ軸を共にロックするパートタイム四輪駆動 装置は直線駆動における牽引及び安定性に明らかな利点を有するが、コーナリン グ中の前輪における路面速度と後輪における路面速度との間の不一致により車輪 が滑りかつ車両がホッピング（ｈｏｐｐｉｎｇ）する。したがって、コーナリン グ中にトランスファケースの前出力軸と後出力軸を異なる速度で動作できるよう にすることは有益である。

【０００４】 別の制御及びトルク分配戦略を採用している多くの四輪駆動装置が設計されか つ利用されてきた。これらの種々の対策は米国特許において実施されている。

【０００５】 例えば、米国特許第４，４１７，６４１号は、電磁クラッチ及び舵取センサを 有する自動四輪駆動装置を教示している。舵取ハンドルが所定の角度より大きく 回されたとき、電磁クラッチの附勢が解除されかつ駆動輪の二つが切り離される 。この装置は滑りセンサを備えている。

【０００６】 米国特許第４，７１８，３０３号は、この出願の出願人と同じ出願人によるも のである。この米国特許はフルタイム四輪駆動装置におけるトルクの分配を調整 するように調節される電磁斜板クラッチ（ｒａｍｐ ｃｌｕｔｃｈ）を有するト ランスファケースを開示している。

【０００７】 米国特許第４，９３７，７５０号において、マイクロコンピュータは前車軸速 度センサ及び後車軸速度センサからの信号を比較する。もし差が所定の値より大 きいと、クラッチは係合されて前プロペラ軸と後プロペラ軸とを相互に接続し、 滑りを阻止する。

【０００８】 米国特許第４，９８９，６８６号は、車輪滑り検出器を備えるフルタイム四輪 駆動装置を開示している。車輪滑り検出器からの出力信号は比例クラッチ（ｐｒ ｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ ｃｌｕｔｃｈ）を駆動するのに使用され、その比例クラ ッチはゆっくりと回転している方の車軸にトルクを分配する。米国特許第５，０ ０２，１４７は前車軸と後車軸との間でトルクを分割する四輪駆動装置を開示し ている。この装置は舵取角度センサと同様に四つの別個の車輪速度センサを使用 している。

【０００９】 米国特許第５，０６０，７４７号において、車両速度と、車輪の滑りを示す前 輪の速度と後輪の速度との間の差とを決定するための手段を備える車両のトルク 分配装置が開示されている。車両の速度データは検知した車輪速度差を修正する ために使用され、この修正された値はクラッチ係合信号を発生するために利用さ れる。

【００１０】 米国特許第５，０９０，５１０号は、前駆動軸と後駆動軸との間に並列に配置 された差動装置及び液圧クラッチを有する四輪駆動装置を開示している。クラッ チの係合は差動装置の動作を制限し、前輪と後輪との間の所望の回転速度差を達 成する。

【００１１】 上記米国特許を考察すると、四輪駆動車両におけるトルクの分配を制御するた めの多くの試みが成されてきたが、ある欠点が存在することが分かる。したがっ て四輪駆動車両のトルク分配装置の技術において改善する余地がありまたそれが 望ましい。

【００１２】

【考案が解決しようとする課題】

本考案の目的は、検知した車輪の滑りに応答して一次車軸へのトルク分配から 一次車軸及び二次車軸へのトルク分配に段階的に（ここで「段階的に」とは一定 の間隔の刻みで徐々に行う動作をいう）切り換えかつそのような滑りがもはや検 出されないとき一次車軸駆動に段階的に戻す、即時応答（ｏｎ ｄｅｍａｎｄ） 車両駆動装置を提供することである。 本考案の他の目的は、一次の駆動装置として前又は後車軸のいずれかをかつ検 知された車輪の滑りに応答して駆動される二次の駆動装置として他の車軸を利用 する即時応答車両駆動装置を提供することである。

【００１３】 本考案の別の目的は、自動的に動作しかつ検知された車輪の滑りに応答して二 輪駆動から四輪駆動に段階的に切り換わる即時応答車両駆動装置を提供すること である。 本考案の更に別の目的は、車両の運転者によって手動で動作されかつ検知され た車輪の滑りに応答して二輪駆動から四輪駆動に自動的に切り換わる即時応答車 両駆動装置を提供することである。

【００１４】 本考案の更に別の目的は、トランスファケース内に高速及び低速範囲遊星歯車 組立体を随意的に備える即時応答車両駆動装置を提供することである。 本考案の更に別の目的は、一次の駆動車軸から二次の駆動車軸への段階的なト ルクの伝達を発生させる所定の値の駆動軸のオーバーラーンが車両速度及びオー バーランニング駆動軸の独自性に依存する即時応答車両駆動装置を提供すること である。

【００１５】

【課題を解決するための手段】

本願の一つの考案による適応性を有する四輪車両駆動装置は、一次差動装置、 一次車軸及び一次駆動輪を有する一次駆動組立体と、二次差動装置、二次車軸及 び二次駆動輪を有する二次駆動組立体と、トルクを前記一次駆動組立体に供給す るための伝動装置と、前記伝動装置に隣接して配置されかつトルクを前記一次駆 動組立体から前記二次駆動組立体にトルクを選択的に伝達するための電磁調整ク ラッチを有するトランスファケースであって、前記電磁調整クラッチが、電磁コ イル及びカム面を画成する少なくとも一つの回転部材を備えるトランスファケー スと、前記一次駆動組立体の回転速度を検出するための第１のセンサと、前記二 次駆動組立体の回転速度を検出するための第２のセンサと、前記一次駆動組立体 の回転速度を前記二次駆動組立体の回転速度と比較しかつ前記速度間の差が所定 の値より大きくなったとき前記調整クラッチを段階的に係合し、前記差が所定の 値より小さいとき前記調整クラッチを非係合にするためのマイクロコントローラ と、を組み合わせて備えて構成されている。 本願の他の考案は、前ドライブラインと後ドライブラインとを有する自動車用 の駆動装置において、原動機と、出力部を有する伝動装置と、車軸と、車輪と前 記伝動装置の出力部によって駆動される入力部とを有する一次差動装置を備える 一次駆動組立体と、車軸と、車輪と入力部を有する二次差動装置とを備える二次 駆動組立体と、前記伝動装置に隣接して配置されかつ入力部及び前記二次差動装 置の入力部を駆動する出力部を有する摩擦クラッチ組立体を有するトランスファ ケースであって、前記摩擦クラッチ組立体が、電磁コイル及びカム面を画成する 少なくとも一つの回転部材を備えているトランスファケースと、前記伝動装置の 出力部から前記摩擦クラッチ組立体の前記入力部に駆動トルクを伝達するための 駆動部材と、前記一次駆動組立体の回転速度を前記二次駆動組立体の回転速度と 比較しかつ前記速度間の差が所定の値より大きくなったとき前記調整クラッチを 段階的に係合し、前記差が所定の値より小さいとき前記調整クラッチを非係合に するためのマイクロコントローラと、を備えて構成されている。

【００１６】

【作用】

即時応答四輪車両駆動装置は車両の性能及び動作条件を監視しかつ車両の車輪 へのトルクの分配を制御する。車両駆動装置は一次及び二次の車軸を駆動する一 次の出力軸及び二次の出力軸と、複数の速度及び位置センサと、マイクロコント ローラとを備えている。速度及び位置センサは二次ドライブラインの車輪の回転 速度を監視する車両速度センサと、一対の一次及び二次のドライブライン速度セ ンサと、スロットル位置及び舵取角度センサと、ブレーキ及びドライブライン状 態センサとを備えている。二次車軸は係止ハブ又は車軸切り離し装置（ａｘｌｅ ｄｉｓｃｏｎｎｅｃｔ）のような連結要素を備える。

【００１７】 トランスファケースはマイクロコントローラによって制御される調整電磁クラ ッチを備え、そのクラッチは第１の出力軸から第２の出力軸にトルクを選択的に 伝達する。中立とともに高速範囲及び低速範囲を与える遊星歯車組立体又は同様 の装置がトランスファケース内に備えられ得る。

【００１８】 即時応答車両駆動装置の選択は、最小のトルク伝達レベルを確立する最小（待 機）電流を与えかつ二次の車軸係合要素を動作させる。前又は後駆動軸の一方の 速度が速すぎると、すなわち他の駆動軸の速度を車両速度及びオーバーラーンす る軸の独自性に関連した所定の値だけ超過して車輪の滑りを示すと、クラッチ電 流は段階的に増加されて駆動軸間の速度差及びこれにより車輪の滑りが所定の値 以下に減少するまでクラッチの係合力及び二次の駆動軸へのトルクの伝達を増加 する。クラッチ電流の段階的な減少がその後起こる。もしクラッチ電流が減少さ れたとき所定の値を越える速度差が再び発生して車輪の滑りが再び存在すること を示すと、クラッチ電流は増加される。代わりに、もし速度差及び車輪の滑りが 所定の値以下に保たれると、電流が最小電流及びトルク伝達レベルに戻るまで、 クラッチ電流は減少される。

【００１９】 即時応答車両駆動装置は能動的なフルタイム装置であってもよく、車両の運転 者によって選択的に動作されてもよく、或いは駆動条件によって自動的に動作さ れてもよい。装置は前輪駆動を主（一次）とする形式又は後輪駆動を主（一次） とする形式のいずれとでも使用され得る。クラッチは、トルクを第２の車軸に分 配するパワートレインのどの場所、例えば二次の車軸差動装置内に配置され得る 。

【００２０】 車両速度に加えて、所定の値は他方に対してオーバーラーンしているのが前駆 動軸（及び車軸）であるか又は後駆動軸（車軸）であるかに依存しかつ例えば舵 取角度及びブレーキに依存する。クラッチは、開きエンジンスロットル位置がス ロットル位置センサによって検知されたとき増加的に係合される。本考案は、現 在の技術レベルに比較して、装置を軽量で、サイズが小さく、効率が良く、動作 が円滑で、早い応答性を有するものにしかつ車両の運転を向上させる。

【００２１】

【実施例】

図１において、即時応答車両駆動装置が記載されかつ全体を参照番号１０で示 されている。即時応答装置１０は一対の前車軸１２を有する車両内に組み込まれ ている。前車軸１２は前差動装置１４に中央で連結されている。前車軸１２の外 側端部はそれぞれの対の係止ハブ１６に連結されている。係止ハブ１６は好まし くは真空作動されかつ真空ライン２０とソレノイド弁１８と連通されている。真 空は適当な真空源（図示せず）によって達成される。ソレノイド弁１８が附勢さ れたとき、ハブ１６は前車軸１２をそれぞれの対の前タイヤ及び車輪組立体２２ に係止しかつ連結する。電気的に動作される係止ハブ又は機械的に動作されるハ ブが本考案と共に使用され得ることは理解できる。更に別の代わりとして、前車 軸１２が前差動装置１４内に配置された前車軸分離装置（図示せず）と共に使用 され得る。

【００２２】 前差動装置１４は前（二次）駆動軸すなわちプロペラ軸（ｐｒｏｐ ｓｈａｆ ｔ）２４によって駆動され、そのプロペラ軸はトランスファケース２８の前（第 ２の）出力軸２６によって駆動される。トランスファケース２８はハウジング３ ０（図２に示されている）を備え、そのハウジングは、好ましくは二つの合わさ れた部分になった金属の鋳造物でありかつトランスファケース２８の構成要素を 受けるようになっている穴、盲開口、支持体、軸受け受け面及びその他の特徴を 備えている。

【００２３】 車両の後部に一対の整合された後車軸３２が配置されている。車軸３２の外側 端部は後タイヤ及び車輪組立体３４に連結されかつ反対側の端部は後差動装置３ ６に連結されてそれによって駆動される。後差動装置３６は後（一次）駆動軸す なわち後プロペラ軸３８によって駆動され、その後プロペラ軸はトランスファケ ース２８の後（一次）出力軸４０によって駆動される。前述の種々の軸は、通常 の車両ドライブトレインのプラクティスによって必要とされるように、複数のユ ニバーサルジョイントすなわち自在継ぎ手によって連結される。内燃エンジン４ ２のような原動機は通常の変速機４４を駆動し、その変速機はクラッチを有する 手動変速機でも自動変速機でもよい。いずれの場合でも、変速機４４は二つの状 態センサ又はスイッチ４６を備える。もし変速機４４が自動変速機なら、スイッ チ４６は変速機４４が中立であることを示す信号を与える。もし変速機４４が手 動変速機なら、スイッチ４６はクラッチが離脱している（非係合状態である）こ とを示す信号を与える。

【００２４】 図２において、トランスファケース２８は遊星歯車組立体４８を備え、その遊 星歯車組立体はトランスファケース２８内に回転可能に配置された入力軸５０に よって駆動される。入力軸５０は変速機４４の出力軸に連結されてそれによって 駆動される。入力軸５０はローラ軸受け組立体５４を受ける凹状の穴５２を限定 する。ローラ軸受け組立体５４はトランスファケース２８の後（一次）出力軸４ ０の前端部５６を受けて回転可能に支持する。ジェロータポンプ５７が出力軸４ ０の回りに固定されてその出力軸と共に回転し、圧力下の潤滑流体を出力軸４０ 内で軸方向に伸びる通路５７Ａに供給しかつ潤滑流体をトランスファケース２８ の構成要素に分配する。

【００２５】 上記の「一次」及び「二次」なる表現は、即時応答装置１０のような融通性の ある車両駆動装置において主にすなわち一次的に車両を駆動する及び副次的なす なわち二次的に車両を駆動する駆動軸を、それぞれ言う。次の記載において、考 案者は、二輪駆動において後駆動軸３８が全ての駆動トルクを後輪３４に伝達し かつここに記載された融通性のある四輪駆動装置において主なすなわち一次駆動 装置である装置を記載する。したがって、装置１０において、後駆動軸３８は、 より基本的には、一次駆動軸すなわち一次プロペラ軸３８と呼ばれる。その結果 、前駆動軸２４は二輪駆動モードにおいて離脱されすなわち非係合にされ、ここ に記載された四輪駆動モードにおいて駆動トルクを伝達してもしなくてもよい。 したがって、前駆動軸２４は二次駆動軸すなわち二次プロペラ軸と呼ばれる。

【００２６】 ここに記載された装置１０は、前駆動軸２４が主のすなわち第１の駆動軸であ りかつ後駆動軸３８が副次的なすなわち二次駆動軸である前輪駆動と通常呼ばれ ている車両駆動装置と共に使用するのに十分適している。この点に関して図６Ａ 及び図６Ｂ及びこの明細書の記載を参照されたい。

【００２７】 遊星歯車組立体４８の記載に戻って、入力軸５０の外表面は複数の外歯５８を 限定し、その外歯は太陽歯車６２の内側円形表面の相補的に形成された歯６０と 係合する。太陽歯車６２はこのようにして入力軸５０を共に回転するように入力 軸に連結されている。太陽歯車６２は周囲に歯６４を有している。内側に向いた 歯７０を有するリング歯車６８が太陽歯車の歯６４と整合されている。複数のピ ニオン歯車７２が同様に複数の支軸７４によって回転可能に受けられ、それらの 支軸はキャリア７６内に取り付けられている。キャリア７６は、入力軸５０によ って限定された外歯５８にほぼ隣接する表面に複数の内側に向いた歯７８を備え ている。遊星歯車組立体４８は米国特許第４，４４０，０４２号により詳細に記 載され、その米国特許は参考としてこの明細書に組み入れられている。

【００２８】 軸方向に滑る、すなわちドグ式クラッチ８４が出力軸４０の回りに受けられて いる。クラッチ８４は内側に向いた複数の歯８６を限定し、その歯８６は出力軸 ４０に配置された同様の複数の外歯８８と相補になっていてその相手になってい る。ドグクラッチ（ｄｏｇ ｃｌｕｔｃｈ）８４はこのようにして出力軸４０と 共に回転するが、出力軸に沿って軸方向に滑ることができる。歯８６は入力軸５ ０の外歯５８と相補になっている。ドグクラッチ８４は複数の外歯９０を備え、 その外歯９０はキャリア７６に配置された歯７８と相補になっていて、選択的に その相手になる。

【００２９】 ドグクラッチ８４は外歯５８が歯８６と組み合う第１の前位置の間に軸方向に 移動可能であり、このようにして入力軸５０と出力軸４０との間で直結駆動を行 う。後方に十分移動されると、ドグクラッチ８４は歯７８と外歯９０とのかみ合 いによりキャリア７６を出力軸４０に連結する。この位置において、入力軸５０ に関する出力軸４０の速度は遊星歯車組立体４８の選択された歯車比によって減 少される。ドグクラッチ８４は前部の直結駆動位置と後部の減速駆動位置との間 の中間の第３の中立位置に移動できる。この中央の位置において、入力軸５０は 出力軸４０と切り離され、それらの間でトルクは伝達されない。

【００３０】 ドグクラッチ８４の位置は電気シフト制御モータ１００によって命令される。 電気シフト制御モータ１００はウォーム歯車駆動装置１０４を介して駆動軸１０ ２を回転する。駆動軸１０２はトランスファケース２８のハウジング３０内で回 転するように適当に支持されている。駆動軸１０２の位置はエンコーダ組立体１ ０６によって監視されかつ読み取られ、そのエンコーダ組立体は駆動軸１０２及 びドグクラッチの現在の位置に関する情報を与える。

【００３１】 駆動軸１０２はばね組立体１１０に連結されたアーム１０８内で終わっている 。ばね組立体１１０は駆動軸１０２の回りに巻かれかつ円筒状カム１１４から軸 方向に伸びるアーム１１２と係合する。ばね組立体１１０は駆動軸１０２と円筒 状カム１１４との間の弾性継ぎ手として機能し、その弾性継ぎ手はシフトモータ すなわち駆動モータ１００が最終の希望位置に到達できるように、駆動モータ１ ００によって指令された運動と被駆動要素との間の遅れを吸収する。ばね組立体 １１０はドグクラッチ８４がある状態に円滑にかつ敏速に再位置決めするのを許 容し、その状態において、ドグクラッチ８４の内側に向く歯８６が入力軸５０の 外歯８４と即座に係合せず或いはドグクラッチ８４の外歯９０がキャリア７６の 歯７８と即座に係合しない。入力軸５０が回転して前述のクラッチ歯が係合する と、ばね組立体１１０に蓄えられて位置エネルギが円筒状カム１１４を要求され た位置に回転させ、これによって切り換えを完了する。

【００３２】 円筒状カム１１４は、そのカム１１４の回りで約２７０°伸びる螺旋軌道１１ ６を限定する。螺旋軌道１１６はピン及びカムフォロア１１８を受け、そのピン 及びカムフォロアすなわちカムフォロア組立体はフォーク組立体１２０に連結さ れてそのフォーク組立体を移動する。フォーク組立体１２０は固定軸１２２上で ２方向に移動するように支持され、かつドグクラッチ８４の周囲と係合する。駆 動軸１０２が回転すると、カムフォロア組立体１１８を軸方向に再位置決めしか つドグクラッチ８４を上記の三つの位置の一つに軸方向に位置決めする。トラン スファケース２８に二つの範囲すなわち高速及び低速の特性を与えるドグクラッ チ８４の機構を備える遊星歯車組立体４８は随意的であり、かつ即時応答車両駆 動装置１０は、これらの要素及びそれによって与えられる二つの速度範囲の特性 を有しなくても、十分に機能しかつ利用され得る。

【００３３】 図２及び図４において、トランスファケース２８は電磁的に動作されるディス クパック式クラッチ組立体１２４を備える。クラッチ組立体１２４は出力軸４０ の回りに配置されかつスプライン付き相互接続部１２８を介して出力軸４０に連 結された円形の駆動部材１２６を備える。円形の駆動部材１２６は、図３に示さ れるように螺旋円環体（ｈｅｌｉｃａｌ ｔｏｒｕｓ）の傾斜断面形状になった 複数の円周方向に隔てられたリセス１３０Ａを備える。リセス１３０Ａの各々は 同数の荷重伝達ボール１３２の一つを受ける。

【００３４】 円形の被駆動部材１３４は円形の駆動部材１２６に隣接して配置されかつリセ ス１３０Ａと同じ形状を限定する同じ複数の対向するリセス１３０Ｂを備える。 リセス１３０Ａ及び１３０Ｂの斜めの側壁は傾斜面又はカムとして作用しかつボ ール１３２と協働して相対回転に応答して円形の部材１２６及び１３４を離す。 リセス１３０Ａ及び１３０Ｂ及び荷重伝達ボール１３２は、円形の駆動部材１２ ６及び被駆動部材１３４の相対回転に応答してそれらの部材を軸方向に移動する 他の同様の機械的要素で置き換え可能である。例えば、相補的に形つくられた円 錐螺旋内に配置されたテーパ付きローラが使用され得る。

【００３５】 円形の被駆動部材１３４が半径方向外側に伸びかつ電磁コイルハウジング１３ ６に固定されている。コイルハウジング１３６は、アーマチュア１４２のクラッ チ面１４０と反対に配置された面１３８を備える。コイルハウジング１３８は三 つの側で電磁コイル１４４を囲んでいる。

【００３６】 電磁コイル１４４は、パルス幅変調（ＰＷＭ）制御装置から段階的に調整され たレベルの電気エネルギが供給される。本考案に使用されているパルス幅変調の 構成は通常のものでありかつ電磁クラッチ組立体１２４の電磁コイル１４４への 平均電流を増加又は減少し、このようにして３３ヘルツ信号のオン時間（ｏｎ ｔｉｍｅ）（デューティサイクル）を増加し又は減少することによってトルク効 率（ｔｏｒｑｕｅ ｔｈｒｏｕｇｈｐｕｔ）を増加し又は減少する。調整クラッ チ組立体１２４を段階的に係合し又は離脱するために他の調整制御技術が利用さ れ得る。

【００３７】 電気エネルギを電磁コイル１４４に供給すると、アーマチュア１４２はコイル ハウジング１３６に磁気的に引き付けられる。この磁気的引き付けにより、アー マチュア１４２はコイルハウジング１３６に摩擦接触する。出力軸４０が副次的 なすなわち二次出力軸２６と同じ回転速度で回転するアーマチュア１４２と異な る速度で回転すると、この摩擦接触により摩擦トルクが、出力軸４０から円形の 駆動部材１２６を介して、荷重伝達ボール１３２を介して円形の被駆動部材１３ ４に伝達されることになる。結果的に生じる摩擦トルクはボール１３２をリセス １３０Ａ及び１３０Ｂの斜面を昇らせ、円形の駆動部材１２６を軸方向に移動さ せる。円形の駆動部材１２６が軸方向に移動すると、作用プレート１４６及びア ーマチュア１４２と作用プレート１４６との間に配置されたワッシャ１４８がデ ィスクパッククラッチ組立体１５０に向かって軸方向に移動する。圧縮ばね１５ １は、円形の駆動部材１２６を円形の被駆動部材１３４に向かって偏倚する復帰 力を与えかつ荷重伝達ボール１３２を円形のリセス１３０Ａ及び１３０Ｂの中央 位置に戻し、電磁クラッチ組立体１２４が動作されていないときそのクラッチ組 立体の構成要素間に最大の隙間と最小の摩擦を与える。

【００３８】 ディスクパッククラッチ組立体１５０は複数の差し挟まれた摩擦プレート又は ディスク１５２を備える。第１の複数のディスク１５２Ａは相互係合スプライン １５４によってクラッチハブ１５５に連結され、そのクラッチハブは出力軸４０ にそれと共に回転するように連結されている。第２の複数のディスク１５２Ｂは 相互係合スプライン１５８によって環状のハウジング１５６に連結されそれと共 に回転する。リセス１３０Ａ及び１３０Ｂ並びにボール１３２の重要な設計検討 事項は、それらの設計の幾何形状及びワッシャ１４８、圧縮ばね１５１の設計及 びクラッチ組立体１２４の隙間が、クラッチ組立体を自己係止式でないようにす る、ことである。電磁クラッチ組立体１２４は自己係合式であってはならず、増 加する又は減少する段階的なＰＷＭ制御入力に直接応答してクラッチディスク１ ５２の締め付け及びトルク伝達を調整できなければならない。

【００３９】 図５を詳細に参照して、別の実施例の電磁クラッチ組立体１２５が使用され、 そのクラッチ組立体において、円形の部材１３４’は適当な相互係合スプライン １３５によって軸４０に連結されかつ駆動部材として機能する。円形の部材１２ ６’は軸４０の回りで回転するように配置されかつ被駆動部材として機能する。 円形の部材１２６’は複数の相互係合ピン及びリセス１４７を介して作用プレー ト１４６’に回転するように連結されている。作用プレート１４６’はクラッチ ハブ１５５に連結されていない。

【００４０】 この別の実施例の電磁クラッチ組立体１２４はコイルハウジング１３６と、ア ーマチュア１４２と、電磁コイル１４４と、ワッシャ１４８と、ディスクパック クラッチ組立体１５０と、ばね１５１とを備えている。この形状は、荷重伝達ボ ール１３２を介して伝達される摩擦トルクを、作用プレート１４６’と隣接する 他のディスク１５２Ｂとの摩擦接触によって発生するトルクの量だけ、増加する 。これにより高いクラッチトルク容量を必要とする用途いその高いクラッチトル ク容量が与えられる。上記の好ましいクラッチ組立体１２４及び別の実施例のク ラッチ組立体１２５は電磁作動装置を組み込んでいるが、段階的に制御された圧 力流体又は段階的に制御された圧力空気によって与えられる液圧又は空気圧作動 装置によって同じ増加的（段階的）方法で動作され得る。

【００４１】 環状のハウジング１５６は出力軸４０の回りで自由に回転するように配置され かつ複数の相互係合ラグ及びリセス１６２によってチエーン駆動スプロケット１ ６０に連結されている。駆動スプロケット１６０は出力軸４０に回転可能に配置 されている。クラッチ組立体１２４が係合されたとき、出力軸４０のエネルギを 駆動スプロケット１６０に伝達する。駆動チエーン１６４はチエーン駆動スプロ ケット１６０の歯に受けられかつ被駆動チエーンスプロケット１６６と係合して そのスプロケット１６６に回転エネルギを伝達する。被駆動スプロケット１６６ は、相互係合スプライン１６８によってトランスファケース２８の前（二次）出 力軸２６に連結されている。

【００４２】 トランスファケース２８は、第１のホール効果センサ１７０を備え、そのセン サは後（一次）出力軸４０に連結されてそれと共に回転するトーンホイール（ｔ ｏｎｅ ｗｈｅｅｌ）１７４の複数の歯１７２に接近して検出できるように配置 されている。トーンホイール１７４の歯１７２の数は、好ましくは、被駆動スプ ロケット１６６のトーンホイールの歯１７８の数と同じであり、それにより同じ 軸速度に対してホール効果センサ１７０及び１７６から単位時間当たり同じ数の パルスが送られる。これにより軸速度に関するコンピュータ処理が単純化しかつ このようなデータ及びコンピュータ処理に基づく全ての論理決定の精度を改善す る。トーンホイール１７４の実際の歯１７２の数及び被駆動スプロケット１６６ のトーンホイールの歯１７８の数に関して、それは回転速度及びセンサの構造に したがって３０個の歯から４０個の歯或いはそれ以上又はそれ以下に変化する。 トーンホイールに３５個の歯を使用するのがホール効果センサ１７０及び１７６ によい結果をもたらすことが証明され、したがってその数が好ましい歯の数であ る。

【００４３】 第１及び第２のホール効果センサ１７０及び１７６はそれぞれの隣接する歯１ ７２及び１７８を検出しかつ前出力軸２６及び後出力軸４０の瞬間の回転速度を 計算するのに使用される一連のパルス信号を与え、その出力軸２６及び４０の回 転速度はそれぞれ前駆動軸２４及び後駆動軸３８の回転速度に対応する。これら の回転速度は車両の速度を推測するのに使用されると共に、前駆動軸及び後駆動 軸のいずれかが他方に関してオーバーラーンしていること（これは車輪のスピン 及び滑りを示す）を推測するのに使用される。ホール効果センサは、検出された 歯が通過するとき良く限定された高い信号値と低い信号値との間で変化する出力 信号を与える限り、好ましい。

【００４４】 例えば可変磁気抵抗（ｒｅｌｕｃｔａｎｃｅ）センサのような他の検知装置が 利用され得る。しかしながら、このようなセンサは、特に低い軸速度においては ホール効果センサによって与えられるようなきれいな波形を与えることができず 、したがって利用可能なデータを与えるために別の入力条件付けが必要である。 ホール効果センサ１７０及び１７６並びにそれに隣接する歯１７２及び１７８は 、好ましくは、トランスファケース２８のハウジング３０内に配置されるが第１ 及び第２のドライブラインに沿った都合の良い位置に配置されてもよい。

【００４５】 代わりに、第１の対のホール効果センサ及びトーンホイールは後（一次）タイ ヤ及び車輪組立体３４の回転を検知するように配置されかつ第２のホール効果セ ンサは前（二次）タイヤ及び車輪組立体２２の回転を検知するように配置され得 る。第１の対のセンサの出力の平均は後駆動軸３８の速度に関数的に等しくかつ 第２の対のセンサの出力の平均は前駆動軸２４の速度に関数的に等しい。

【００４６】 再び図１において、装置１０は複数の２位置及び可変センサを備える。ここで 使用されているように、「可変」はポテンショメータのようなアナログ装置のみ ならず検知された変数の適切な高い解像度を与えるパルス化された又はデジタル 的にコード化された出力を有するデジタル装置を言う。ホール効果センサのよう な車両速度センサ１８０は、車両速度の補助的表示を与えるために前（二次）駆 動輪２２の一方のトーンホイールとの関係を検知するのに配置されている。車両 が例えば深い雪の中で動かなくなっているとき、車両速度センサ１８０は主のす なわち一次駆動輪が回転していても車両が静止していることを示す。このような 状態は、前（二次）タイヤ及び車輪組立体２２に高いトルクを分配中に係合する かもしれないという危険が係止ハブ１６に存在する。この状態において、装置１ ０は、図１６に示されかつこの明細書に記載されたサブルーチンに従って始めに 係止ハブ１６の、それから電磁クラッチ組立体１２４の計画されたすなわち連続 的な係合を命令する。

【００４７】 舵取角度センサ１８２は前タイヤ及び車輪組立体２２の角度位置を示す信号を 与える。センサ１８２は、前タイヤ及び車輪組立体２２が前方に真っすぐ配置さ れたときゼロ点を有し、どちらかの側に動かされたときに増加する信号を与えて もよく、中央においてゼロを与え、一方の側で負の信号をかつ他の側で正の信号 を又は舵取リンク機構の移動の一端において最小の値を有しかつ他端で最大の値 を有するランプ信号（ｒａｍｐ ｓｉｇｎａｌ）を与えてもよい。代わりに、舵 取角度センサ１８２は前タイヤ及び車輪組立体２２の予め選択された角度位置に おいて論理信号を与えてもよい。舵取角度センサ１８２からの情報は駆動軸速度 差の限界値を調整するために使用され、その速度差は以下で十分に説明するよう にクラッチ組立体１２４を増加的に係合する。

【００４８】 装置１０は内燃エンジン４２のスロットルリンク機構１８６に連結されたスロ ットル角度センサ１８４を備えている。スロットル角度センサ１８４は可変の出 力を与えるか又はアイドル、１／４スロットル、１／２スロットル又は３／４ス ロットルのような特定のスロットルの設定が達成されたか或いはその設定が超過 されたかを示す。

【００４９】 他の制御入力は運転者が選択可能な多位置スイッチ１８８によって与えられる 。スイッチ１８８は四つの位置を限定し、その位置は次の状態の一つを請求する 。すなわち、ドグクラッチ８４がキャリア歯車の出力部にも又は歯５８にも係合 されない中立、ドグクラッチ８４が歯５８と係合されてトランスファケース２８ を介して後部（一次）出力軸４０及びオン・ディマンドすなわち即時応答（ｏｎ ｄｅｍａｎｄ）装置１０に直結駆動を与えかつ電磁クラッチ組立体１２４が不 動作である二輪駆動、ドグクラッチ８４が歯５８に係合され、即時応答装置１０ が動作されて以下で記載される一連の動作ステップに従って動作する、即時応答 装置１０が係合された四輪駆動高速（ｄｒｉｖｅ ｈｉｇｈ）並びにドグクラッ チ８４が遊星歯車キャリア７６に係合されて低い範囲の出力を与えかつ電磁クラ ッチ組立体１２４が附勢されて常に係合されてトルクを出力軸４０を介して後（ 一次）駆動輪３４にかつ前（二次）出力軸３６を介して前輪２２に与える、即時 応答装置１０が係合された四輪駆動低速（ｄｒｉｖｅ ｌｏｗ）である。

【００５０】 調整電磁クラッチすなわちクラッチ組立体を遊星歯車組立体４８の高い範囲で 十分に係合する別の作動モードは、もし特別の車両の応用が適しているなら、上 述の作動モードの一つに加えられて又はそれと置き換えられて、上述の四輪駆動 パートタイム・トランスファケースと同じ通常の四輪駆動運転機能を与える。

【００５１】 即時応答装置１０は、車両のブレーキ装置が動作されたとき動作されかつ車両 のブレーキペダルが踏み込まれているこを示す２状態論理信号（ｔｗｏ ｓｔａ ｔｅ ｌｏｇｉｃ ｓｉｇｎａｌ）を与える２位置ブレーキスイッチ１９０を備 えている。もし車両にＡＢＳブレーキ装置が設けられていれば、信号はそのＡＢ Ｓブレーキ装置から与えられ、そのブレーキ装置はＡＢＳが動作していることを 示す。このようなＡＢＳ信号はブレーキスイッチ１９０からの信号に置き換えら れ或いはそれに加えられる。

【００５２】 図６［Ａ］において、第１の代わりの実施例の即時応答車両駆動装置１０’が 示されている。代わりの実施例の即時応答装置１０’は、主のすなわち一次駆動 輪が車両の前部に配置され、係止ハブが除去されかつ電磁クラッチ組立体１２４ が後車軸差動装置ハウジングに配置されているのを除いて、図１に示された即時 応答装置１０と同じである。センサの幾つかの配置は変更され得る。

【００５３】 代わりの実施例の即時応答装置１０’は、一端においてそれぞれの対の前タイ ヤ及び車輪組立体２２’に連結されかつ他端において前（一次）差動装置１４’ に作動的に連結された一対の前（一次）車軸１２’を備えている。前（一次）駆 動軸２４’は変速装置２５の前（一次）出力部から前差動装置１４’を駆動する 。

【００５４】 車両の後部には、外側端においてそれぞれの対の後（二次）タイヤ及び車輪組 立体３４’に連結された一対の後車軸３２’が配置されている。後車軸３２’の 内側端は後部差動装置３６’に連結されている。後（二次）駆動軸３８’は変速 装置２５の後（二次）出力部に連結されかつ電磁クラッチ組立体１２４’を介し て後部差動装置３６’を駆動する。変速装置２５は後駆動軸３８’への直角駆動 部を備えている。横に取り付けられた内燃エンジン２４’は変速装置２５を駆動 する。

【００５５】 センサは前（一次）駆動軸２４’の速度を検出する第１のホール効果センサ１ ７０’を備えている。第２のホール効果センサ１７６’は電磁クラッチ組立体１ ２４’の出力部と後部差動装置３６’との間に配置された軸の速度を検出する。 第３のホール効果センサ１８０’は後（二次）タイヤ及び車輪組立体３４’の一 つの回転速度を検出することによって車両速度を正確に表示する。第１の代わり の実施例の即時応答装置１０’は、第１の実施例の即時応答装置１０を種々のド ライブライン形状、すなわち一次前輪駆動に適用可能であることを示す。代わり の実施例の装置は、電磁クラッチ組立体１２４’がトランスファケース２８から 移動されて後部差動装置３６’のハウジング内に配置されること示す。

【００５６】 図６［Ｂ］において、第２の代わりの実施例の即時応答車両駆動装置１０”が 示されている。第２の代わりの実施例の即時応答装置１０”は図１に示された即 時応答装置１０と同じであり、かつ一次駆動輪が車両の前部に配置されている点 で第１の代わりの実施例の即時応答装置１０’と同じである。電磁クラッチ組立 体１２４”は変速装置２５の後部に隣接して車両の前部に配置されている。セン サの幾つかの配置は変更され得る。

【００５７】 第２の代わりの実施例の装置１０”は、一端においてそれぞれの対のタイヤ及 び車輪組立体２２”に連結されかつ他端において前部（一次）差動装置１４”に 作動的に連結された一対の前（一次）車軸１２”を備えている。前（一次）駆動 軸２４”は変速装置２５の出力部から前部差動装置１４”を駆動する。

【００５８】 車両の後部において、外側端がそれぞれの対の後（二次）タイヤ及び車輪組立 体３４”に連結された一対の後車軸３２”が配置されている。後車軸３２”の内 側端は後部差動装置３６”への車軸切り離し部（ｄｉｓｃｏｎｎｅｃｔ）３５に よって選択的に係合される。後（二次）駆動軸３８”は電磁クラッチ組立体１２ ４”の出力部によって駆動される。横に取り付けられた内燃エンジン４２”は変 速装置２５を駆動し、その変速装置は電磁クラッチ組立体１２４”の入力部を駆 動する。

【００５９】 センサは前（一次）駆動軸２４”の速度を検出する第１のホール効果センサ１ ７０”を備えている。第２のホール効果センサ１７０”は電磁クラッチ組立体１ ２４”の出力部と後部差動装置３６”との間に配置された後（二次）駆動軸３８ ”の速度を検出する。第３のホール効果センサ１８０”は、後（二次）タイヤ及 び車輪組立体３４”の一つの回転速度を検出することによって車両の速度を正確 に表示する。第２の代わりの実施例の即時応答装置１０”は即時応答装置１０が 種々のドライブラインの形状、すなわち電磁クラッチ組立体１２４”が変速装置 ２５に隣接して配置されかつ車軸切り離し部３５が後部差動装置３６”に配置さ れている一次前輪駆動形態に適用可能であること示す。

【００６０】 上記の構成要素の置き換えの組み合わせが可能であり、しかも本考案の範囲内 である。すなわち、図６［Ｂ］に示されるような差動装置ハウジング内の車軸切 り離し部は、好ましい実施例の装置１０のように、電磁クラッチ組立体１２４が トランスファケース２８のハウジング３０内に配置される装置内で使用してもよ い。或いは、例えば、好ましい実施例の装置１０の係止ハブ１６は第１の代わり の実施例の装置１０’の後（二次）タイヤ及び車輪組立体３４’で使用されても よい。

【００６１】 図７において、記号化（ｅｎｃｏｄｉｎｇ）組立体すなわちエンコーダ組立体 １０６のエンコーディングホイール１９２が示されている。エンコーディングホ イール１９２は絶縁材料で作られ、かつ好ましくは対称の開口を限定する中央に 配置されたブッシュ１９４を備えてもよく或いは一組の止めねじ又はキー溝（ど ちらも示されていない）のいずれかを備えてもよく、そのキー溝はエンコーディ ングホイール１９２を非対称の相補の駆動軸１０２に整合する。エンコーディン グホイール１９２は複数の不規則でほぼ円弧状の電気接点１９６を備え、その電 気接点は同心のほぼ円形のトラック内に配置されている。与えられたトラックの 電気接点１９６は、開いた（絶縁された）領域によって分離されている。好まし くは、最も内側の対のワイパ接点１９８は低論理電圧源に接続されている。しか しながら、適当な電源に接続され得る。四つのワイパ接点１９８の外側の組はト ラック１９６の各々と整合される。エンコーディングホイール１９２が回転する と、四つの電気接点１９８の組は４ビットグレーコード（Ｇｒａｙ ｃｏｄｅ） を含む信号を受ける。４ビットグレーコードは０からＦの１６進法の値（ｈｅｘ ｉｄｅｃｉｍａｌ ｖａｌｕｅ）を限定し、その値はエンコーダホイール１９２ 及び駆動軸１０２のはっきりした複数のセクタ（ｓｅｃｔｏｒ）を表す。おおよ そ２７０°の回転角を超える駆動軸１０２の位置は、エンコーダ組立体１０６に よって与えられるグレーコードのデータを読み取ることによって良い精度で決定 される。

【００６２】 次の表Ｉは接点１９８によって読み取られたヘクシデシマル値及びエンコーダ ホイール１９２の位置を示す。図７に示される電気接点１９６の特定の形状はド グクラッチ８４の中立、高速位置及び低速位置に隣接した改善された角度解析及 び中間位置における減少した解析を与える。

【表１】

【００６３】 これらの信号の全てはマイクロコントローラ２００に与えられる。マイクロコ ントローラ２００は自動車内の都合のよい位置に配置されてもよく或いはトラン スファケース２８のハウジング内及びそれによって保護されるように配置されて もよい。マイクロコントローラ２００は、はっきりしたサイクル時間を有する四 つの内部ループで機能する割り込み駆動される（ｉｎｔｅｒｒｕｐｔ ｄｒｉｖ ｅｎ）プログラムを使用する。ループ１と呼ばれる第１の最小のループはシフト 制御モータ１００の運動を制御するためのルーチンを備える。新しいループ１は ４．１２ミリ秒ごとに開始される。ループ２として示される第２のループは、ホ ール効果センサ１７０、１７６及び１８０を監視し、車両の速度を計算し、係止 ハブ１６を制御し、電磁クラッチ組立体１２４を動作可能にし、動作させかつ動 作不能にし、スイッチ１８８から新しい命令を受けるルーチンを備える。ループ ２のルーチンの実行は２０．５ミリ秒ごとに開始する。

【００６４】 第３の及びそれより長いループは２００ミリ秒ごとに開始しかつループ３とし て表される。ループ３は、全体の即時応答装置１０の状態及び動作条件を監視し かつ図１に示された複数の計器盤表示ライト及びディスプレー２０２を作動する ルーチンを備え、そのルーチンは車両の運転者に情報を与える。最後に、マイク ロコントローラ２００はループ４として示されている第４のループを備え、その ループは２０００ミリ秒（２秒）ごとに実行する。ループ４は診断活動（ｄｉａ ｇｏｎｏｓｔｉｃ ａｃｔｉｖｉｔｙ）に関係するルーチン及びそれに関係した 表示を有する。ループ４からの幾つかの診断活動は複数の計器盤表示ライト２０ ２によって車両の運転者に与えられる。

【００６５】 これらのループの挿入された動作は図８に図式的に示されている。４．１２ミ リ秒ごとにループ１はその中に含まれたルーチンを実行する。ループ１を５回実 行するごとに、すなわち毎２０．５ミリ秒ごとに、ループ２のルーチンの実行が ループ１のルーチンの完了後に開始される。このサイクルは２００ミリ秒が経過 するまで続き、その時点でループ１及びループ２が完了した後ループ３が開始さ れる。最後に２秒が経過した後、ループ１、ループ２及びループ３が完了した後 ループ４の実行が始動される。あらゆる大きい数の付けられたループは、もし小 さい数の付けられたループの実行が与えられたループ実行サイクル時間に従って 開始される前に完了されないなら、小さい数が付けられたループのサイクル開始 時間に従って中断され、ここでは「割り込み駆動される」である。

【００６６】 図１０において、リアルタイム割り込み監視（ｒｅａｌ ｔｉｍｅ ｉｎｔｅ ｒｒｕｐｔ ｅｘｅｃｕｔｉｖｅ）は初期化ステップ（ｉｎｉｔｉａｌｉｚｉｎ ｇ ｓｔｅｐ）２０４Ａで開始し、そのステップはリアルタイム割り込みサービ ス（ｒｅａｌ ｔｉｍｅ ｉｎｔｅｒｒｕｐｔ ｓｅｒｖｉｃｅ）ルーチンを開 始する。エグゼクティブすなわち監視（ｅｘｅｃｕｔｉｖｅ）２０４はそれから 処理ステップ２０４Ｂに移動し、その処理ステップは次のループに対するリアル タイム割り込み監視を可能にする。監視２０４は、処理ステップ２０４Ｂから判 断点すなわち決定点２０４Ｃに移動し、その決定点２０４Ｃはループ１及びそれ と関連したルーチンが有効であるかどうかすなわち動作されているかどうかをた だす（ｅｎｑｕｉｒｅ）。もしループ１が有効でないとすなわち動作されていな いと、監視２０４は決定点２０４Ｃからノーで分岐しかつループ１が動作されて いることを示す処理ステップ２０４Ｄに入り、ループ１のルーチンを実行する処 理ステップ２０４Ｅに移動する。ループ１の実行が完了すると、処理ステップ２ ０４Ｅは退出され（ｅｘｉｔｅｄ）かつ監視２０４は処理ステップ２０４Ｆに移 動し、その処理ステップ２０４Ｆはループ１がもはや動作せずかつ判断点すなわ ち決定点２０４Ｇに移動する。決定点２０４Ｇはループ２のルーチン及びサブル ーチンを実行する時間であるか否かを決定する。もしその時間で内なら、監視２ ０４は決定点２０４Ｇのノーで分岐しかつループ２のタイマを減少する（ｄｅｃ ｒｅｍｅｎｔ）処理ステップ２０４Ｈに入る。もしループ２を実行する時間なら 、決定点２０４Ｇはイエスで退出されかつ監視２０４は判断点すなわち決定点２ ０４Ｉに移動し、その決定点２０４Ｉはループ２が動作しているかどうかをただ す。もしループ２が動作していないと、決定点２０４Ｉはノーで退出されかつ監 視２０４は決定点２０４Ｊに移動し、その決定点２０４Ｊはループ１が動作され るかどうかをただす。もしループ１が動作していないと、決定点２０４Ｊはノー で退出されかつ監視２０４は処理ステップ２０４Ｋに移動し、その処理ステップ ２０４Ｋはループ２が動作していることを示す。次に、ループ２のタイマをリセ ットする処理ステップ２０４Ｌが実行される。決定点２０４Ｉに戻って、もしル ープ２が動作していると、決定点２０４Ｉはイエスで退出される。同様に、もし ループ１が動作していると、決定点２０４Ｊはイエスで退出される。

【００６７】 図１０及び図１１において、上記場合の両方において、監視２０４は決定点２ ０４Ｍに移動し、その決定点２０４Ｍはループ３を実行する時かいなかをただす 。ループ２のタイマが処理ステップ２０４Ｌでリセットされた後、もし時間が間 に合うなら監視２０４は処理ステップ２０４Ｎにおけるループ２のルーチン及び サブルーチンの実行を命令する。ループ２のルーチン及びサブルーチンが完了し たか或いはそれを完了する時間、すなわちループ２の実行を完了するのに利用可 能な時間が経過したとき、処理ステップ２０４Ｐはループ２がもはや動作しない ことを示す。処理ステップ２０４Ｐから、監視２０４は決定点２０４Ｍに移動す る。ループ２のタイマを減少する処理ステップ２０４Ｈが完了すると、監視２０ ４は決定点２０４Ｍに入り、その決定点２０４Ｍは前述のようにループ３のルー チン及びサブルーチンを実行する時かどうかをただす。もしループ３を実行する 時でないと、決定点２０４Ｍはノーで退出されかつ監視２０４はループ３のタイ マを減少する処理ステップ２０４Ｑに入る。もしループ３のルーチン及びサブル ーチンを実行する時だと、決定点２０４Ｍはイエスで退出されかつ監視２０４は 判断点すなわち決定点２０４Ｒに移動し、その決定点２０４Ｒはループ３が有効 であるかどうかすなわち動作しているかどうかをただす。もしループ３が動作し ていないと、決定点２０４Ｒはノーで実行されかつ監視２０４は決定点２０４Ｓ に移動し、その決定点２０４Ｓはループ２が動作しているかどうかをただす。も しループ２が動作していないと、決定点２０４Ｓはノーで退出されかつ監視２０ ４は決定点２０４Ｔに移動し、その決定点２０４Ｔはループ１が動作しているか どうかをただす。もしそうでないと、監視２０４は処理ステップ２０４Ｕに移動 し、その処理ステップ２０４Ｕはループ３が動作していることを示す。

【００６８】 図１１及び図１２においてかつ決定点２０４Ｒに戻って、もしループ３が動作 していると、決定点２０４Ｒはイエスで退出されかつ判断点すなわち決定点２０ ４Ｖに移動する。同様に、ループ２が動作していることをもし決定点２０４Ｓが 決定すると、その決定点はイエスで退出されかつ監視２０４は決定点２０４Ｖに 移動する。最後に同様に、もしループ１が動作していると、決定点２０４Ｔはイ エスで退出されかつ監視２０４は決定点２０４Ｖに移動する。

【００６９】 図１１で示された処理ステップ２０４Ｕが完了すると、監視２０４はループ３ のタイマをリセットする処理ステップ２０４Ｗに移動する。それから、監視２０ ４はループ４のタイマを減少する処理ステップ２０４Ｘに入り、かつ処理ステッ プ２０４Ｙに入り、その処理ステップ２０４Ｙはもし時間が間に合えばループ３ のルーチン及びサブルーチンを実行する。ループ３のルーチン及びサブルーチン が完了するか又はそれらのルーチンを完了するのに利用可能な時間が経過すると 、監視２０４は処理ステップ２０４Ｚに移動し、その処理ステップはループ３が もはや動作していないことを表示する。監視２０４はそれから決定点２０４Ｖに 移動する。決定点２０４Ｖはループ３のタイマを減少する処理ステップ２０４Ｑ の出力部から到達される。

【００７０】 決定点２０４Ｖはループ４のルーチン及びサブルーチンを実行する時であるか どうかを決定する。もしそうだとすると、決定点２０４Ｖはイエスで退出されか つ監視２０４は処理ステップ２０６Ａに入り、その処理ステップ２０６Ａはルー プ４のタイマをリセットしかつ決定点２０６Ｂに入り、その決定点２０６Ｂは四 つのループが現に動作しているかどうかを決定する。もしループのいずれかが動 作していると、決定点２０６Ｂはイエスで退出されかつ監視２０４は処理ステッ プ２０６Ｃに移動し、その処理ステップは他のループが開始される前にループを 動作して終了する。処理ステップ２０６Ｃは完了され、監視２０４はステップ２ ０６Ｄにおける割り込みから戻る。

【００７１】 決定点２０６Ｂに戻って、もしいずれかのループが動作していると、決定点２ ０６Ｂはノーで退出されかつ監視２０４はループ４が動作していることを示す処 理ステップ２０６Ｅに入り、それから処理ステップ２０６Ｆに入り、その処理ス テップ２０６Ｆはもし時間が間に合えばループ４のルーチン及びサブルーチンを 実行する。ループ４のルーチン及びサブルーチンが完了すると、又はルーチン及 びサブルーチンを許容する時間があると、監視２０４はループ４がもはや動作し ていなことを示す処理ステップ２０６Ｇに移動しかつその後ステップ２０６Ｄに おける割り込みから戻る。最後に、決定点２０４Ｖに戻って、もしループ４を実 行する時でないと、決定点２０４Ｖはノーで退出されかつ監視２０４はステップ ２０６Ｄにおける割り込みから戻る。

【００７２】 図１３において、ループ２で現れる第１のルーチン２１０は車両速度の読み取 り及び計算に関係する。車両速度ルーチン２１０は初期化（ｉｎｉｔｉａｌｉｚ ｉｎｇ）ステップ２１２で開始し、その初期化ステップはホール効果センサ１７ ０、１７６及び１８０並びに中立スイッチ４６、舵取角度センサ１８２、スロッ トル角度センサ１８４、被駆動選択可能スイッチ１８８、及びブレーキスイッチ １９０を含む全てのセンサによって与えられた信号を読み取る。よりゆっくり回 転する出力軸及び駆動軸（前出力軸２６及び前駆動軸２４又は後出力軸４０及び 後駆動軸３８）と関連するホール効果センサによって与えられる信号は、車両の 速度を推測するのに使用される。したがって、もし後出力軸４０及び後駆動軸３ ８がよりゆっくりと回転していると、ホール効果センサ１７０は車両速度を推測 するために使用される信号を与える。他方、もし前出力軸２６及び前駆動軸２４ がよりゆっくりと回転していると、ホール効果センサ１７６は車両速度を推測す るために使用させる信号を与える。

【００７３】 ルーチン２１０はそれから処理ステップ２１４に移動し、その処理ステップ２ １４はホール効果センサ、すなわちゆっくり回転している出力軸及び駆動軸と関 連するセンサ１７０又は１７６のいずれかによって与えられた信号から車両速度 を決定する。次に、ルーチン２１０は処理ステップ２１６に移動し、その処理ス テップ２１６は電磁クラッチ組立体１２４を制御するサブルーチン２４０（図１ ４及び図１５に示されている）を遂行する。処理ステップ２１６が完了すると、 ルーチン２１０は別の処理ステップ２１８に移動し、その処理ステップ２１８は シフト制御モータ１００用のマイクロコントローラ２００の他の入力及びルーチ ンによって与えられる命令を実行する。最後に、ルーチン２１０は別の処理ステ ップ２２０に移動し、その処理ステップ２２０はもしセレクタスイッチ１８８が 二輪駆動に置かれていると即時応答装置１０を不動作にする（ｄｉｓａｂｌｅ） 。この不動作モードは絶対的でかつセレクタスイッチ１８８が四輪駆動高速の即 時応答運転又は四輪駆動低速の即時応答運転のいずれかを動作させるように動か されるまで続く。処理ステップ２２０が完了すると、ルーチン２１０は装置に戻 る。

【００７４】 図１４及び図１５において、主クラッチ制御ルーチン２４０は決定点２４２に おいて開始し、その決定点２４２は運転者選択可能スイッチすなわちセレクタス イッチ１８８が即時応答位置（ｏｎ ｄｅｍａｎｄ ｐｏｓｉｔｉｏｎ）に位置 決めされているかどうかを決定する。もしスイッチ１８８がその位置に位置決め されていないなら、ルーチン２４０はノーで処理ステップ２４４に分岐し、その 処理ステップはトルクランプダウン・フラッグ（ｔｏｒｑｕｅ ｒａｍｐ ｄｏ ｗｎ ｆｌａｇ）をセットする。

【００７５】 もしセレクタスイッチ１８８が即時応答位置にあると、決定点２４２がイエス で退出されかつ決定点２４６に入り、その決定点２４６は初期のパワーオン遅れ すなわちスイッチオン遅れ（ｐｏｗｅｒ ｏｎ ｄｅｌａｙ）が終わったかどう かを決定する。もしそれが終わっていないなら、決定点２４６はノーで退出され かつトルクランプダウン・フラッグをセットする処理ステップ２４４が入れられ る。パワーオン遅れは例えば１秒である。もしパワーオン遅れが完了すると、決 定点２４６はイエスで退出されかつルーチン２４０は決定点２４８に入り、その 決定点２４８はドグクラッチ８４の現在の位置を決定するためにエンコーダ組立 体１０６を問いただす。もしエンコーダ組立体１０６の現在の位置が中立である と、決定点２４８はイエスで分岐しかつルーチン２４０はトルクランプダウンフ ラッグをセットする処理ステップ２４４に移動する。もしエンコーダ組立体１０ ６の現在の位置が中立でトランスファケース２８のドグクラッチ８４が中立であ ることを示すと、決定点２４８はノーで退出される。

【００７６】 図１５において、ルーチン２４０は決定点２５０に入り、その決定点２５０は 、トランスファケース２８の低い歯車範囲において電磁クラッチ組立体１２４を 十分に係合する特徴が可能であるかどうかを決定するためにマイクロコントロー ラ２００のセット可能なソフトウエアー又はメモリー装置を問いただす。もしそ うだとすると、決定点２５０はイエスで退出されかつルーチン２４０は決定点２ ５２に入り、その決定点２５２はエンコーダ組立体１０６及びトランスファケー ス２８の関連する要素の現在の位置が低速歯車であるかどうかを決定する。もし エンコーダ組立体１０６の現在の位置が低速歯車でないと、ルーチン２４０はノ ーで処理ステップ２５４に分岐し、その処理ステップ２５４は、前述のようによ りゆっくりと回転している駆動軸の速度から推測された現在の車両速度に対する 最大の許容可能車輪速度差（車輪の滑りの表示）を決定する。トランスファケー ス２８の関連する要素が低速歯車にあることをもしエンコーダ組立体が示すと、 ルーチンはイエスで分岐しかつ図１４に示される処理ステップに移動する。処理 ステップ２５４は決定点２５０からのノーの応答によって達成され、その決定点 はソフトウエア又はメモリーがセットされて低速歯車にある電磁クラッチ組立体 を不動作にすることを決定する。

【００７７】 与えられた車両速度に対する最大の許容可能車輪速度差（車輪の滑りの表示） はその部分、すなわち表ＩＩのセクション１の部分Ａ、Ｂ、Ｃ又はＤから決定さ れ、その部分は車両の現在の動作条件、すなわちブレーキスイッチ１９０が動作 されているかどうか及びトランスファケース２８が高速歯車にあるか又は低速歯 車にあるかどうか、に相当する。

【００７８】 ルーチン２４０はそれから決定点２５６に入り、その決定点はスロットル角度 補償が可能であるかどうか、すなわちスロットル角度センサ１８４及び関連する ソフトウエアが機能しているかどうかを決定する。もしスロットル角度補償が可 能なら、サブルーチン２４０はイエスで分岐しかつスロットル角度センサ１８４ の現在の位置を読み取る処理ステップ２５８に入る。記載されているように、ス ロットル角度センサ１８４はアナログ装置でもよく、又は、例えば、アイドルか ら２５％より下、２５％以上５０％より下、５０％以上７５％より下並びに７５ ％以上のような位置の明確な範囲を示す信号を与えてもよい。この現在のデータ により、サブルーチン２４０は処理ステップ２６０に移動し、その処理ステップ ２６０は、スロットルセンサ１８４の現在（即座）の位置に従って電磁クラッチ 組立体１２４に供給されるべき適当な最小電流を決定するために、表ＩＩ、セク ション２を調べる。次に、ルーチン２４０は処理ステップ２６２に入り、その処 理ステップ２６２は、スロットルの現在の位置に対応する表ＩＩ、セクション２ に示された値に従って電磁クラッチ組立体１２４に供給される最小電流レベルを 増加し又は減少するためにＰＷＭデューティサイクルを増加し又は減少する。

【００７９】 決定点２５６に戻って、もしスロットル角度補償がソフトウエアにおいて及び 即時応答装置１０において可能でないと、ルーチン２４０はノーで決定点２５６ から分岐しかつ決定点２６４に移動し、その決定点２６４は舵取角度補償がソフ トウエアにおいて及び即時応答装置１０において可能であるかどうかを決定する 。もし可能でないと、サブルーチン２４０はノーで決定点２６４を退出しかつ処 理ステップ２６２の出力と合体する。もし即時応答装置１０の舵取角度補償が可 能なら、ルーチン２４０はイエスで決定点２６４を退出しかつ決定点２６６に入 り、その決定点２６６は、車両の後（一次）駆動軸３８が前（二次）駆動軸２４ をオーバーラーンしているかどうか、したがって後タイヤ及び車輪組立体３４が 前タイヤ及び車輪組立体をオーバーラーンしているかどうかを決定する。もし答 えが肯定的なら、決定点２６６はイエスで退出されかつルーチン２４０は処理ス テップ２６２の出力及び決定点２６４のノー出口に合体する。もし後駆動軸３８ が前駆動軸２４をオーバーラーンしていないと、決定点２６６はノーで退出され かつルーチン２４０は現在の舵取角度を読み取る処理ステップ２６８に入る。

【００８０】 前述のように、舵取角度は舵取ハンドルの角度と呼ばれ、三つの範囲、ゼロか ら舵取ハンドル回転のプラス又はマイナス１５°未満まで、すなわちゼロから右 又は左のいずれかの回転の１５°未満まで、プラス又はマイナス１５°から３０ °未満まで、すなわち舵取ハンドルの左又は右回転の１５°と３０°未満との間 、及びプラス又はマイナス３０°又はそれより大きい角度、すなわち３０°以上 の舵取ハンドルの左又は右方向の回転に、分解される（ｂｒｏｋｅｎ ｄｏｗｎ ）。次に、ルーチン２４０は駆動軸３８の現在の速度を読み取る処理ステップ２ ７０い移動する。ルーチン２４０はそれから処理ステップ２７２に入り、その処 理ステップ２７２は表ＩＩ、セクション３で、処理ステップ２６８で読み取られ た現在の舵取角度位置及び処理ステップ２７０で読み取られた出力軸４０の速度 に鑑み最大の許容可能プロペラ軸速度差を調整する補償を調べる。次の処理ステ ップ２７４において、検知された舵取角度に相当する補償値は最大の許容可能駆 動軸速度差に加えられる。ルーチン２４０はそれから決定点２７６に入り、その 決定点２７６は、駆動軸間の速度差が上述のルーチン２４０の種々のステップに よって決定された最大の許容可能駆動軸速度差を超えるかどうかを決定する。決 定点２７６は、どれが速く回転する駆動軸かを及び後駆動軸３８の回転速度と前 駆動軸２４の回転速度との間の差を決定する。

【００８１】 図１４及び図１５において、もし駆動軸の速度、したがって車輪の速度が一定 の車両速度及び他の条件、例えばブレーキが作用されているかどうか、エンコー ダ組立体１０６及び関連する要素が低速範囲にあるか高速範囲にあるか、に対す る表ＩＩに示された最大の許容可能な差より小さいと、決定点２７６はノーで退 出されかつルーチン２４０はトルクランプダウンフラッグをセットする処理ステ ップ２４４に戻る。もし速度差がそのとき存在する検出された動作条件に対する 許容可能な速度差より大きいと、決定点２７６はイエスで退出されかつルーチン ２４０はトルクランプダウンフラッグをセットする処理ステップ２７８に戻る。 処理ステップ２４４及び２７８の両者から、ルーチン２４０は処理ステップ２８ ０に移動し、その処理ステップ２８０はハブ１６又は車軸切り離し部のような類 似の構造の制御を行う。

【００８２】 次の表ＩＩは即時応答装置１０によって使用される６パート調査表である。表 ＩＩのセクション１は車輪速度差限界値の実際の値を示し、その値より下で即時 応答装置１０は車輪の滑りを修正する作用を行わずかつその値以上で即時応答装 置は車輪の滑りを修正する。動作の限界値は、あるモードにおける車両速度、ブ レーキが作用されているかどうか、エンコーダ組立体１０６及びトランスファケ ース２８の関連する要素が高速歯車にあるか低速歯車にあるか、及び前タイヤ及 び車輪組立体２２及び前駆動軸２４が後タイヤ及び車輪組立体３４及び後駆動軸 ３８をオーバーラーンしているかどうか並びにどのくらいオーバーラーンしてい るか、或いはその逆かどうかに、依存する。

【００８３】 表ＩＩのセクション１のパートＡは車両のブレーキがオフになっている遊星歯 車組立体４８の高速（直結駆動）範囲における電磁クラッチ組立体１２４の段階 的係合に対する限界前及び後オーバーラーン値を示す。表ＩＩのセクション１の パートＢは依存する車両速度ではなく、車両にブレーキが作用されている高速範 囲における電磁クラッチ組立体１２４の段階的係合に対する限界値を表す。 表ＩＩのセクション１のパートＣ及びパートＤは、それぞれ車両のブレーキがオ フの場合の及びブレーキが作用している場合で遊星歯車組立体４８が低速範囲に あるときの前及び後速度オーバーラーンのクラッチ係合の限界値を示す。前に述 べたように、ここに記載した即時応答装置１０は一次駆動輪として後車輪をかつ 二次駆動輪として前車輪を使用している車両又はそれと逆の車両と共に機能する 。

【００８４】 表ＩＩのセクション２は、スロットル角度補償特性がルーチン２４０の処理ス テップ２５６で可能であるときの電磁クラッチ組立体１２４のコイル１４４への 最小（待機（ｓｔａｎｄｂｙ））電流に影響する。表ＩＩのセクション３は舵取 角度補償値を与え、その補償値は、もし舵取角度補償特性がルーチン２４０の処 理ステップ２６４において可能であるとセクション１の前オーバーラーンの欄に 示されているこれらの値に加えられる。与えられた値はゼロ及び１５°と、１５ °及び３０°の舵取角度位置の間に挿入される。例えば、ゼロｋｍ／ｈの車両速 度及び７．５°の舵取角度における修正は、１．０ｋｍ／ｈの追加の許容された 前オーバーラーンとして挿入され得る。代わりに、与えられた補償値は列挙され た舵取角度で及び次に大きい列挙された舵取角度より小さい大きな舵取角度で使 用され得る。

【００８５】 車両速度、車輪速度及び車輪の滑りは車両の実際の性能に通例関係するので、 表ＩＩにｋｍ／ｈ（キロメートル／時間）の単位で表されている。他方、ホール 効果センサ１７０及び１７６は関連する軸４０及び２６の回転速度をそれぞれ、 それらに連結された駆動軸３８及び２４の回転速度をそれぞれ、毎分回転数で検 出する。これらの二つの測定計画は、もちろん、例えば後差動装置３６、前差動 装置１４及びタイヤ及び車輪組立体２２及び３４の直径のようなファクタの介在 する歯車比によって関係付けられる。どの軸速度又は車輪速度（したがって車両 速度）も容易に他に変換されかつマイクロコントローラ２００における適当な数 学的因子を理解すること並びに使用することによって変えられ得る。そのような 数学的ファクタは応用例によって代わる。 表 ＩＩ セクション １ パートＢ−高速範囲−ブレーキオフ 車両速度 前オーバーラーン 後オーバーラーン ｋｍ／ｈ ｋｍ／ｈ ｋｍ／ｈ パートＢ−高速範囲−ブレーキオン 車両速度 前オーバーラーン 後オーバーラーン ｋｍ／ｈ ｋｍ／ｈ ｋｍ／ｈ 全速度 １０.０ １０.０ パートＣ−低速範囲−ブレーキオフ 車両速度 前オーバーラーン 後オーバーラーン ｋｍ／ｈ ｋｍ／ｈ ｋｍ／ｈ 全速度 ４.０ ０.５ パートＣ−低速範囲−ブレーキオン 車両速度 前オーバーラーン 後オーバーラーン ｋｍ／ｈ ｋｍ／ｈ ｋｍ／ｈ 全速度 ６.０ ６.０

【００８６】 表ＩＩを参照すると、電磁クラッチ組立体１２４を作動させる速度差は他の駆 動軸より速く回転しているすなわち他の駆動軸に関してオーバーラーンしている 一方の駆動軸の速度に関係していることが、分かる。したがって、表ＩＩは前一 次駆動車両及び後一次駆動車両の両者に適用される。

【００８７】 図１６において、ハブ制御サブルーチン２８２は判断点すなわち決定点２８４ で開始し、その決定点２８４は１秒の始動の遅れが終えたかどうかを見るために チェックする。もし完了していれば、決定点２８４はイエスで退出されかつサブ ルーチン２８２は決定点２８６に移動し、その決定点は運転者選択可能スイッチ １８８がなお即時応答位置にあるかどうかを決定するためにチェックする。もし 完了していなければ、決定点２８６はノーで退出されかつサブルーチン２８２は 処理ステップ２８８に移動し、その処理ステップ２８８は係止ハブ１６又は車軸 切り離し部のような他の同様の構造体を除勢する。処理ステップ２８８は、もし 決定点２８４で始動遅れが完了されていないことが決定されるなら、達成される 。サブルーチン２８２はそれから処理ステップ２８８を退出しかつ処理ステップ ２８０において図１５で示されたルーチン２４０に戻る。

【００８８】 ハブ制御サブルーチン２８２を続けて、もし決定点２８６における運転者選択 可能スイッチ１８８の質問が、サブルーチンがなお即時応答位置にあることを決 定すると、決定点２８６はイエスで退出されかつサブルーチン２８２は決定点２ ９０に移動し、その決定点２９０は、関連する前タイヤ及び車輪組立体２２の回 転速度が設定点速度より大きいかどうかを決定するように前（二次）車輪速度セ ンサ１８０を問いただす。典型的に、設定点速度は約毎時２ｋｍである。もし前 （二次）車輪速度が設定点より小さく、車両が静止しているすなわち動かないか 、或いは後（一次）駆動軸３８及び関連する後タイヤ及び車輪組立体３４の速度 に関して非常に低い速度で移動しているかを表示すると、サブルーチン２８２は ノーで決定点２９０を退出しかつ処理ステップ２９２に入り、その処理ステップ ２９２は最初に係止ハブ１６又は同様の車軸切り離し装置を動作させ、その後短 い遅れの後電磁クラッチ組立体１２４を動作させる。最初に係止ハブ１６及びそ れから電磁クラッチ組立体１２４のこのような段階的な又は連続的な動作は係止 ハブ１６の係合衝撃を最小にする。もし前輪速度センサ１８０が関連する前タイ ヤ及び車輪組立体２２の速度が設定点より上であることを示すと、決定点２９０ はイエスで退出されかつサブルーチン２８２は処理ステップ２９４に入り、その 処理ステップ２９４は最初に電磁クラッチ組立体１２４を動作させかつ１秒間休 止してクラッチ組立体１２４及びパワートレインの関連する要素の安定化を許容 する。それから、サブルーチン２８２は処理ステップ２９６に移動し、その処理 ステップ２９６は係合ハブ１６又は車軸切り離し部のような同様の装置を動作さ せる。係合ハブ１６を入れたすなわち動作させた（ｔｕｒｎｉｎｇ ｏｎ）後、 サブルーチン２８２は処理ステップ２８０において図１４に示されたルーチン２ ４０に戻る。

【００８９】 クラッチルーチン２４０は、それから処理ステップ３００に入り、その処理ス テップ３００はＰＷＭ信号のデューティサイクルを、したがって電磁クラッチ組 立体１２４に与えられる平均電流を増加すること及び後（一次）出力軸４０と前 （二次）出力軸２２との間に与えられる連結を行うことができる。

【００９０】 処理ステップ３００は電磁クラッチ組立体１２４の上昇（ｒａｍｐｉｎｇ ｕ ｐ）に関係するサブルーチン３０２を含む。ランプアップサブルーチン（ｒａｍ ｐ ｕｐ ｓｕｂｒｏｕｔｉｎｅ）３０２は図１７に現れかつ決定点３０４で開 始し、その決定点３０４においてサブルーチンはクラッチランプアップ・フラッ グがクラッチルーチン２４０に前以てセットされたかどうかを決定する。もしセ ットされていないなら、決定点３０４はノーで退出されかつサブルーチン３０２ は図１４に示される処理ステップ３００でクラッチルーチン２４０に戻る。もし クラッチランプアップフラッグがセットされていたなら、サブルーチン３０２は イエスで決定点３０４を退出しかつ決定点３０６に入り、その決定点３０６はラ ンプ増分カウンタが最大値にあるかどうかを、したがって電磁クラッチ１２４へ の出力が最大であることを決定する。

【００９１】 典型的に、電磁クラッチ組立体１２４へのＰＷＭ信号は８ステップ、１０ステ ップ又は１２ステップで段階状にされかつ現在のステップはランプカウンタに記 録される。１０ステップすなわち１０段階の使用は現に好ましい。電磁クラッチ 組立体１２４のコイル４４への電流の公称範囲（ｎｏｍｉｎａｌ ｒａｎｇｅ） は８％から８８％である、すなわち８０％の相違であるから、１０％の段階すな わちステップは８％のクラッチ電流の増加又は減少を示す。もしランプカウンタ が最大値にあると、決定点３０６はイエスで退出されかつサブルーチン３０２は クラッチルーチン２４０の処理ステップ３００に戻る。もしランプカウンタが最 大値にないと、サブルーチンはノーで分岐しかつ処理ステップ３０８に入り、そ の処理ステップはＰＷＭ出力レジスタ内の現在の値（ｔｈｅ ｖａｌｕｅ ｃｕ ｒｒｅｎｌｔｙ）まで追加の１０％デューティサイクルを増加させ、それから１ カウントだけランプカウンタを増加する処理ステップ３０９に入る。サブルーチ ン３０２はそれから処理ステップ３１０に移動し、その処理ステップ３１０はレ ジスタ内で新しいデューティサイクル（電流レベル）を出力し、そのレジスタは 電気エネルギを電磁クラッチ組立体１２４のコイル１４８に供給する駆動回路に ＰＷＭ信号を確立する。サブルーチン３０２はそれから処理ステップ３００にお いてクラッチルーチン２４０に戻りかつルーチン２４０は処理ステップ３１２に 入って逆の動作を行う。

【００９２】 電磁クラッチ組立体１２４がランプダウンすることは、図１８に示されるラン プダウンルーチン３２０によって達成される。ランプダウンルーチン３２０は決 定点３２４において開始し、そこにおいてルーチン３２０はクラッチランプダウ ン・フラッグがクラッチ制御ルーチン２４０において前以てセットされているか どうかを決定する。もしセットされていないなら、決定点３２４はノーで退出さ れかつルーチン３２０は図１４に示される処理ステップ３１２においてクラッチ 制御ルーチン２４０に戻る。もしクラッチランプダウン・フラッグがセットされ ていると、ルーチン３２０はイエスで決定点３２４を退出しかつ決定点３２６に 入り、その決定点３２６は電磁クラッチ組立体１２４への出力がランプ増加カウ ンタ（ｒａｍｐ ｉｎｃｒｅｍｅｎｔ ｃｏｕｎｔｅｒ）によって決定されるよ うに最小にあるかどうかを決定する。もしカウンタがゼロにあると、決定点３２ ６はイエスで退出されかつサブルーチン３２０は処理ステップ３２７に入り、そ の処理ステップ３２７は駆動回路を指令して最小（８％）のデューティサイクル 電流を電磁クラッチ組立体１２４に供給し、全ての関連するドライブラインの構 成要素を準備完了又はスタンバイ状態に保つ。もしランプカウンタがゼロにない と、サブルーチンはノーで分岐しかつ処理ステップ３２８に入り、その処理ステ ップ３２８は出力電流レジスタ内の現在のデューティサイクルの値から１０％減 少する。サブルーチン３２０はそれから１カウントだけランプカウンタを減少す る処理ステップ３２９に移動し、それから処理ステップ３３０に移動し、その処 理ステップ３３０はレジスタ内で新しい電流レベルを出力し、そのレジスタは電 気エネルギを電磁クラッチ組立体１２４のコイル１４４に与える駆動回路にＰＷ Ｍ信号を確立する。サブルーチン３２０はそれから処理ステップ３１２において クラッチルーチン２４０に戻る。

【００９３】 クラッチ制御ルーチン２４０は、処理ステップ３１２に戻ると、そのうえ完了 され、かつルーチン２４０は図１３に示されるループ２のルーチン２１０の処理 ステップ２１６に戻る。

【００９４】 電磁クラッチ組立体１２４の典型的な動作サイクルは図９に示されている。そ こに記載されているように、即時応答装置１０が動作されると、ＰＷＭ信号は８ ％、すなわちＰＷＭ信号の８％デューティサイクルの最小電流で初期化し（ｉｎ ｉｔｉａｌｉｚｅ）かつ保持する。図９の実線の階段状の線は、表ＩＩの値が過 剰な場合のほぼ瞬間の駆動軸速度差、したがって車輪の滑りの状態を示している 。したがって、電磁クラッチ組立体１２４のコイル１４８へのＰＷＭ信号は、お およそ８８％の最大クラッチ電流に至るまで３０秒毎に１０％のステップで増加 される。駆動軸速度差が表ＩＩに示される適切な値より下に降下すると、コイル １４４へのＰＷＭ電流は１０％ステップで減少されかつ最小の（待機）８％電流 レベルに戻る。図９の実線の不規則な線はより普通の状態を示し、その状態にお いて、表ＩＩによる駆動軸速度差、したがって車輪の滑りを検出したとき、クラ ッチ電流を増加すること及び減少すること並びに電磁クラッチ組立体１２４を介 して対応してトルクを伝達することは、そのような滑りを一時的に排除する。車 輪の滑りを示している速度差が再び検出されたとき、電磁クラッチ組立体１２４ への電流は再び増加される。このプロットは、即時応答装置１０が変化する状態 を監視しかつその状態に敏速に応答するので、装置の典型的な動作を表す。

【００９５】 図１９において、ループ２に現れる第３のプログラムは運転者シフト命令に関 係するルーチン３４０である。運転者シフト命令ルーチン３４０は決定点３４２ において始まり、その決定点３４２はシフト制御モータ１００の駆動を問いただ す。もしそのような駆動装置が動作されると、ルーチンはイエスで分岐しかつ即 時応答装置に戻る。もしシフト制御モータ１００が動作していないと、ルーチン はノーで分岐しかつ決定点３４４に移動し、その決定点３４４は運転者選択可能 スイッチすなわちセレクタスイッチ１８８の中立位置が選択されたかどうかを決 定する。もし選択されたなら、ルーチンはイエスで分岐しかつ決定点３４６に入 る。決定点３４６はセレクタスイッチ１８８の前の位置すなわち旧位置が高速歯 車であったかどうかを決定する。もしそうであったなら、ルーチン３４０はイエ スで分岐しかつ高速歯車から中立へのシフトを命令する処理ステップ３４８に移 動し、それから即時応答装置に戻る。もし決定点３４６における答えが否定的な ら、ルーチン３４０はノーで分岐しかつセレクタスイッチ１８８の前の位置が中 立であったかどうかを決定する決定点３５０に入る。もしそうであったなら、ル ーチン３４０はイエスで分岐しかつ即時応答装置に戻る。もしそうでなかったな ら、ルーチンはノーで分岐しかつ低速歯車から中立へのシフトを命令する処理ス テップ３５２に移動する。

【００９６】 決定点３４４に戻って、もしセレクタスイッチ１８８の中立位置が動作されな いと、ルーチン３４０はノーで分岐しかつ決定点３５８に到達し、その決定点３ ５８はセレクタスイッチ１８８が高速歯車位置にあるかどうかを決定する。もし セレクタスイッチ１８８の四輪駆動高速位置が動作されないと、ルーチン３４０ はノーで分岐しかつ決定点３６０に移動する。もしセレクタスイッチの四輪駆動 高速位置が動作されると、ルーチンはイエスで分岐しかつ決定点３６２に移動す る。決定点３６０はセレクタスイッチ１８８が低速歯車位置にあるかどうかを決 定する。もしそうなら、ルーチン３４０はイエスで分岐しかつ決定点３６４に移 動する。

【００９７】 決定点３６２におけるルーチン３４０を続けて、チェックステップはセレクタ スイッチ１８８の前以て命令された、すなわち旧位置及びシフト制御モータ１０ ０が現在の位置にあるかどうかを決定する。もしそうだとすると、ルーチンはイ エスで分岐しかつ古い位置が高速歯車であるかどうかを決定する決定点３６６に 移動する。もしそうであったとすると、ルーチン３４０はイエスで分岐し、それ 以上の動作を行わず、かつ即時応答装置に戻る。もし旧位置が高速歯車でなかっ たなら、ルーチンはノーで分岐しかつ決定点３６８に移動し、その決定点３６８ はセレクタスイッチ１８８の旧位置及びシフト制御モータ１００が中立であった かどうかを決定する。もし中立であったなら、ルーチン３４０はイエスで分岐し かつシフト制御モータ１００及び関連する構成要素の中立から高速歯車へのシフ トを命令する処理ステップ３７０に入り、それから即時応答装置に戻る。代わり に、もしセレクタスイッチ１８８の旧位置及びシフト制御モータ１００が中立で なかったと決定されると、ルーチンはノーで分岐しかつシフト制御モータ１００ 及び関連する構成要素の低速歯車から高速歯車へのシフトを命令する処理ステッ プ３７２に入り、それから即時応答装置に戻る。

【００９８】 決定点３６４でシフト命令ルーチン３４０を続けて、もしセレクタスイッチ１ ８８の前のすなわち旧位置及びシフト制御モータ１００が高速歯車にあったなら 、ルーチンはイエスで分岐しかつ高速歯車から低速歯車へのシフトを命令する処 理ステップ３７４に移動し、それから即時応答装置に戻る。もし旧位置が高速歯 車でなかったなら、決定点３６４はノーで分岐しかつ決定点３７６に入り、その 決定点３７６はセレクタスイッチ１８８の旧位置及びシフト制御モータ１００が 中立であったかどうかを決定する。もし中立位置であったなら、ルーチンはイエ スで分岐しかつシフト制御モータ１００及び関連する構成要素の中立から低速歯 車へのシフトを命令する処理ステップ３７８に移動し、その後即時応答装置に戻 る。もし旧位置が中立であったなら、決定点３７６はノーで退出されかつルーチ ン３４０は即時応答装置に戻る。

【００９９】 図２０において、ループ１のルーチン及びサブルーチンが記載される。ループ １は、即時応答装置１０を適切に動作させるために最も速い実行速度（ｅｘｅｃ ｕｔｉｏｎ ｒａｔｅ）を必要としかつ最新の最も常習的であるこれらルーチン 及びサブルーチンを含む。ループ１は、運転者入力命令を受けかつシフト制御モ ータ１００の位置に関連する全ての状態を監視するシフトモータ制御ルーチン４ ００を備える。制御モータルーチン４００はディスプレー発光フラッグ（ｄｉｓ ｐｌａｙ ｆｌａｓｈｉｎｇ ｆｌａｇ）をクリヤーする初期化ステップ４０２ で始まる。これらのフラッグ、車両の現在の速度が速すぎるので阻止された運転 者シフト命令要求（ｒｅｑｕｅｓｔ）、変速機４４が中立ではなかったことを示 した変速機中立スイッチ４６及びブレーキが作用されていなかったことを示した ブレーキスイッチ１９０から生じる。このようなフラッグがクリヤーされると、 ルーチン４００は決定点４０４に進み、その決定点４０４は点火サイクルの打ち 切り（ａｂｏｒｔ）が有効であるかどうかを決定する。この打ち切りの表示は、 もしシフト制御モータ１００が新しく要求された位置に到達するように企てられ たなら有効である。本即時応答装置１０で選ばれた値は６である。もし望むなら 、大きな又は小さな打ち切りサイクル限界値が使用され得る。もしシフト制御モ ータ１００が６倍を超える新しいシフト命令を試みたなら、打ち切りサイクルは 有効でありかつ車両点火装置はこのカウンタがゼロにリセットされる前に切られ なければならない。

【０１００】 もし点火打ち切りサイクルが有効なら、決定点４０４はイエスで退出されかつ ルーチンは装置に戻る。もし発火サイクルの打ち切りが無効なら、ルーチン４０ ０はノーで分岐しかつ決定点４０６に入り、その決定点４０６はシフト制御モー タ１００が現にオン状態になっているかすなわち動作されているかどうかを問う 。もし動作されているなら、決定点４０６はイエスで退出されかつルーチンは処 理ステップ４２２に移動する。もし制御モータ１００がオン状態になっていない なら、決定点４２２はノーで退出されかつルーチンは決定点４０８に入り、その 決定点４０８はシフト制御モータ１００が入れられることすなわち動作されるこ とを現在要求されているかどうかを決定する。もしそのような要求がないと、決 定点４０８はノーで退出されかつシフト制御モータルーチン４００は退出されか つ装置に戻る。もしシフトモータ１００を入れるという要求があると、決定点４ ０８はイエスで退出されかつルーチンは決定点４１２に入り、その決定点４１２ はその後実行されるシフトが四輪駆動低速又は中立へか又は四輪駆動低速又は中 立からかを決定する。もしそうでないなら、決定点４１２はノーで退出されかつ ルーチン４００は処理ステップ４２２に入る。もしそうなら、決定点４１２はイ エスで退出されかつルーチンは決定点４１４に移動する。

【０１０１】 決定点４１４は変速機中立スイッチ４６を問いただして変速機４４が中立にあ るかどうかを決定する。もし変速機が中立にないと、決定点４１４はノーで退出 されかつルーチンは処理ステップ４１６に入る。もし変速機４４が中立にあるな ら、決定点４１４はイエスで退出されかつルーチン４００は決定点４１８に移動 し、その決定点４１８は現在の車両速度を所定の最大速度と比較して現在の車両 速度が所定の最大値を超えているかどうかを決定する。もし超えているなら、ル ーチンはイエスで退出しかつ処理ステップ４１６に入る。もし車両速度が所定の 最大値より低いなら、決定点４１８はノーで退出されかつルーチン４００はブレ ーキスイッチ１９０を問いただす決定点４２０に入る。もしブレーキスイッチ１ ９０がオフになっていてブレーキが作用されていないことを示すと、決定点４２ ０はノーで退出されかつルーチン処理ステップ４１６に移動する。処理ステップ ４１６は、計器盤表示ライト２０２の一つに、車両の変速機４６が中立にないの で、車両速度が所定の最大値を現に超えているので、又は車両のブレーキが作用 されていないのでシフトができないことを示す信号を与える。

【０１０２】 決定点４２０に戻って、もし車両のブレーキがオンになっているすなわち作用 しているなら、決定点４２０はイエスで退出されかつルーチンは処理ステップ４ ２２に入る。処理ステップ４２２は電界効果（ｆｉｅｌｄ ｅｆｆｅｃｔ）トラ ンジスタ（ＦＥＴ’ｓ）を駆動する信号を与え、そのトランジスタはシフト制御 モータ１００に電流を与える。ルーチン４００はそれから処理ステップ４２２か ら処理ステップ４２４に移動し、その処理ステップ４２４はモータ制御サブルー チン４３０に従ってシフト制御モータ１００を駆動し続ける。

【０１０３】 モータ制御サブルーチン４３０は図２１に示されている。サブルーチン４３０ は３２番目のシフト取り消し（ｃａｎｃｅｌｌａｔｉｏｎ）フラッグをクリヤー するステップ４３２によって初期化されかつシフト制御モータ１００にブレーキ が作用されているかどうかを問う決定点４３４に移動する。もしシフト制御モー タにブレーキが作用されていれば、サブルーチンはイエスで分岐しかつ処理ステ ップ４４０に入り、その処理ステップ４４０は図２２に示されるシフトモータブ レーキ作用ルーチンと協働する。もしシフトモータ１００にブレーキが作用され ていないなら、決定点４３４はノーで退出されかつサブルーチンは処理ステップ ４３６に入り、その処理ステップ４３６はエンコーダ組立体１０６によって示さ れるシフト制御モータ１００の現在の位置を読み取る。サブルーチン４３０はそ れから決定点４３８に移動し、その決定点４３８はエンコーダ組立体１０６及び 関連する構成要素の現在の位置を所望の位置と比較する。もしそれらが同じなら 、決定点４３８はイエスで退出されかつプログラムはシフト制御モータ１００に ブレーキを作用させる処理ステップ４４０に移動する。

【０１０４】 もしエンコーダ組立体１０６の位置がその所望の位置と一致しないと、決定点 ４３８はノーで退出されかつサブルーチンは決定点４４２に入り、その決定点４ ４２はタイマを読み取ってシフト制御モータ１００が動作される時間の長さを決 定する。もしシフト制御モータ１００が動作されかつ所定の時間長さを超える間 回転すると、決定点４４２はイエスで退出されかつサブルーチン４３０はシフト 制御モータ１００にブレーキを作用させる処理ステップ４４０に入る。もしシフ ト制御モータ１００が動作されている時間が所定の時間より短いと、決定点４４ ２はノーで退出されかつサブルーチンは第２の診断決定点４４４に移動し、その 診断決定点４４４はシフト制御モータ１００が所定の時間長さを超える間失速ル 電流を（ｓｔａｌｌ ｃｕｒｒｅｎｔ）受けていたかどうかを決定する。もし受 けていたなら、決定点４４４はイエスで退出されかつ処理ステップ４４０に入る 。

【０１０５】 もしシフト制御モータ１００が所定の時間長さを超える時間の間ストール電流 を受けていなかったなら、決定点４４０はノーで退出されかつプログラムは決定 点４４６に入り、その決定点４４６はエンコーダ組立体１０６及び関連する構成 要素の所望の位置が高速歯車であるかどうかを問う。もしこれが所望の位置なら 、決定点４４６はイエスで退出されかつサブルーチン４３０は決定点４４８に入 る。もし所望の位置が高速歯車でないなら、決定点はノーで退出されかつサブル ーチン４３０は決定点４５２に移動する。

【０１０６】 決定点４４８はシフト制御モータ１００の電流方向が時計回り方向かどうかを 問う。もし時計回り方向でないなら、決定点４４８はノーで退出されかつサブル ーチン４００はシフト制御モータ１００の所望の回転方向が時計回り方向である ということを確立する処理ステップ４４９に移動し、その後シフト制御モータ１ ００にブレーキを作用させる処理ステップ４４０に進む。もしシフト制御モータ １００の電流方向が時計回り方向なら、サブルーチンはイエスで決定点４４８を 退出されかつ処理ステップ４５０に移動し、その処理ステップ４５０はシフト制 御モータ１００の連続した時計回り方向の回転を命令する。処理ステップ４５０ を退出して、サブルーチン４３０は図２０に示されたルーチン４００の処理ステ ップ４２４に戻る。

【０１０７】 決定点４５２に戻って、この決定点はエンコーダ組立体１０６及び関連する構 成要素の所望の位置が低速歯車であるかどうかを決定する。もしこれが所望の位 置なら、サブルーチン４３０はイエスで決定点４５２を退出されかつ決定点４５ ４に入る。もし所望の位置が低速歯車でないなら、決定点４５２はノーで退出さ れかつサブルーチン４３０は決定点４５８に移動する。

【０１０８】 もしサブルーチン４３０が決定点４５４に入ると、シフト制御モータ１００の 現在の回転方向の問い合わせが行われてシフト制御モータが反時計回り方向で動 作しているかどうかを決定する。もし反時計回り方向でないと、決定する４５４ はノーで退出されかつサブルーチン４３０はシフト制御モータ１００の所望の回 転が反時計回り方向であることを示す処理ステップ４５５に入り、その後シフト 制御モータ１００にブレーキを作用させる処理ステップ４００に進む。もしシフ ト制御モータ１００が反時計回り方向で動作されていると、決定点４５４はイエ スで退出されかつサブルーチンは処理ステップ４５６に移動し、その処理ステッ プ４５６はシフト制御モータ１００に反時計回り方向に回転し続けるよう命令す る。処理ステップ４５６を退出して、サブルーチン４３０は図２０に示されたル ーチン４００の処理ステップ４２４に戻る。決定点４５８はシフト制御モータ１ ００の現在の所望の方向が反時計回り方向であるかどうかを問う。もし反時計回 り方向なら、決定点４５８はイエスで退出されかつサブルーチンは決定点４４８ に戻る。もしシフト制御モータ１００の所望の方向が反時計回り方向でないなら 、決定点４５８はノーで退出されかつサブルーチンは決定点４５４に戻る。

【０１０９】 図２２において、モータ制御サブルーチン４３０から、シフトモータブレーキ 作用サブルーチン４９０は決定点４９２で開始され、その決定点４９２はシフト 制御モータ１００にブレーキが作用しているかどうかを決定する。もしブレーキ が作用していないと、サブルーチン４９０はノーで分岐しかつ一連の五つの処理 ステップに入り、それらのステップの最初のステップ、すなわち処理ステップ４ ９４はモータオン時間カウンタ（ｍｏｔｏｒ ｏｎ ｔｉｍｅ ｃｏｕｎｔｅｒ ）をクリヤーし、そのカウンタは今のデューティサイクル中のシフト制御モータ １００のオン時間を合計してきた。サブルーチン４９０はそれからタイマをクリ ヤーする処理ステップ４９６に移動し、そのタイマはもしモータが失速されてい たなら、合計の失速時間を蓄積している。次に、処理ステップ４９８が行われ、 その処理ステップ４９８はシフトモータ１００が切られるように命令されている かどうかを示す。処理ステップ５００はシフト制御モータ１００への電気エネル ギを終わらせる命令を発生する。サブルーチン４９０はそれから処理ステップ５ ０２に入り、その処理ステップ５０２は１００ミリ秒の遅れを中断（ｔｉｍｅ ｏｕｔ）する。一連の処理ステップ４９４、４９６、４９８、５００及び５０２ は、１００ミリ秒の遅れが経過したときかつサブルーチンが処理ステップ５０４ に戻ったとき完了される。シフト制御モータ１００にブレーキを作用させるよう に命令する処理ステップ５０４は、シフト制御モータ１００のブレーキ作用に関 する決定点４９２の質問に応答してイエスで入られる。処理ステップ５０４はシ フト制御モータ１００にブレーキを作用させる命令を発生する。

【０１１０】 シフトモータブレーキ作用サブルーチン４９０は、処理ステップ５０４から処 理ステップ５０６に移動し、その処理ステップ５０６はシフト制御モータ１００ ブレーキ作用フラッグをセットする。サブルーチン４９０はそれから決定点５０ ８に入り、その決定点５０８はシフト制御モータ１００のブレーキ作用時間が経 過したかどうかを問う。もし時間が経過していないなら、サブルーチンはノーで 分岐しかつモータ制御サブルーチン４３０の処理ステップ４４０に戻る。もし応 答が肯定的なら、サブルーチンはイエスで分岐しかつシフト制御モータ１００を 切る処理ステップ５１０に入る。サブルーチン４９０はそれから処理ステップ５ １２に入り、その処理ステップ５１２はモータにブレーキが作用していないこと を関連するルーチン及びサブルーチンに示す。続いて、サブルーチンは処理ステ ップ５１４に入り、その処理ステップ５１４はモータブレーキ作用タイマをゼロ にするようにクリヤーし又はセットする。最後に、サブルーチン４９０はブレー キの位置をチェックする処理ステップ５１６に入り、他のサブルーチン、図２３ に示されるブレーキモータ位置サブルーチン５２０に分岐する。ブレーキモータ 位置サブルーチン４９０が完了したとき、シフトモータブレーキ作用サブルーチ ン４９０はモータ制御サブルーチン４３０の処理ステップ４４０に戻り、そのモ ータ制御サブルーチンは処理ステップ４２４においてシフトモータ制御ルーチン ４００に戻る。

【０１１１】 図２３において、ブレーキモータ位置サブルーチン５２０は初期化ステップ５ ２２で開始し、その初期化ステップ５２２は図２４に示されかつ続いて述べられ るモータ位置読み取りサブルーチン５４０からエンコーダ組立体１０６の現在の 位置を読み取る。エンコーダ組立体１０６の位置に関する現在の情報、したがっ て関連する構成要素の位置の情報が供給されて、サブルーチン５２０は決定点５ ２４に入り、その決定点５２４はモータ位置読み取りルーチン５４０及びエンコ ーダ組立体１０６からのデータをセレクタスイッチ１８８によって選択された位 置と比較する。もし位置が同じなら、サブルーチン５２０はイエスで分岐しかつ 処理ステップ５２６で始まる一連の処理ステップに入り、その処理ステップ５２ ６は最新の動作として機能しかつエンコーダ組立体１０６の旧位置をメモリー内 に現在の位置としてセットする。それから処理ステップ５２８に入り、その処理 ステップ５２８は位置誤差カウンタをクリヤーする、すなわちゼロにセットする 。最後に、サブルーチン５２０は処理ステップ５３０に入り、その処理ステップ ５３０はマイクロコントローラ２００の他のサブルーチンにシフト制御モータ１ ００が除勢されていることを表示する。サブルーチン５２０はそれからシフトモ ータブレーキ作用サブルーチン４９０の処理ステップ５１６に戻る。

【０１１２】 決定点５２４に戻って、もし所望の位置とエンコーダ組立体１０６の現在の位 置とが異なると、決定点５２４はノーで退出されかつサブルーチン５２０は決定 点５３２に入り、その決定点５３２は位置誤差カウンタを問いただし、位置にお ける誤差が最大予備セット数を超えるかどうかを決定する。本考案の即時応答装 置１０において、この値は６でセットされている。もしこの値が超過されている と、プログラムはイエスで分岐しかつ点火サイクル打ち切りフラッグをセットす る処理ステップ５３４に入る。前に記載したように、この打ち切りフラッグは計 器盤表示ライト２０２の一つを表示しかつ点火スイッチがリセットされる、すな わち切られその後入れられるまで、即時応答装置１０のそれ以上の動作が禁止さ れる。もし位置誤差の数が最大値より少ないと、決定点５３２はノーで分岐しか つ処理ステップ５１６でシフトモータブレーキ作用サブルーチン４９０に戻る。

【０１１３】 点火サイクル打ち切りフラッグが処理ステップ５３４でセットされていたとき 、サブルーチン５２０はモータ動作診断失敗フラッグ（ｍｏｔｏｒ ｍｏｖｅｍ ｅｎｔ ｄｉａｇｏｎｏｓｔｉｃ ｆａｉｌｕｒｅ ｆｌａｇ）をセットする第 ２の処理ステップ５３６に移動する。サブルーチン５２０はそれから最終処理ス テップ５３８に移動し、その最終処理ステップ５３８は必要なとき他のサブルー チンにシフト制御モータ１００が動作していないことを示す。ブレーキモータ位 置サブルーチン５２０はそれから処理ステップ５１６でシフトモータブレーキ作 用サブルーチン４９０に戻る。

【０１１４】 図２４において、エンコーダ組立体１０６から与えられる情報を読み取ること によってシフト制御モータ１００の位置を読み取る最終のサブルーチン５４０が 記載される。モータ位置読み取りサブルーチン５４０は初期化ステップ５４２に おいて開始し、そのステップ５４２はエンコーダ組立体１０６によって与えられ た最終の現在位置をエンコーダ組立体１０６によって与えられる今の値で新しく する。サブルーチン５４０は処理ステップ５４４に移動し、その処理ステップ５ ４４はエンコーダ組立体１０６を問いただしかつその現在の位置に関する情報を それから受け取る。サブルーチン５４０はそれから決定点５４６に入り、その決 定点５４６はエンコーダ組立体１０６の前の位置を最も最近の読み取り位置と比 較する。もしそれらが同じなら、サブルーチン５４０はイエスで分岐しかつ決定 点５５０に入る。もしエンコーダ組立体１０６の最終の位置及び最近読み取った 位置が同じでないと、サブルーチン５４０はノーで分岐し、前以てセットされた 有効なエンコーダ位置フラッグをクリヤーする処理ステップ５４８に入り、その 後決定点５５０に戻る。

【０１１５】 決定点５５０において、シフト制御モータ１００及びエンコーダ組立体１０６ の示された位置が有効であるかどうかが決定される。もしそれらが有効なら、プ ログラムはイエスで分岐しかつ初期化ステップ５２２においてブレーキモータ位 置サブルーチン５２０に戻る。もしシフト制御モータ１００及びエンコーダ組立 体１０６の位置が有効でないなら、サブルーチン５４０はノーで分岐しかつ決定 点５５２に入る。決定点５５２はエンコーダ組立体１０６の現在の位置を知られ たかつ受けられた値に逆らってチェックし、それは表Ｉに示されているものを与 える。もし位置が表Ｉに列挙されていないなら、決定点５５２はノーで退出され かつサブルーチン５４０は処理ステップ５５４に入り、その処理ステップ５５４ はエンコーダ組立体１０６の有効でない位置の表示をセットする。サブルーチン ５４０はそれから決定点５５６に入り、その決定点５５６はこの動作サイクル中 に到達した無効な幾つかの位置をメモリーに記録された最大値と比較する。もし 最大値が超過されていなかったなら、サブルーチン５４０はノーで分岐しかつ初 期化ステップ５２２でブレーキモータ位置サブルーチン５２０に戻る。もし無効 な位置の最大数が超過されていたなら、サブルーチン５４０はイエスで分岐しか つ打ち切りモータ作動フラッグをセットする処理ステップ５５８に入る。最後に 、無効な位置カウンタをクリヤーする、すなわちゼロをリセットする命令を発生 する処理ステップ５６０が行われる。処理ステップ５６０に続いて、モータ位置 読み取りサブルーチン５４０は初期化ステップ５２２においてブレーキモータ位 置サブルーチン５２０に戻る。

【０１１６】 決定点５５２に戻って、もしエンコーダ組立体１０６の位置が表１に列挙され ていると、決定点５５２はイエスで退出されかつ処理ステップ５６４に入り、そ の処理ステップ５６４にはエンコーダ組立体１０６及びシフト制御モータ１００ の位置が有効であるという表示を発生する。サブルーチン５４０はそれから第２ の処理ステップ５６６に行き、その処理ステップは無効なエンコーダ組立体１０ ６位置カウンタをクリヤーする、すなわちゼロにリセットする。次に、サブルー チン５４０は決定点５６８に入り、その決定点５６８はエンコーダ組立体１０６ がシフト制御モータ１００の現在の位置が中立位置にならない又は中立位置にあ ることを示すかどうかを決定する。もし回答が肯定的ならば、サブルーチン５４ ０はイエスで分岐しかつ処理ステップ５７０に入り、その処理ステップ５７０は シフト制御モータ１００の方向を時計回り方向にセットする。もし回答が否定的 ならば、サブルーチン５４０はノーで分岐しかつ処理ステップ５７２に入り、そ の処理ステップ５７２はシフト制御モータ１００の方向が反時計回り方向になる ように命令する。いずれの場合も、モータ位置サブルーチン５４０は完結されサ ブルーチン５４０は初期化ステップ５２２においてブレーキモータ位置サブルー チン５２０に戻る。

【０１１７】

【考案の効果】

本考案によれば、車輪の滑りに応答して車両を自動的に二輪駆動かた四輪駆動 に切り換えることが可能である。 上記は本考案を実施するための考案者によって考え出された最適のモードであ る。しかしながら、四輪駆動装置の技術で改良、変形を加えた装置は当業者には 容易である。前述の開示により当業者が本考案を実施できるかぎり、上記の種々 の改良、変形は本考案の範囲内である。

【提出日】平成１４年９月３０日（２００２．９．３０）

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１５

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１５】

【課題を解決するための手段】

本願の一つの考案は、一次差動装置、一次車軸及び一次駆動輪を有する一次駆 動組立体と、二次差動装置、二次車軸及び二次駆動輪を有する二次駆動組立体と 、トルクを前記一次駆動組立体に供給するための伝動装置と、前記伝動装置に隣 接して配置されかつトルクを前記一次駆動組立体から前記二次駆動組立体にトル クを選択的に伝達するための電磁調整クラッチを有するトランスファケースであ って、前記電磁調整クラッチが、電磁コイル及びカム面を画成する少なくとも一 つの回転部材を備えるトランスファケースと、前記一次駆動組立体の回転速度を 検出するための第１のセンサと、前記二次駆動組立体の回転速度を検出するため の第２のセンサと、前記一次駆動組立体の回転速度を前記二次駆動組立体の回転 速度と比較しかつ前記速度間の差が所定の値より大きくなったとき前記調整クラ ッチを段階的に係合し、前記差が所定の値より小さいとき前記調整クラッチを非 係合にするためのマイクロコントローラと、を組み合わせて備えて構成されてい る。 本願の他の考案は、前ドライブラインと後ドライブラインとを有する自動車用 の駆動装置において、原動機と、出力部を有する伝動装置と、車軸と、車輪と前 記伝動装置の出力部によって駆動される入力部とを有する一次差動装置を備える 一次駆動組立体と、車軸と、車輪と入力部を有する二次差動装置とを備える二次 駆動組立体と、前記伝動装置に隣接して配置されかつ入力部及び前記二次差動装 置の入力部を駆動する出力部を有する摩擦クラッチ組立体を有するトランスファ ケースであって、前記摩擦クラッチ組立体が、電磁コイル及びカム面を画成する 少なくとも一つの回転部材を備えているトランスファケースと、前記伝動装置の 出力部から前記摩擦クラッチ組立体の前記入力部に駆動トルクを伝達するための 駆動部材と、前記一次駆動組立体の回転速度を前記二次駆動組立体の回転速度と 比較しかつ前記速度間の差が所定の値より大きくなったとき前記調整クラッチを 段階的に係合し、前記差が所定の値より小さいとき前記調整クラッチを非係合に するためのマイクロコントローラと、を組み合わせて備えて構成されている。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案による即時応答車両駆動装置の駆動要素
及びセンサの図解平面図である。

【図２】本考案による即時応答車両駆動装置のトランス
ファケース及び電磁クラッチ組立体の全断面図である。

【図３】図２の線３−３にそって切断した電磁クラッチ
組立体に組み込まれた一つのクラッチボール及び関連す
るリセスの断面の平らなパターン展開図である。

【図４】本考案による即時応答車両駆動装置の電磁クラ
ッチ組立体の拡大部分断面図である。

【図５】本考案による即時応答車両駆動装置の電磁クラ
ッチ組立体の代わりの形状の拡大部分断面図である。

【図６】［Ａ］は本考案による即時応答車両駆動装置の
第１の代わりの実施例の図解平面図であり、［Ｂ］は本
考案による即時応答車両駆動装置の第２の代わりの実施
例の図解平面図である。

【図７】トランスファケースの高速−中立−低速クラッ
チの現在の位置に関するデータをあたえるために本考案
において使用されているエンコーダ組立体の図解平面図
である。

【図８】本考案によるマイクロコントローラの割り込み
被駆動ルーチンの動作の図解説明図である。

【図９】本考案による電磁クラッチ組立体のコイルに与
えられる増加された及び減少された電気エネルギの図解
説明図である。

【図１０】本考案によるマイクロコントローラのリアル
タイム割り込み監視（ｒｅａｌｔｉｍｅ ｉｎｔｅｒｒ
ｕｐｔ ｅｘｅｃｕｔｉｖｅ）の動作を与えるフロー線
図の第１の部分の図である。

【図１１】本考案によるマイクロコントローラのリアル
タイム割り込み監視の動作を与えるフロー線図の第２の
部分の図である。

【図１２】本考案によるマイクロコントローラのリアル
タイム割り込み監視の動作を与えるフロー線図の第３の
部分の図である。

【図１３】装置の初期化及び車両速度の計算に関係する
本考案によるマイクロコントローラのルーチンの動作を
示すフロー線図である。

【図１４】調整電磁クラッチ組立体の動作に関連する本
考案によるマイクロコントローラのルーチンの動作を示
すフロー線図の第１の部分を示す図である。

【図１５】調整電磁クラッチ組立体の動作に関連する本
考案によるマイクロコントローラのルーチンの動作を示
すフロー線図の第２の部分を示す図である。

【図１６】係止ハブの制御に関する本考案によるマイク
ロコントローラのサブルーチンの動作を示すフロー線図
である。

【図１７】電磁クラッチ組立体への段階的に増加する動
力に関する本考案によるマイクロコントローラのサブル
ーチンの動作を示すフロー線図である。

【図１８】電磁クラッチ組立体への段階的に減少する動
力に関する本考案によるマイクロコントローラのサブル
ーチンの動作を示すフロー線図である。

【図１９】運転者シフト命令に関する本考案によるマイ
クロコントローラのサブルーチンの動作を示すフロー線
図である。

【図２０】シフトモータの制御に関する本考案によるマ
イクロコントローラのルーチンの動作を説明するフロー
線図である。

【図２１】シフトモータの制御に関する本考案によるマ
イクロコントローラのサブルーチンの動作を説明するフ
ロー線図である。

【図２２】シフトモータのブレーキ作用に関する本考案
によるマイクロコントローラのサブルーチンの動作を示
すフロー線図である。

【図２３】ブレーキが作用されたシフトモータの位置に
関する本考案によるマイクロコントローラのサブルーチ
ンの動作を説明するフロー線図である。

【図２４】シフトモータの位置に関する本考案によるマ
イクロコントローラのサブルーチンの動作を説明するフ
ロー線図である。

【符号の説明】

１０、１０’、１０” 四輪車両駆動装置 １２、１２’、１２” 前車軸 １４、１４’、
１４” 前差動装置 ２２、２２’、２２” 前タイヤ及び車輪組立体 ２４、２４’、２４” 前駆動軸 ２６ 出力軸 ２８ トランスファケース ３２、３２’、
３２” 後車軸 ３４、３４’、３４” 後タイヤ及び車輪組立体 ３６、３６’、３６” 後差動装置 ３８、３８’、
３８” 後駆動軸 ４０ 出力軸 ４２、４２’、
４２” 内燃エンジン ４４ 変速機 ２００ マイク
ロコントローラ １２４、１２４’、１２４” 調整クラッチ組立体 １７０、１７０’、１７０” センサ １７６、１７６’、１７６” センサ

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１４年９月３０日（２００２．９．３
０）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】実用新案登録請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【実用新案登録請求の範囲】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 500124378 Ｐｏｗｅｔｒａｉｎ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｃｅｎｔｅｒ 3800 Ａｕｔｏｍａｔｉ ｏｎ Ａｖｅｎｕｅ Ｓｕｉｔｅ 100, Ａｕｂｕｒｎ Ｈｉｌｌｓ，Ｍｉｃｈｉｇ ａｎ 48326−1782 Ｕ．Ｓ．Ａ (72)考案者 ウィル・ワトソン アメリカ合衆国ミシガン州48034，サウス フィールド，エッジモント・ドライブ 24122 (72)考案者 アラン・エル・ミラー アメリカ合衆国ニューヨーク州14850，イ サカ，ホライゾン・ドライブ 38 (72)考案者 ドゥリュー・エイ・サウドクィスト アメリカ合衆国ミシガン州48187，カール トン，ヒラリー 39910 (72)考案者 ロジャー・ティー・シンプソン アメリカ合衆国ニューヨーク州14850，イ サカ，ウッドレーン・ロード 29 (72)考案者 ダイアン・ケイ・ダックロー アメリカ合衆国ミシガン州48335、ファー ミントン，ヴィカリー・レーン 36457 (72)考案者 ジョセフ・ダブリュー・ベッカーマン アメリカ合衆国ミシガン州48154，リヴォ ニア，リーヴァン・ロード 16250 (72)考案者 ダン・ジェイ・ショーウォルター アメリカ合衆国ミシガン州48170，プリマ ス，パインヴュー・ドライブ 9320 Ｆターム(参考） 3D043 AA01 AB01 AB17 EA02 EA25 EA32 EA40 EA42 EB02 EB03 EB14 EE02 EE06 EE07 EF09 EF12 EF14 EF18 EF19

Claims (22)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 一次差動装置（３６；１４’；１
   ４”）、一次車軸（３２、１２’、１２”）及び一次駆
   動輪（３４；２２’；２２”）を有する一次駆動組立体
   と、 二次差動装置（１４；３６’；３６”）、二次車軸（１
   ２；３２’；３２”）及び二次駆動輪（２２；３４’；
   ３４”）を有する二次駆動組立体と、 トルクを前記一次駆動組立体に供給するための伝動装置
   (４４；２５)と、 トルクを前記一次駆動組立体から前記二次駆動組立体に
   トルクを選択的に伝達するための電磁調整クラッチ（１
   ２４；１２４’；１２４”）と、 前記一次駆動組立体の回転速度を検出するための第１の
   センサ（１７０；１７０’；１７０”）と、 前記二次駆動組立体の回転速度を検出するための第２の
   センサ（１７６；１７６’；１７６”）と、 前記一次駆動組立体の回転速度を前記二次駆動組立体の
   回転速度と比較しかつ前記速度間の差が所定の値より大
   きくなったとき前記調整クラッチ（１２４；１２４’；
   １２４”）を係合し、前記差が所定の値より小さいとき
   前記調整クラッチ（１２４；１２４’；１２４”）を非
   係合にするためのマイクロコントローラ（２００）と、
   を組み合わせて備えている適応性を有する四輪車両駆動
   装置（１０；１０’；１０”）。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の適応性を有する四輪車
   両駆動装置（１０）において、前記一次駆動組立体（３
   ２；３４；３６）が車両の後部にありかつ前記二次駆動
   組立体（１２；１４；２２）が車両の前部にある四輪車
   両駆動装置（１０）。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の適応性を有する四輪車
   両駆動装置（１０’；１０”）において、前記一次駆動
   組立体（１２’、１４’、２２’：１２”、１４”、２
   ２”）が車両の前部にありかつ前記二次駆動組立体（３
   ２’、３４’３６’；３２”、３４”、３６”）が車両
   の後部にある四輪車両駆動装置（１０’；１０”）。
4. 【請求項４】 請求項１ないし３のいずれかに記載の適
   応性を有する四輪車両駆動装置（１０；１０’；１
   ０”）において、スロットルの位置を示すセンサ（１８
   ４）を更に備え、前記マイクロコントローラ（２００）
   が前記調整クラッチ（１２４；１２４’；１２４”）を
   段階的に制御するために前記スロットル位置センサ（１
   ８４）に応答する四輪車両駆動装置（１０；１０’；１
   ０”）。
5. 【請求項５】 請求項１ないし４のいずれかに記載の適
   応性を有する四輪車両駆動装置（１０；１０’；１
   ０”）において、前記調整クラッチ（１２４；１２
   ４’；１２４”）が電磁コイル（１４４）と、カム面
   （１３０Ａ；１３０Ｂ）を有する作動装置とを備え、前
   記電磁コイルがＰＷＭによって駆動される四輪車両駆動
   装置（１０；１０’；１０”）。
6. 【請求項６】 請求項１ないし５のいずれかに記載の適
   応性を有する四輪車両駆動装置（１０；１０’；１
   ０”）において、更に、前記二次駆動車輪（２２；３
   ４’；３４”）を前記二次車軸（１２；３２’；３
   ２”）に選択的に連結するための車軸係合クラッチ（１
   ６）を備え、そこにおいて、前記マイクロコントローラ
   （２００）が車輪の滑りを検出しかつ二輪駆動運転中に
   前記速度間の差が第２の所定の値を超えたとき前記調整
   クラッチ（１２４；１２４’；１２４”）及び前記車軸
   係合クラッチ（１６）を動作させる四輪車両駆動装置
   （１０；１０’；１０”）。
7. 【請求項７】 請求項１ないし６のいずれかに記載の適
   応性を有する四輪車両駆動装置（１０；１０’；１
   ０”）において、更に、前記二次車輪（２２；３４’；
   ３４”）の一つの回転速度を検知するための手段（１８
   ０；１８０；１８０”）を備えた四輪車両駆動装置（１
   ０；１０’；１０”）。
8. 【請求項８】 請求項１ないし７のいずれかに記載の適
   応性を有する四輪車両駆動装置（１０；１０’；１
   ０”）において、前記所定の値が車両速度の関数である
   四輪車両駆動装置（１０；１０’；１０”）。
9. 【請求項９】 請求項１ないし７のいずれかに記載の適
   応性を有する四輪車両駆動装置（１０；１０’；１
   ０”）において、前記所定の値がオーバーランニング駆
   動組立体の個性に依存する四輪車両駆動装置（１０；１
   ０’；１０”）。
10. 【請求項１０】 請求項１ないし７のいずれかに記載の
    適応性を有する四輪車両駆動装置（１０；１０’；１
    ０”）において、前記所定の値が車両のブレーキセンサ
    （１９０）の動作に依存する四輪車両駆動装置（１０；
    １０’；１０”）。
11. 【請求項１１】 前ドライブラインと後ドライブライン
    とを有する自動車用の駆動装置において、 原動機（４２；４２’；４２”）と、 出力部を有する伝動装置（４４、２５）と、 車軸（３２；１２’；１２”）と、車輪（３４；２
    ２’；２２”）と前記伝動装置の出力部によって駆動さ
    れる入力部（３８；２４’；２４”）とを有する一次差
    動装置（３６；１４’；１４”）を備える一次駆動組立
    体と、 車軸（１２；３２’；３２”）と、車輪（２２；３
    ４’；３４”）と入力部を有する二次差動装置（１４；
    ３６’；３６”）とを備える二次駆動組立体と、 前記伝動装置に隣接して配置されかつ入力部及び前記二
    次差動装置（１４；３６’；３６”）の入力部を駆動す
    る出力部を有する摩擦クラッチ組立体（１２４；１２
    ４’；１２４”）を有するトランスファケース（２８）
    であって、前記摩擦クラッチ組立体が、電磁コイル（１
    ４４）及びカム面（１３０Ａ）を画成する少なくとも一
    つの回転部材（１３６）を備えているトランスファケー
    スと、 前記伝動装置（４４、２５）の出力部から前記摩擦クラ
    ッチ組立体（１２４；１２４’；１２４”）の前記入力
    部に駆動トルクを伝達するための駆動部材（５０，３
    ８’）と、 前記一次駆動組立体の回転速度を前記二次駆動組立体の
    回転速度と比較しかつ前記速度間の差が所定の値より大
    きくなったとき前記調整クラッチ（１２４；１２４’；
    １２４”）を段階的に係合し、前記差が所定の値より小
    さいとき前記調整クラッチ（１２４；１２４’；１２
    ４”）を非係合にするためのマイクロコントローラ（２
    ００）と、を組み合わせて備えている駆動装置。
12. 【請求項１２】 請求項１１に記載の自動車用の駆動装
    置において、前記一次駆動組立体（３２；３４；３６）
    が車両の後部に配置されかつ前記二次駆動組立体（１
    ２；１４；２２）が車両の前部に配置されている駆動装
    置。
13. 【請求項１３】 請求項１１に記載の自動車用の駆動装
    置において、前記一次駆動組立体（１２’；１２”；１
    ４’；１４”；２２’；２２”）が車両の前部に配置さ
    れかつ前記二次駆動組立体（３２’；３２”；３４’；
    ３４”；３６’；３６”）が車両の後部に配置されてい
    る駆動装置。
14. 【請求項１４】 請求項１１ないし１３のいずれかに記
    載の自動車用の駆動装置において、更に、前記一次駆動
    組立体及び前記二次駆動組立体の回転速度を検出するセ
    ンサ（１７０；１７０’；１７０”；１７６；１７
    ６’；１７６”）と、前記検出された速度を受けかつ前
    記摩擦クラッチ組立体（１２４；１２４’；１２４”）
    の前記電磁コイル（１４４）に出力を与えるマイクロプ
    ロセッサ（２００）とを備える駆動装置。
15. 【請求項１５】 請求項１１ないし１４のいずれかに記
    載の自動車用の駆動装置において、更に、前記車両の舵
    取り車輪（２２；２２’；２２”）の角度位置を検出す
    るセンサ（１８２）を備える駆動装置。
16. 【請求項１６】 請求項１１ないし１５のいずれかに記
    載の自動車用の駆動装置において、更に、前記一次駆動
    組立体と共に回転するように配置された第１のトーンホ
    イール（１７２）と、前記第１のトーンホイール（１７
    ２）を検出する第１のセンサ（１７０；１７０’；１７
    ０”）と、前記二次駆動組立体と共に回転するように配
    置された第２のトーンホイール（１７８）と、前記第２
    のトーンホイール（１７２）を検出する第２のセンサ
    （１７６；１７６’；１７６”）と、を備える駆動装
    置。
17. 【請求項１７】 請求項１１ないし１６のいずれかに記
    載の自動車用の駆動装置において、更に、前記伝動装置
    （４４）の前記出力部に動作可能に関連付けられた減速
    組立体（４８）を備え、前記減速組立体（４８）が減速
    出力部（７６）及び前記伝動装置（２５）の前記出力部
    及び前記減速組立体（４８）の前記減速出力部（７６）
    の一つを選択するためのドライバが選択可能なクラッチ
    （８４）を有する駆動装置。
18. 【請求項１８】 請求項１７に記載の自動車用の駆動装
    置において、前記減速組立体（４８）が、太陽歯車（６
    ２）、複数の遊星歯車（７２）、遊星キャリヤ（７６）
    及びリング歯車（６８）を有する遊星歯車組立体である
    駆動装置。
19. 【請求項１９】 請求項１１ないし１８のいずれかに記
    載の自動車用の駆動装置において、前記摩擦クラッチ組
    立体（１２４’）が前記二次差動装置（３６’）に隣接
    して配置されている駆動装置。
20. 【請求項２０】 請求項１１ないし１９のいずれかに記
    載の自動車用の駆動装置において、更に、前記摩擦クラ
    ッチ組立体（１２４’）及び前記二次差動装置（３
    ６’）を受けるハウジングを備える駆動装置。
21. 【請求項２１】 請求項１１ないし２０のいずれかに記
    載の自動車用の駆動装置において、前記一次差動装置
    （１４’；１４”）及び前記伝動装置（２５）がトラン
    スアクスルを構成する駆動装置。
22. 【請求項２２】 請求項１１ないし２１のいずれかに記
    載の自動車用の駆動装置において、更に、前記電磁コイ
    ル（１４４）を電気的に駆動し、その電磁コイルに段階
    的に増加する動力を供給するようになっているコントロ
    ーラ（２００）を備える駆動装置。