JP2003220847A

JP2003220847A - 四輪駆動装置

Info

Publication number: JP2003220847A
Application number: JP2002017950A
Authority: JP
Inventors: Toshiharu Takasaki; 俊治高崎
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2002-01-28
Filing date: 2002-01-28
Publication date: 2003-08-05
Anticipated expiration: 2022-01-28
Also published as: JP4000857B2

Abstract

(57)【要約】【課題】断続機構（ＡＤＤ機構）を切り離し状態から
接続状態へ切り換える際、ロックショックの発生を抑制
することができる四輪駆動装置を提供すること。【解決手段】フロントプロペラシャフト１１と右前輪
１５との間を断続可能なＡＤＤ機構１７を切り離し状態
から接続状態へ切り換える際、ステップＳ６において、
フロントプロペラシャフト１１が回転を開始する予め定
めた必要トルクでトランスファクラッチ４を締結し、そ
の後、ステップＳ７において、ＡＤＤ機構１７の入力回
転数と出力回転数とが同期したと判断された時、ステッ
プＳ８において、ＡＤＤ機構１７を切り離し状態からロ
ック状態へ切り換えるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、前後輪への駆動ト
ルク配分を可変に制御する電子制御トルクスプリット四
輪駆動車の副駆動系にＡＤＤ(Automatic Disconnecting
Differential)機構付きのディファレンシャルが採用さ
れた四輪駆動装置の技術分野に属する。

【０００２】

【従来の技術】従来、四輪駆動装置としては、例えば、
米国特許第５４１１１１０号公報に記載のものが知られ
ている。

【０００３】この従来公報には、２ＷＤモードと、トル
ク配分制御４ＷＤモードと、前後輪ロック４ＷＤモード
を切換可能な４ＷＤシステムと、副駆動系であるフロン
トディファレンシャルと右前輪との間に設けられたＡＤ
Ｄ機構とを有し、２ＷＤ走行時には、フロントディファ
レンシャルと前輪を切り離してフロントプロペラシャフ
トが回転しないようにし、走行抵抗を低減して燃費低減
を図るようにし、２ＷＤモードからトルク配分制御４Ｗ
Ｄモードを選択すると、公報のFig-18のフローチャート
に示しているように、後輪駆動系と前輪駆動系との間に
介装されたトランスファクラッチを締結し、その後、リ
ヤプロペラシャフトの回転数とフロントプロペラシャフ
トの回転数が一致するとＡＤＤ機構をロックする技術が
提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
四輪駆動装置のにあっては、ＡＤＤ機構をロックするに
あたって、フロントプロペラシャフトとフロントディフ
ァレンシャルとの間のトランスファクラッチを完全締結
した後に、ＡＤＤ機構をロックしているため、加速走行
等で前輪と後輪とに回転差が生じるような場合、ＡＤＤ
機構の入出力回転数に差が出てしまい、この時にＡＤＤ
機構をロックすると、入出力回転数落差によりショック
が生じる。

【０００５】また、このショックは、上記従来技術のよ
うに、トランスファクラッチを強く締結してロック状態
にする場合には、トランスファクラッチの締結トルクが
そのまま入力され、大きなロックショックを発生してし
まう。

【０００６】本発明は、上記問題点に着目してなされた
もので、その目的とするところは、断続機構を切り離し
状態から接続状態へ切り換える際、ロックショックの発
生を抑制することができる四輪駆動装置を提供すること
にある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に係る発明では、主駆動軸及びディファレ
ンシャルを介して駆動される主駆動輪とからなる主駆動
系と、副駆動軸及びディファレンシャルを介して駆動さ
れる副駆動輪とからなる副駆動系と、前記主駆動軸と副
駆動軸との間に介装され、クラッチ締結により副駆動軸
を駆動するトランスファクラッチと、を備えた四輪駆動
装置において、前記副駆動軸と副駆動輪との間を断続可
能な断続機構と、前記断続機構を切り離しと接続の制御
を行う断続機構切換制御手段と、前記副駆動軸の回転数
を検出する副駆動軸回転数検出手段と、車速に同期して
回転する副駆動系もしくは主駆動系の回転数を検出する
同期回転数検出手段と、を設け、前記断続機構切換制御
手段は、前記断続機構を切り離し状態から接続状態へ切
り換える際、前記副駆動軸が回転を開始する予め定めた
必要トルクで前記トランスファクラッチを締結し、その
後、前記副駆動軸回転数検出手段で検出した副駆動軸回
転数と前記同期回転数検出手段で検出した回転数とが同
期した時に切り換えることを特徴とする。

【０００８】請求項２に係る発明では、請求項１に記載
された四輪駆動装置において、前記副駆動系のディファ
レンシャル内の油温を測定もしくは推定する油温検出手
段を設け、前記断続機構切換制御手段は、ディファレン
シャル油温が低いほど、前記トランスファクラッチを締
結する必要トルクを大きな値に設定したことを特徴とす
る。

【０００９】請求項３に係る発明では、請求項１または
請求項２に記載された四輪駆動装置において、主駆動輪
のみ駆動する二輪駆動モードと、主駆動輪及び副駆動輪
で駆動する四輪駆動モードを選択可能なモード選択手段
を設け、前記断続機構切換制御手段は、前記モード選択
手段を二輪駆動モードから四輪駆動モードに切り換えた
際に、前記断続機構を切り離し状態から接続状態へ切り
換えることを特徴とする。

【００１０】請求項４に係る発明では、請求項３に記載
された四輪駆動装置において、前記モード選択手段によ
る四輪駆動モードの選択時には、主駆動輪と副駆動輪の
回転速度差に応じて前記トランスファクラッチの締結ト
ルクを制御する駆動配分トルク制御手段を設けたことを
特徴とする。

【００１１】請求項５に係る発明では、請求項１ないし
請求項４の何れかに記載された四輪駆動装置において、
前記断続機構は、副駆動系のディファレンシャルと左右
副駆動輪のうち一方との間に設けられたことを特徴とす
る。

【００１２】

【発明の作用および効果】請求項１に係る発明にあって
は、副駆動軸と副駆動輪との間を断続可能な断続機構を
切り離し状態から接続状態へ切り換える際、断続機構切
換制御手段において、副駆動軸が回転を開始する予め定
めた必要トルクでトランスファクラッチが締結され、そ
の後、副駆動軸回転数検出手段で検出した副駆動軸回転
数と、同期回転数検出手段で検出した回転数（車速に同
期した副駆動系もしくは主駆動系の回転数）とが同期し
た時に切り離し状態から接続状態へ切り換えられる。

【００１３】よって、断続機構の入出力回転数が同期し
ていることを確認して断続機構が接続されるため、断続
機構の入出力回転数落差によるロックショックの発生を
抑制することができる。しかも、断続機構の入出力回転
数に僅かな落差があっても、トランスファクラッチは副
駆動軸が回転を開始する予め定めた必要トルク、言い換
えると、副駆動軸を回転させる最小限のトルクで締結さ
れているため、ロックショックの発生を小さく抑えるこ
とができる。

【００１４】請求項２に係る発明にあっては、油温検出
手段において、副駆動系のディファレンシャル内の油温
が測定もしくは推定され、断続機構切換制御手段におい
て、ディファレンシャル油温が低いほど、トランスファ
クラッチを締結する必要トルクが大きな値に設定され
る。

【００１５】すなわち、ディファレンシャル油温が低い
時は、オイル粘度が増大し、副駆動系のディファレンシ
ャルのフリクショントルクが大きくなり、小さなトルク
配分では副駆動系のプロペラシャフトが回転しない、も
しくは、必要回転数まで上昇するのに時間を要する。こ
れを防止するため、予め低油温まで見込んだ配分トルク
に設定すると、通常温度域で不要に大きなトルクが配分
されるため、断接機構がロックした後、本来の駆動トル
ク配分制御に復帰する際、トルク段差が大きくてショッ
クや異音が発生する。

【００１６】これに対し、ディファレンシャル油温が低
いほど、トランスファクラッチを締結する必要トルクを
大きな値に設定することで、油温が高いときには必要ト
ルクが小さな値に設定され、油温が低いときでも確実に
副駆動軸が回転を開始する必要トルクを付与することが
できる。

【００１７】よって、低油温時において断接機構のロッ
クによる四輪駆動走行を可能としながら、通常の油温域
において断接機構のロックに伴うショックや異音の発生
を回避することができる。

【００１８】請求項３に係る発明にあっては、断続機構
切換制御手段において、モード選択手段を二輪駆動モー
ドから四輪駆動モードに切り換えた際に、断続機構が切
り離し状態から接続状態へ切り換えられるため、二輪駆
動モードの選択時における燃費の向上と、二輪駆動モー
ドから四輪駆動モードへの選択時における切り換え応答
性の確保と、の両立を達成することができる。

【００１９】請求項４に係る発明にあっては、モード選
択手段による四輪駆動モードの選択時には、駆動配分ト
ルク制御手段において、主駆動輪と副駆動輪の回転速度
差に応じてトランスファクラッチの締結トルクが制御さ
れるため、四輪駆動モードの選択時に主駆動輪の駆動ス
リップが抑えられた高い駆動性能による四輪駆動走行を
達成することができる。

【００２０】請求項５に係る発明にあっては、断続機構
が、副駆動系のディファレンシャルと左右副駆動輪のう
ち一方との間に設けられているため、１つの断続機構の
みにより副駆動軸と副駆動輪の切り離しと接続を行うこ
とができる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の四輪駆動装置を実
現する実施の形態を、請求項１乃至請求項５に係る発明
に対応する第１実施例に基づいて説明する。

【００２２】（第１実施例）まず、構成を説明する。図
１は第１実施例の四輪駆動装置が適用された後輪駆動ベ
ースの四輪駆動車を示す全体システム図であり、図１に
おいて、１はエンジン、２は変速機、３は変速機出力
軸、４はトランスファクラッチ、５はリヤプロペラシャ
フト（主駆動軸）、６はリヤディファレンシャル、７は
右リヤドライブシャフト、８は左リヤドライブシャフ
ト、９は右後輪（主駆動輪）、１０は左後輪（主駆動
輪）、１１はフロントプロペラシャフト（副駆動軸）、
１２はフロントディファレンシャル、１３は右フロント
ドライブシャフト、１４は左フロントドライブシャフ
ト、１５は右前輪（副駆動輪）、１６は左前輪（副駆動
輪）、１７はＡＤＤ機構（断接機構）、１８はＡＤＤア
クチュエータ、１９は油圧供給装置、２０はトランスフ
ァユニットである。

【００２３】前記トランスファクラッチ４のクラッチ解
放時、エンジン１，変速機２及び変速機出力軸３からの
駆動力が、リヤプロペラシャフト５とリヤディファレン
シャル６と左右のリヤドライブシャフト７，８を介し
て、右後輪９及び左後輪１０へと伝達される（主駆動
系）。

【００２４】前記トランスファクラッチ４のクラッチ締
結時、エンジン１，変速機２及び変速機出力軸３からの
駆動力の一部が、トランスファクラッチ４からフロント
プロペラシャフト１１とフロントディファレンシャル１
２と左右のフロントドライブシャフト１３，１４を介し
て、右前輪１５及び左前輪１６へと伝達される（副駆動
系）。

【００２５】前記トランスファクラッチ４は、リヤプロ
ペラシャフト５とフロントプロペラシャフト１１との間
に介装され、油圧供給装置１９からの制御圧により締結
される油圧クラッチで、トランスファクラッチ４と油圧
供給装置１９によりトランスファユニット２０を構成し
ている。

【００２６】前記ＡＤＤ機構１７は、フロントディファ
レンシャル１２の右出力部と右フロントドライブシャフ
ト１３との間に介装され、ＡＤＤアクチュエータ１８に
より駆動されるシフトフォークの移動により、フロント
ディファレンシャル１２の右出力部と右フロントドライ
ブシャフト１３とを接続するロック状態と、フロントデ
ィファレンシャル１２の右出力部と右フロントドライブ
シャフト１３とを切り離すフリー状態とが切り換えられ
る。ここで、ＡＤＤアクチュエータ１８としては、バキ
ューム式やモータ式が採用される。

【００２７】前記トランスファクラッチ４とＡＤＤ機構
１７の電子制御系を説明すると、図１において、２１は
４ＷＤコントローラ、２２はモードスイッチ（モード選
択手段）、２３は右後輪速センサ、２４は左後輪速セン
サ、２５は右前輪速センサ（同期回転数検出手段）、２
６は左前輪速センサ、２７はリヤプロペラシャフト回転
センサ、２８はフロントプロペラシャフト回転センサ
（副駆動軸回転数検出手段）、２９はトランスファ油温
センサ、３０はフロントデフ油温センサ（油温検出手
段）、３１はＡＤＤ位置検出スイッチである。

【００２８】前記４ＷＤコントローラ２１は、モードス
イッチ２２によりトルク配分制御四輪駆動モードを選択
している時、後輪９，１０と前輪１５，１６の回転速度
差に応じてトランスファクラッチ４の締結トルクを制御
する駆動配分トルク制御部２１ａ（駆動配分トルク制御
手段）と、モードスイッチ２２により二輪駆動モードか
らトルク配分制御四輪駆動モードへの切り換え時、フロ
ントプロペラシャフト１１が回転を開始する必要トルク
（フロントデフ油温に応じて設定）でトランスファクラ
ッチ４を締結し、その後、フロントプロペラシャフト回
転センサ２８で検出した回転数に基づいて算出したＡＤ
Ｄ入力回転数と、右前輪速センサ２５で検出したＡＤＤ
出力回転数と、が同期した時にＡＤＤ機構１７を切り離
し状態から接続状態へ切り換えるＡＤＤ制御部２１ｂ
（断続機構切換制御手段）とを有する。なお、ＡＤＤ入
力回転数は、フロントプロペラシャフト回転数にフロン
トディファレンシャル１２の終減速ギヤ比を掛け合わせ
ることで算出される。

【００２９】前記モードスイッチ２２は、ドライバーに
よるスイッチ操作により、後輪９，１０のみを駆動する
二輪駆動モードと、回転速度差に応じて前後輪への駆動
力配分を制御するトルク配分制御四輪駆動モードと、後
輪９，１０と前輪１５，１６をロック状態にする前後輪
ロック四輪駆動モードと、のいずれかを選択することが
できる。そして、ＡＤＤ制御部２１ｂにおいて、モード
スイッチ２２を二輪駆動モードからトルク配分制御四輪
駆動モードに切り換えた際に、ＡＤＤ機構１７を切り離
し状態から接続状態へ切り換える。

【００３０】前記各車輪速センサ２３，２４，２５，２
６は、右後輪速と左後輪速と右前輪速と左前輪速をそれ
ぞれ検出し、その信号を４ＷＤコントローラ２１に送
る。

【００３１】前記リヤプロペラシャフト回転センサ２７
（車速センサ）は、リヤプロペラシャフト５の回転数を
検出し、その信号を４ＷＤコントローラ２１に送る。

【００３２】前記フロントプロペラシャフト回転センサ
２８は、フロントプロペラシャフト１１の回転数を検出
し、その信号を４ＷＤコントローラ２１に送る。

【００３３】前記トランスファ油温センサ２９は、トラ
ンスファクラッチ４内の油温を検出し、その信号を４Ｗ
Ｄコントローラ２１に送る。

【００３４】前記フロントデフ油温センサ３０は、フロ
ントディファレンシャル１２内の油温を測定し、その信
号を４ＷＤコントローラ２１に送る。そして、ＡＤＤ制
御部２１ｂにおいて、フロントデフ油温が低いほど、ト
ランスファクラッチ４を締結する必要トルクを大きな値
に設定する。

【００３５】前記ＡＤＤ位置検出スイッチ３１は、ＡＤ
Ｄアクチュエータ１８に設けられ、ＡＤＤ機構１７の接
続動作（ロック動作）が完了する位置までストロークす
ると切り換わるスイッチ信号を４ＷＤコントローラ２１
に送る。

【００３６】次に、作用を説明する。

【００３７】［ＡＤＤ機構の切換制御処理］図２は４Ｗ
Ｄコントローラ２１のＡＤＤ制御部２１ｂで実行される
ＡＤＤ機構１７の切り離し状態から接続状態への切換制
御処理の流れを示すフローチャートで、以下、各ステッ
プについて説明する。なお、この処理は、例えば、10ms
ecという一定の制御周期毎に繰り返し実行される。

【００３８】ＡＤＤ機構１７を切り離している二輪駆動
モードの選択時に処理が開始され、ステップＳ１では、
必要入力情報として、モードスイッチ２２からのスイッ
チ信号、右前輪速センサ２５からの右前輪速信号、フロ
ントプロペラシャフト回転センサ２８からの軸回転信
号、フロントデフ油温センサ３０からのフロントデフ油
温信号、ＡＤＤ位置検出スイッチ３１からのスィツチ信
号が読み込まれる。

【００３９】ステップＳ２では、モードスイッチ２２か
らのスイッチ信号が二輪駆動モードを示す信号からトル
ク配分制御四輪駆動モードを示す信号に切り換わったこ
とにより、ＡＤＤ機構１７のロックを許可するか否かが
判断される。

【００４０】ステップＳ３では、ＡＤＤ位置検出スイッ
チ３１からＡＤＤ機構１７のロック動作が完了する位置
までストロークすることで出力されるロック完了信号が
入力されたか否かが判断され、ロック完了信号が入力さ
れるまではステップＳ４へ移行し、ロック完了信号が入
力されるとステップＳ９へ移行する。

【００４１】ステップＳ４では、フロントデフ油温セン
サ３０からの電圧信号（アナログ信号）をデジタル値に
変換する。

【００４２】ステップＳ５では、ステップＳ４で得られ
たフロントデフ油温のデジタル変換値と、図３に示す必
要トルクマップとにより、必要トルクが算出される。こ
こで、必要トルクとは、フロントプロペラシャフト１１
が回転を開始するために必要なトランスファクラッチ４
の締結トルクをいう。そして、図３に示すように、フロ
ントデフ油温が最低温度Ｔminのときに最も大きな値、
フロントデフ油温が最低温度から油温Ｔ1までは急勾配
により低下する値、フロントデフ油温が油温Ｔ1から油
温Ｔ2までは緩勾配により低下する値、フロントデフ油
温が油温Ｔ2以上の領域では一定値、により与えられ
る。

【００４３】ステップＳ６では、ステップＳ５で算出さ
れた必要トルクを得る制御要求が駆動配分トルク制御部
２１ａに出力される。駆動配分トルク制御部２１ａは、
この要求を受けてトランスファクラッチ４を必要トルク
にて締結する油圧制御指令を油圧供給装置１９に対して
出力する。

【００４４】ステップＳ７では、ＡＤＤ機構１７の入出
力回転が同期しているか否かが判断され、Ｙｅｓの場合
はステップＳ８へ移行し、Ｎｏの場合はエンドへ移行す
る。ここで、ＡＤＤ機構１７の入力回転数は、フロント
プロペラシャフト回転数にフロントディファレンシャル
１２の終減速ギヤ比を掛け合わせることで算出され、Ａ
ＤＤ機構１７の出力回転数は、右前輪速センサ２５から
の右前輪速信号に基づいて算出され、例えば、ＡＤＤ機
構１７の入力回転数と出力回転数が、設定誤差範囲内で
ある場合にＡＤＤ機構１７の入出力回転が同期している
と判断される。

【００４５】ステップＳ８では、ＡＤＤ機構１７のロッ
ク実行指令がＡＤＤアクチュエータ１８に対して出力さ
れる。

【００４６】ステップＳ９では、ステップＳ３において
ＡＤＤ位置検出スイッチ３１からＡＤＤ機構１７のロッ
ク完了信号を受けた場合、ＡＤＤ機構１７のロック実行
指令が解除される。

【００４７】ステップＳ１０では、左右前輪１５，１６
への配分トルクを通常制御算出値にリカバーする指令が
駆動配分トルク制御部２１ａに対し出力される。

【００４８】［ＡＤＤ機構の切換制御作用］ドライバが
モードスイッチ２２に対する操作により、二輪駆動モー
ドからトルク配分制御四輪駆動モードを選択すると、図
２のフローチャートにおいて、ステップＳ１→ステップ
Ｓ２→ステップＳ３→ステップＳ４→ステップＳ５→ス
テップＳ６へと進む流れとなり、ステップＳ６では、フ
ロントデフ油温に応じて算出された必要トルクを得るク
ラッチ締結力にてトランスファクラッチ４が締結され
る。

【００４９】このトランスファクラッチ４の締結によ
り、リヤプロペラシャフト５に伝達されていた駆動トル
クの一部がトランスファクラッチ４を介してフロントプ
ロペラシャフト１１に伝達され、ＡＤＤ機構１７の切り
離しにより回転を停止していたフロントプロペラシャフ
ト１１が回転を開始する。

【００５０】そして、ステップＳ６からステップＳ７へ
進み、ステップＳ７において、ＡＤＤ機構１７の入出力
回転が同期していると判断されると、ステップＳ８へ進
み、ステップＳ８において、ＡＤＤ機構１７をロックす
る指令が出力される。

【００５１】そして、ＡＤＤ機構１７がＡＤＤアクチュ
エータ１８により駆動されるシフトフォークの移動によ
り、フロントディファレンシャル１２の右出力部と右フ
ロントドライブシャフト１３とを接続するロック状態に
なると、ＡＤＤ位置検出スイッチ３１からＡＤＤ機構１
７のロック完了信号が出力されるため、図２のフローチ
ャートにおいて、ステップＳ１→ステップＳ２→ステッ
プＳ３→ステップＳ９→ステップＳ１０へと進む流れと
なり、左右前輪１５，１６への配分トルクを前後輪回転
速度差に応じて算出し、トランスファクラッチ４のクラ
ッチ締結力を制御する通常の駆動配分トルク制御に受け
渡される。

【００５２】よって、ＡＤＤ機構１７の入出力回転数が
同期していることを確認してＡＤＤ機構１７がロックさ
れるため、ＡＤＤ機構１７の入出力回転数落差によるロ
ックショックの発生を抑制することができる。しかも、
ＡＤＤ機構１７の入出力回転数に僅かな落差があって
も、トランスファクラッチ４はフロントプロペラシャフ
ト１１が回転を開始する予め定めた必要トルク、言い換
えると、フロントプロペラシャフト１１を回転させる最
小限のトルクで締結されているため、ロックショックの
発生を小さく抑えることができる。

【００５３】［ＡＤＤ機構の切換制御の対比作用］ＡＤ
Ｄ機構１７をロック側に切り換える際、フロントプロペ
ラシャフト１１へ必要トルクを配分する場合と、フロン
トプロペラシャフト１１へ予め定めた一定トルクを配分
する場合との対比作用について説明する。

【００５４】まず、フロントディファレンシャル１２内
の油温が低い時は、オイル粘度が増大し、前輪駆動系
（副駆動系）のフロントディファレンシャル１２のフリ
クショントルクが大きくなり、トランスファクラッチ４
からの小さなトルク配分ではフロントプロペラシャフト
１１が回転しない、もしくは、必要回転数まで上昇する
のに時間を要する。

【００５５】これを防止するため、予め低油温まで見込
んだ大きな値による一定トルクに設定すると、図６に示
すように、通常温度域では、不要に大きなトルクが配分
されるため、ＡＤＤ機構がロックした後、本来の駆動ト
ルク配分制御に復帰する際、トルク段差が大きくてショ
ックや異音が発生する。

【００５６】そこで、常温時にトルク段差によるショッ
ク等を防止するため、図５に示すように、常温以上の油
温域を想定し、小さな値による一定トルクに設定し、低
油温域ではＡＤＤ機構が切り換わらないようにする案が
ある。

【００５７】しかし、この場合、低油温時には四輪駆動
モードによる走行ができなくなり、低油温であるか否か
にかかわらず、四輪駆動走行が重視されるオフロード走
行を想定した車両では、寒冷地悪路走行等においてドラ
イバの要求する四輪駆動走行が行えなくなる。

【００５８】これに対し、第１実施例では、図４に示す
ように、フロントディファレンシャル１２内の油温が低
いほど、トランスファクラッチ４を締結する必要トルク
を大きな値に設定することで、低油温時にはトルク落差
によるショックが発生し得るが、低油温時のみに限定さ
れることで、その頻度は小さく、実質上、問題とはなら
ない。しかも、油温が高くなればなるほどトルク段差は
小さくなりショックを小さくすることができる。そし
て、常温域においては、トルク段差が小さく抑えられ、
ショックはほとんど発生しない。

【００５９】よって、第１実施例にあっては、フロント
ディファレンシャル１２内の油温が低温域では確実にフ
ロントプロペラシャフト１１が回転を開始する必要トル
クを付与し、フロントディファレンシャル１２内の油温
が常温から高温域では必要トルクを小さな値に設定する
ようにしたため、低油温時においてＡＤＤ機構１７のロ
ックによる四輪駆動走行を可能としながら、通常の油温
域において断接機構のロックに伴うショックや異音の発
生を回避することができる。すなわち、オフロード走行
を想定した車両への適用に好適である。

【００６０】次に、効果を説明する。

【００６１】(1) フロントプロペラシャフト１１と右前
輪１５との間を断続可能なＡＤＤ機構１７を切り離し状
態から接続状態へ切り換える際、ステップＳ６におい
て、フロントプロペラシャフト１１が回転を開始する予
め定めた必要トルクでトランスファクラッチ４を締結
し、その後、ステップＳ７において、ＡＤＤ機構１７の
入力回転数と出力回転数とが同期したと判断された時、
ステップＳ８において、ＡＤＤ機構１７を切り離し状態
からロック状態へ切り換えるようにしたため、ＡＤＤ機
構１７の入出力回転数落差によるロックショックの発生
を抑制することができる。

【００６２】(2) フロントデフ油温センサ３０におい
て、フロントディファレンシャル１２内の油温を測定
し、ステップＳ５において、フロントデフ油温が低いほ
ど、トランスファクラッチ４を締結する必要トルクを大
きな値に設定するようにしたため、低油温時における四
輪駆動走行と、通常の油温域におけるショックや異音の
発生回避との両立を図ることができる。

【００６３】(3) ステップＳ２において、モードスイッ
チ２２を二輪駆動モードからトルク配分制御四輪駆動モ
ードに切り換えた際に、ＡＤＤ機構１７を切り離し状態
からロック状態へ切り換えるロック許可を出すようにし
たため、二輪駆動モードの選択時には、フロントプロペ
ラシャフト１１等による前輪駆動系を切り離すことで、
走行抵抗が減り燃費が向上するし、二輪駆動モードから
トルク配分制御四輪駆動モードへの選択時には、切り離
された前輪駆動系を即座に接続するため、高い切り換え
応答性により四輪駆動走行を確保することができる。

【００６４】(4) モードスイッチ２２によるトルク配分
制御四輪駆動モードの選択時には、駆動配分トルク制御
部２１ａにおいて、左右後輪９，１０と左右前輪１５，
１６の前後輪回転速度差に応じてトランスファクラッチ
４の締結トルクを制御するようにしたため、トルク配分
制御四輪駆動モードの選択時に左右後輪９，１０の駆動
スリップが抑えられた高い駆動性能による四輪駆動走行
を達成することができる。

【００６５】(5) ＡＤＤ機構１７を、フロントディファ
レンシャル１２の右出力部と右前輪１５との間に設けら
たため、１つのＡＤＤ機構１７のみによりフロントプロ
ペラシャフト１１と左右前輪１５，１６の切り離しと接
続を行うことができる。

【００６６】（他の実施例）以上、本発明の四輪駆動装
置を第１実施例に基づき説明してきたが、具体的な構成
については、この第１実施例に限られるものではなく、
特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しな
い限り、設計の変更や追加等は許容される。

【００６７】例えば、第１実施例では、トランスファク
ラッチとして油圧締結による油圧クラッチの例を示した
が、締結トルクを可変に制御できるものであれば電磁ク
ラッチ等であっても良い。

【００６８】第１実施例では、フロントディファレンシ
ャル内の油温をフロントデフ油温センサ３０により直接
的に測定する油温検出手段とする例を示したが、外気温
度や二輪駆動状態や四輪駆動状態の継続時間等により、
フロントディファレンシャル内の油温を推定演算により
検出する手段としても良い。

【００６９】第１実施例では、ドライバにより駆動モー
ドを自由に選択可能なモードスイッチ２２を用い、二輪
駆動モードからトルク配分制御四輪駆動モードに切り換
えた際に、ＡＤＤ機構１７を切り離し状態から接続状態
へ切り換える例を示したが、車両の走行状態に応じて二
輪駆動モードと四輪駆動モードを自動的に切り換えるシ
ステムにおいて、二輪駆動モードと四輪駆動モードへの
切り換え指令が出力されたら、ＡＤＤ機構１７を切り離
し状態から接続状態へ切り換えるものにも適用すること
ができる。

【００７０】第１実施例では、駆動配分トルク制御部２
１ａにおいて前後輪回転速度差に応じてトランスファク
ラッチ４の締結トルクを制御する例を示したが、例え
ば、横加速度やアクセル開度や車速等の車両情報や走行
情報を、前後輪速度差情報と共に、もしくは、前後輪速
度差情報とは独立に用いてトランスファクラッチ４の締
結トルクを制御するようにしても良い。

【００７１】第１実施例では、フロントプロペラシャフ
トの回転数（副駆動軸回転数）と、前輪の回転数（副駆
動輪）と、を比較してＡＤＤ機構の入出力回転の同期判
断を行う例を示したが、要するに、副駆動軸であるフロ
ントプロペラシャフトが車速に応じた回転をしているこ
とを判断すれば良く、例えば、フロントプロペラシャフ
トの回転数（副駆動軸回転数）と、リヤプロペラシャフ
ト（主駆動軸）や後輪（主駆動輪）の回転数と、を比較
してＡＤＤ機構の入出力回転の同期判断を行っても良
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例の四輪駆動装置が適用された後輪駆
動ベースの四輪駆動車を示す全体システム図である。

【図２】第１実施例装置の４ＷＤコントローラのＡＤＤ
制御部で実行されるＡＤＤ機構の切り離し状態から接続
状態への切換制御処理の流れを示すフローチャートであ
る。

【図３】第１実施例装置のＡＤＤ機構の切換制御で用い
られるフロントデフ油温に対する必要トルクマップであ
る。

【図４】第１実施例装置においてフロントデフ油温に対
するＡＤＤ機構締結前の配分トルクとＡＤＤ機構締結の
ための必要トルクとＡＤＤ締結後の配分トルクを示すト
ルク特性図である。

【図５】第１実施例装置と対比される四輪駆動装置にお
いてフロントデフ油温に対するＡＤＤ機構締結前の配分
トルクとＡＤＤ機構締結のための必要トルクとＡＤＤ締
結後の配分トルクとＡＤＤ機構切換不可領域を示す図で
ある。

【図６】第１実施例装置と対比される四輪駆動装置にお
いてフロントデフ油温に対するＡＤＤ機構締結前の配分
トルクとＡＤＤ機構締結のための必要トルクとＡＤＤ締
結後の配分トルクとトルク段差を示す図である。

【符号の説明】

１エンジン２変速機３変速機出力軸４トランスファクラッチ５リヤプロペラシャフト（主駆動軸）６リヤディファレンシャル７右リヤドライブシャフト８左リヤドライブシャフト９右後輪（主駆動輪）１０左後輪（主駆動輪）１１フロントプロペラシャフト（副駆動軸）１２フロントディファレンシャル１３右フロントドライブシャフト１４左フロントドライブシャフト１５右前輪（副駆動輪）１６左前輪（副駆動輪）１７ＡＤＤ機構（断接機構）１８ＡＤＤアクチュエータ１９油圧供給装置２０トランスファユニット２１４ＷＤコントローラ２２モードスイッチ（モード選択手段）２３右後輪速センサ２４左後輪速センサ２５右前輪速センサ（同期回転数検出手段）２６左前輪速センサ２７リヤプロペラシャフト回転センサ２８フロントプロペラシャフト回転センサ（副駆動軸
回転数検出手段）２９トランスファ油温センサ３０フロントデフ油温センサ（油温検出手段）３１ＡＤＤ位置検出スイッチ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】主駆動軸及びディファレンシャルを介し
て駆動される主駆動輪とからなる主駆動系と、副駆動軸及びディファレンシャルを介して駆動される副
駆動輪とからなる副駆動系と、前記主駆動軸と副駆動軸との間に介装され、クラッチ締
結により副駆動軸を駆動するトランスファクラッチと、を備えた四輪駆動装置において、前記副駆動軸と副駆動輪との間を断続可能な断続機構
と、前記断続機構の切り離しと接続の制御を行う断続機構切
換制御手段と、前記副駆動軸の回転数を検出する副駆動軸回転数検出手
段と、車速に同期して回転する副駆動系もしくは主駆動系の回
転数を検出する同期回転数検出手段と、を設け、前記断続機構切換制御手段は、前記断続機構を切り離し
状態から接続状態へ切り換える際、前記副駆動軸が回転
を開始する予め定めた必要トルクで前記トランスファク
ラッチを締結し、その後、前記副駆動軸回転数検出手段
で検出した副駆動軸回転数と前記同期回転数検出手段で
検出した回転数とが同期した時に切り換えることを特徴
とする四輪駆動装置。
【請求項２】請求項１に記載された四輪駆動装置にお
いて、前記副駆動系のディファレンシャル内の油温を測定もし
くは推定する油温検出手段を設け、前記断続機構切換制御手段は、ディファレンシャル油温
が低いほど、前記トランスファクラッチを締結する必要
トルクを大きな値に設定したことを特徴とする四輪駆動
装置。
【請求項３】請求項１または請求項２に記載された四
輪駆動装置において、主駆動輪のみ駆動する二輪駆動モードと、主駆動輪及び
副駆動輪で駆動する四輪駆動モードを選択可能なモード
選択手段を設け、前記断続機構切換制御手段は、前記モード選択手段を二
輪駆動モードから四輪駆動モードに切り換えた際に、前
記断続機構を切り離し状態から接続状態へ切り換えるこ
とを特徴とする四輪駆動装置。
【請求項４】請求項３に記載された四輪駆動装置にお
いて、前記モード選択手段による四輪駆動モードの選択時に
は、主駆動輪と副駆動輪の回転速度差に応じて前記トラ
ンスファクラッチの締結トルクを制御する駆動配分トル
ク制御手段を設けたことを特徴とする四輪駆動装置。
【請求項５】請求項１ないし請求項４の何れかに記載
された四輪駆動装置において、前記断続機構は、副駆動系のディファレンシャルと左右
副駆動輪のうち一方との間に設けられたことを特徴とす
る四輪駆動装置。