JP2633268B2

JP2633268B2 - ４輪駆動車

Info

Publication number: JP2633268B2
Application number: JP62272409A
Authority: JP
Inventors: 晴己東; 昇中村; 秀樹山田; 和雄新出
Original assignee: Matsuda KK
Current assignee: Matsuda KK
Priority date: 1987-10-28
Filing date: 1987-10-28
Publication date: 1997-07-23
Anticipated expiration: 2012-07-23
Also published as: JPH01114533A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、車輪の駆動モードを２輪駆動モードと４輪
駆動モードとに切換可能ないわゆるパートタイム式４輪
駆動車の改良に関する。

（従来の技術）一般に、この種パートタイム式の４輪駆動車において
は、２輪駆動モード時、駆動力の伝達が停止される遊動
車輪（非駆動車輪）の車両走行に伴う回転により、その
車輪間のデファレンシャル機構および該デファレンシャ
ル機構に連結されたトランスファ装置の各ギヤが回転す
ることになり、その回転抵抗により駆動損失が生じる。

そこで、従来、このような駆動損失をなくすために、
いわゆるフリーホイール装置が知られている。すなわ
ち、このフリーホイール装置は、例えば特開昭56−1353
20号公報等に開示されている如く、遊動車輪間のデファ
レンシャル機構の出力部に相当する一方のアクスル軸を
軸方向に２分割するとともに、その分割部間の動力伝達
を断接するクラッチ機構を設け、２輪駆動モードでは、
該クラッチ機構をOFF作動させてデファレンシャル機構
と一方の車輪との連結を遮断することにより、走行中に
遊動車輪が回転してもデフケースおよび該デフケースに
連結されたプロペラ軸やトランスファ装置の各ギヤが回
転しないようにして、遊動車輪の回転がトランスファ装
置に伝達されるのを阻止するようにしたものである。

（発明が解決しようとする課題）ところで、このフリーホイール装置を備えた４輪駆動
車では、例えば、その走行中に２輪駆動モードから４輪
駆動モードへ切り換える場合、２輪駆動モード走行時に
フリーホイール装置の作動により、遊動車輪側のデファ
レンシャル機構のデフケースや該デフケースに連結され
たトランスファ装置の各ギヤ等が停止しているため、先
にトランスファ装置を４輪駆動状態に切り換えてからフ
リーホイール装置を動力伝達状態に切り換えると、上記
２輪駆動モードで停止しているデフケースや各ギヤ等を
駆動回転させねばならず、その慣性抵抗によりトルクシ
ョックが生じる。特に、車両の高速走行時に切り換える
ときには、回転駆動側の回転数が高いので、そのデフケ
ース等との相対回転数が大きくなって該デフケース等を
急激に回転させる必要があり、トルクショックの度合が
大きいという問題があった。

本発明は斯かる点に鑑みてなされたもので、その目的
は、トランスファ装置を２輪駆動状態から４輪駆動状態
へ切り換える際の切換速度を可変とすることにより、例
えば車両の高速走行時での切換えに伴うトルクショック
の低減等を図ろうとすることにある。

（課題を解決するための手段）この目的の達成のため、本発明の解決手段は、トラン
スファ装置を２輪駆動状態から４輪駆動状態へ切り換え
る際の切換速度を車速に応じて変化させることとする。

具体的には、本発明は、入力軸の回転をフロントおよ
びリヤのデファレンシャル機構にそれぞれ伝達する１対
の出力軸を有し、２輪駆動状態と４輪駆動状態とに切換
可能なトランスファ装置と、２輪駆動モードで遊動車輪
となる車輪側のデファレンシャル機構の出力部に設けら
れ、２輪駆動モードでは該デファレンシャル機構と車輪
との動力伝達を遮断し、４輪駆動モードではデファレン
シャル機構および車輪を動力伝達状態に接続するフリー
ホイール装置とを備えてなる４輪駆動車が前提である。

そして、上記２輪駆動モードから４輪駆動モードへの
切換時に、トランスファ装置を４輪駆動状態に切り替え
た後にフリーホイール装置を動力伝達状態に接続するよ
うに制御する切換制御手段と、上記２輪駆動モードから
４輪駆動モードへの切換時の車速を検出する車速検出手
段と、該車速検出手段の出力を受け、上記トランスファ
装置における２輪駆動状態から４輪駆動状態への切換速
度を、車速検出手段により検出された車速に応じて変化
させる切換速度制御手段とを設ける。

（作用）この構成により、本発明では、車両の走行中に２輪駆
動モードから４輪駆動モードに切り換える場合、切換制
御手段の制御により、先ず、トランスファ装置が２輪駆
動状態から４輪駆動状態に切り換えられ、この切換えに
伴い、２輪駆動モードでフリーホイール装置の作動によ
り停止していた遊動車輪側のデファレンシャル機構のデ
フケースや該デフケースに連結されているプロペラ軸、
該プロペラ軸に連結されているトランスファ装置におけ
る各ギヤ等が駆動されて回転する。そして、その回転に
より、フリーホイール装置における噛合部分の回転が同
期すると、該フリーホイール装置がデファレンシャル機
構および車輪の接続状態（ロック状態）に切り換えられ
て、遊動車輪がトランスファ装置に駆動連結され、この
ことにより４輪駆動状態になる。

そのとき、上記２輪駆動モードから４輪駆動モードに
切り換わる際の車速が車速検出手段によって検出され、
この車速検出手段の出力を受けた切換速度制御手段によ
り、上記トランスファ装置の切換速度が上記検出車速に
応じて可変制御され、例えば車速が高くなるほど切換速
度が遅くなるように制御される。このため、上記フリー
ホイール装置の接続に先立ってトランスファ装置が２輪
駆動状態から４輪駆動状態に切り換えられる際、２輪駆
動モードで停止していた遊動車輪側デファレンシャル機
構のデフケースやプロペラ軸、トランスファ装置におけ
る各ギヤは緩やかに徐々に回転駆動されることとなり、
その駆動側の回転負荷が急激に大きくならず、よって切
換えに伴うトルクショックを有効に低減できるのであ
る。

また、トランスファ装置における2/4切換クラッチの
容量が小さい場合、そのクラッチを高速走行時に緩やか
に接続して４輪駆動状態とすると、その焼付き等を招来
することも考えられ、その場合には、４輪駆動状態への
切換速度を上記の場合とは逆に車速が高いほど速くなる
ようにしてもよい。

（実施例）以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明の実施例に係るパートタイム式４輪駆
動車を模式的に示したものであり、１はその車体、２は
該車体１の前部にいわゆる縦置き状態に搭載されたエン
ジン、３は該エンジン２の出力回転を変速する手動変速
機であって、この変速機３の後側方にはトランスファ装
置６が配設され、このトランスファ装置６は、２輪駆動
モード時に遊動車輪となる前輪4,4と後輪5,5とにそれぞ
れフロントおよびリヤのデファレンシャル機構35,36を
介して連結されている。

上記トランスファ装置６は、第４図に拡大詳示するよ
うに、変速機３のケース3aに連設されたトランスファケ
ース７を有し、該トランスファケース７内には変速機３
の出力軸3bと同一軸線上に配置された入力軸８と、該入
力軸８の側方に入力軸８と平行に配置された前輪側出力
軸９と、入力軸８の後方（図で右方）に入力軸８と同一
軸線上に配置された後輪側出力軸10とがそれぞれ回転自
在に支持されている。上記入力軸８の前端部つまり変速
機３側の端部には、エンジン２から車輪4,5に伝達され
る動力伝達比を高速モードから低速モードに切り換える
ためのH/L切換機構11が配設されている。このH/L切換機
構11は、入力軸８上に回転自在に支承されたサンギヤ13
と、該サンギヤ13の後方の入力軸８に回転一体にスプラ
イン結合され、上記サンギヤ13に噛合する複数のピニオ
ン14,14…を担持するピニオンキャリア15と、上記各ピ
ニオン14に噛合するリングギヤ16とを有する遊星歯車機
構からなる減速機構12を備え、上記リングギヤ16はその
外周面に形成した歯部16aにてトランスファケース７内
面に回転不能に固定されている。一方、上記サンギヤ13
の前端部外周にはスプライン歯部13aが、ピニオンキャ
リア15の前端部内周にはスプライン歯部15aがそれぞれ
形成されている。また、入力軸８の前端部回りには前端
が変速機３の出力軸3bに回転一体にスプライン結合され
た円筒部材17が配置され、該円筒部材17の後端部外周面
には上記サンギヤ13のスプライン歯部13aと同径のスプ
ライン歯部17aが形成され、該スプライン歯部17aには、
後端部でサンギヤ13のスプライン歯部13aに噛合可能な
内周スプライン歯部18aを有するスリーブ18が摺動自在
にかつ回転一体にスプライン結合され、該スリーブ18の
後端外周面には上記ピニオンキャリア15のスプライン歯
部15aに噛合可能なスプライン歯部18bが形成されてい
る。そして、このスリーブ18を円筒部材17上で摺動させ
て、その外周スプライン歯部18bをピニオンキャリア15
のスプライン歯部15aに、または内周スプライン歯部18a
をサンギヤ13のスプライン歯部13aにそれぞれ選択的に
噛合させることにより、動力伝達比を低速モードまたは
高速モードに切り換え、スリーブ18を図で実線にて示す
ように前側の高速位置（P_H）に位置付けて、その外周ス
プライン歯部18bをピニオンキャリア15のスプライン歯
部15aに噛合させたときには、変速機３の出力軸3bをピ
ニオンキャリア15を介してトランスファ入力軸８に回転
一体に直結して、出力軸3bの回転を減速せずにそのまま
入力軸８に伝達することより、動力伝達比をほ高速モー
ドとする。一方、スリーブ18を仮想線にて示すように後
側の低速位置（P_L）に位置付けて、その内周スプライン
歯部18aをサンギヤ13のスプライン歯部13aに噛合させた
ときには、変速機出力軸3bをサンギヤ13、各ピニオン14
およびピニオンキャリア15を介してトランスファ入力軸
８に伝達して、その回転を減速することにより、動力伝
達比を低速モードとするように構成されている。

一方、上記トランスファ入力軸８上の後端部には遊星
歯車式のセンタデフ19が配設されている。このセンタデ
フ19のサンギヤ20は入力軸８上に回転自在に支承され、
各ピニオン21を担持するピニオンキャリア22はサンギヤ
20の後側の入力軸８に回転一体にスプライン結合され、
リングギヤ23は上記後輪側出力軸10に回転一体に結合さ
れている。

また、上記センタデフ19よりも前側の入力軸８上には
駆動スプロケット24が回転自在に支承され、該スプロケ
ット24と、上記前輪側出力軸９上に回転一体に結合した
従動スプロケット25との間にはチェーン26が巻き掛けら
れており、このチェーン26により入力軸８側の回転を前
輪側出力軸９に伝達するようになされている。

さらに、上記センタデフ19のサンギヤ20およびリング
ギヤ23はそれぞれ前方に延長され、サンギヤ20の延長部
前端には外周面にスプライン歯部27aを有するクラッチ
ハブ27が回転一体に結合されている。一方、リングギヤ
23の延長部は上記サンギヤ20の延長部外周上に相対回転
自在に支持され、この延長部の外周には上記クラッチハ
ブ27外周のスプライン歯部27aと同径のスプライン歯部2
3aが形成されている。さらに、上記駆動スプロケット24
は後側に延長され、その延長部の外周には上記クラッチ
ハブ27外周のスプライン歯部27aと同径のスプライン歯
部24aが形成されている。さらに、上記クラッチハブ2
7、センタデフ19のリングギヤ23および駆動スプロケッ
ト24における各スプライン歯部27a,23a,24aにはスリー
ブ28がその内周スプライン歯部28aにて摺動自在にスプ
ライン結合され、このスリーブ28にはシフトロッド29に
固定したシフトフォーク30が移動一体に係止され、上記
シフトロッド29は電動モータ32によって移動するコント
ロールロッド31に移動一体に連結されている。そして、
モータ32の作動によるスリーブ28の摺動によりセンタデ
フ19のフリー状態、そのロック状態、２輪駆動状態また
は４輪駆動状態に切り換え、スリーブ28を仮想線で示す
ように前端の４輪駆動／センタデフフリー位置（P_4F）
に位置付けたときには、クラッチハブ27と駆動スプロケ
ット24とを回転一体に連結して４輪駆動モードとすると
ともに、センタデフ19のリングギヤ23とサンギヤ20との
非連結によって該センタデフ19をフリー状態とする。ま
た、前後中間の４輪駆動／センタデフロック位置
（P_4L）に位置付けたときには、上記と同様に、クラッ
チハブ27と駆動スプロケット24とを回転一体に連結して
４輪駆動モードとするとともに、センタデフ19のリング
ギヤ23とサンギヤ20とを連結して該センタデフ19をロッ
ク状態とする。さらに、スリーブ28を実線にて示すよう
に後端の２輪駆動位置（P₂）に位置付けたときには、セ
ンタデフ19のリングギヤ23とサンギヤ20とを連結して該
センタデフ19をロック状態としながら。クラッチハブ27
と駆動スプロケット24との連結を解除して２輪駆動モー
ドとするようにした駆動モード切換機構33が構成されて
いる。

尚、第２図に示すように、上記駆動モード切換機構33
の切換位置は駆動モード切換検出スイッチ34により上記
シフトロッド29の移動位置に基づいて検出される。

上記トランスファ装置６の前輪側および後輪側出力軸
9,10は第１図に示す如くそれぞれフロントおよびリヤプ
ロペラ軸64,65を介して上記フロントおよびリヤのデフ
ァレンシャル機構35,36に連結されている。上記フロン
トデファレンシャル機構35は、第３図に拡大詳示するよ
うにハウジング37を備え、このハウジング37内にはデフ
ァレンシャルギヤ機構38が回転自在に支持されている。
このギヤ機構38は、ハウジング37に回転自在に支承され
たデフケース39と、該デフケース39内を左右方向（図で
は上下方向）に延びる左右のアクスル軸46,46の各内端
部にスプライン結合された１対の対向するサイドギヤ4
0,40と、デフケース39に回転自在の支承されたピニオン
軸41と、該ピニオン軸41上に回転一体に固定され、上記
各サイドギヤ40に噛合する１対の対向するピニオン42,4
2とを備え、上記デフケース39の外周にはベベルギヤか
らなるリングギヤ43が回転一体に固定され、該リングギ
ヤ43にはドライブピニオン44が噛み合わされ、該ドライ
ブピニオン44は上記トランスファ装置６の前輪側出力軸
９に連結されたフロントプロペラ軸64に駆動連結されて
いる。

また、上記フロントデファレンシャル機構35におい
て、その出力部たる例えば左側（図で上側）のアクスル
軸46の外側延長線上には該アクスル軸46と左側の前輪４
とを連結するジョイント軸47が同心状に配置され、この
ジョイント軸47のアクスル軸46との対向部分は他の部分
よりも小径に形成されている。一方、アクスル軸46の外
端部（右端部）は他の部分よりも大径に形成されてい
て、該大径部分の端面にはジョイント軸47の小径部先端
を相対回転自在に嵌合せしめる嵌合凹部46aが設けられ
ている。また、上記アクスル軸46の大径部外周にはスプ
ライン歯部46bが形成されている一方、ジョイント軸47
の小径部外周には、上記アクスル軸46のスプライン部46
bに対応するスプライン歯部48aを外周に有するスプライ
ン部材48が回転一体に固定されている。さらに、このス
プライン部材48の外周スプライン歯部48aおよびアクス
ル軸46のスプライン歯部46bにはスリーブ49が両スプラ
イン部48a,46b間を摺動可能にスプライン結合されてお
り、このスリーブ49の摺動によってスプライン部材48お
よびアクスル軸46のスプライン歯部48a,46bを噛合状態
または非噛合状態に切り換えることにより、フロントデ
ファレンシャル機構35と前輪4,4とを動力伝達可能に連
結する接続状態（ロック状態）またはその動力伝達を遮
断する離脱状態（フリー状態）に切り換えるようにした
クラッチ機構50が構成されている。

そして、上記スリーブ48にはフォーク51が移動一体に
係止され、該フォーク51はスリーブ48の摺動方向と同方
向（左右方向）に摺動可能なシフトロッド52の一端（左
端）に固定され、該シフトロッド52の他端（右端）はア
クチュエータとしてのダイアフラム装置53に連結されて
いる。このダイアフラム装置53は、上記シフトロッド52
に連結されたダイアフラム54と、該ダイアフラム54によ
って区画形成された第１および第２の２つの負圧室55,5
6とを備えてなり、第２図に示すように、上記各負圧室5
5,56はそれぞれ負圧通路57,58を介してエンジン２の吸
気管（図示せず）に連通されていて、その吸気負圧が導
入されるようになされている。また、上記各負圧通路5
7,58には常時閉の第１および第２のソレノイドバルブ5
9,60がそれぞれ配設されており、これらソレノイドバル
ブ59,60の開閉制御によって上記クラッチ機構50を作動
制御し、２輪駆動モードで第１のソレノイドバルブ59を
開弁させたときには、クラッチ機構50を離脱状態とし
て、フロントデファレンシャル機構35に連結されている
左側のアクスル軸46と、左側の前輪４に連結されている
ジョイント軸47との連結を遮断することにより、前輪4,
4（遊動車輪）が回転する際にデファレンシャル機構35
の各サイドギヤ40およびピニオン42のみを回転せしめ、
デファレンシャル機構35とトランスファ装置６の駆動モ
ード切換機構33との間の動力伝達部材、すなわちデファ
レンシャル機構35のデフケース39、該デフケース39にリ
ングギヤ43およびドライブピニオン44を介して連結され
たフロントプロペラ軸64、該フロントプロペラ軸64に駆
動連結されたトランスファ装置６の前輪側出力軸９なら
びにその従動スプロケット25、チェーン26および駆動ス
プロケット24が回転するのを阻止する一方、逆に、４輪
駆動モードで第２のソレノイドバルブ60を開いたときに
は、上記クラッチ機構50を接続状態として、アクスル軸
46とジョイント軸47とを回転一体に連結するようにした
フリーホイール装置61が構成される。

尚、第２図および第３図中、62は上記フリーホイール
装置61のクラッチ機構50が接続状態（ロック状態）にあ
ることを上記シフトロッド52の移動位置を基に検出する
フリーホイールロック検出スイッチ、63は同様にして同
クラッチ機構50が離脱状態（フリー状態）になったこと
を検出するフリーホイールフリー検出スイッチである。

上記駆動モード切換機構33制御用の電動モータ32、第
１および第２のソレノイドバルブ59,60は第２図に示す
ようにコントローラ66によって作動制御される。このコ
ントローラ66には、上記３つの検出スイッチ34,62,63
と、車両のインストルメントパネル（図示せず）等に取
り付けられて、2/4駆動モードの切換時に運転者により
切換操作されるモード切換スイッチ67（2/4切換スイッ
チ）と、車両の走行速度Ｖを検出する車速センサ68との
各出力信号が入力されているとともに、駆動状態を点灯
状態で表示する２輪駆動および４輪駆動表示ランプ（い
ずれも図示せず）が接続されている。以下、上記コント
ローラ66のモータ32、ソレノイドバルブ59,60および駆
動表示ランプに対する作動制御手順について第５図によ
り詳細に説明する。

先ず、最初のステップS₁において、車速センサ68の出
力信号に基づいて車速Ｖを計測するとともに、上記モー
ド切換スイッチ67の切換状態を読み取り、次のステップ
S₂でその切換スイッチ67がON状態にある、つまり２輪駆
動モードから４輪駆動モードに切換操作されているかど
うかを判定する。ここで、切換スイッチ67のON操作によ
るYESと判定されると、ステップS₃に進んで、今度は上
記計測された車速ＶがＶ＝０、すなわち停車中かどうか
を判定する。

そして、上記ステップS₃での判定がＶ＝０のYESのと
きには、ステップS₄において、上記モータ32に対し２輪
駆動モードから４輪駆動モードへの切換えのための作動
信号を出力するとともに、第２のソレノイドバルブ60に
ON信号を出力した後、ステップS₅〜S₁₂のフローを実行
する。すなわち、ステップS₅では、上記モータ32に対す
る信号の出力により駆動モード切換機構33を２輪駆動状
態から４輪駆動状態に切り換え、次のステップS₆では、
上記駆動モード切換検出スイッチ34の出力信号を基に駆
動モード切換機構33が実際に４輪駆動位置（P_4F），（P
_4L）に切り換えられたことを確認する。また、このよう
なモータ制御による駆動モードの切換えと並行して、ス
テップS₉では、上記第２のソレノイドバルブ60に対する
信号の出力により該ソレノイドバルブ60をON作動させ、
ステップS₁₀でフリーホイール装置61のクラッチ機構50
を接続させた後、ステップS₁₁において、上記フリーホ
イールロック検出スイッチ62の出力信号を基にクラッチ
機構50が実際に接続状態に切り換えられたことを確認す
る。上記ステップS₆，S₁₁での確認の後は、ステップS₇
において、上記モータ32への作動信号出力を停止して該
モータ32を作動停止させる。また、ステップS₈で４輪駆
動表示ランプを点灯させるとともに、ステップS₁₂で上
記第２のソレノイドバルブ60をOFF作動させる。

また、上記ステップS₃でＶ≠０のNO（車両が走行して
いる状態）と判定されたときには、ステップS₁₃〜S₂₅に
移行する。すなわち、先ず、ステップS₁₃において、車
速Ｖが例えば50Km/h以上、つまり車両が高速走行してい
るかどうかを判定し、ここでＶ＜50のNO（低速走行状
態）のときには、ステップS₁₄で上記モータ32の駆動速
度を大に（速く）、またＶ≧50のYES（高速走行状態）
のときには、ステップS₁₅で同モータ32の駆動速度を小
に（遅く）それぞれ設定した後、ステップS₁₆に進む。
このステップS₁₆では、上記モータ32に対し２輪駆動モ
ードから４輪駆動モードへの切換えのための作動信号
（上記設定された駆動速度を含む信号）を出力し、ステ
ップS₁₇で駆動モード切換機構33を２輪駆動状態から４
輪駆動状態に切り換え、次のステップS₁₈では上記ステ
ップS₆と同様に駆動モード切換機構33が実際に４輪駆動
位置（P_4F），（P_4L）に切り換えられたことを確認し、
この確認の後のステップS₁₉で上記モータ32を作動停止
させる。そして、こうしたモータ32の作動による駆動モ
ードの切換えの完了後は上記第２のソレノイドバルブ60
によりフリーホイール装置61のクラッチ機構50を作動制
御する。先ず、ステップS₂₀において、上記第２のソレ
ノイドバルブ60にON信号を出力し、ステップS₂₁では、
上記ステップS₉と同様に同ソレノイドバルブ60をON作動
させ、ステップS₂₂でフリーホイール装置61のクラッチ
機構50を接続させる。この後、ステップS₂₃において、
上記クラッチ機構50が実際に接続状態に切り換えられた
ことを確認し、ステップS₂₄で上記第２のソレノイドバ
ルブ60をOFF作動させるとともに、ステップS₂₅で上記４
輪駆動表示ランプを点灯させる。

一方、上記ステップS₂での判定がNOのとき（４輪駆動
モードから２輪駆動モードへ切り換えることが要求され
ているとき）には、ステップS₂₆〜S₃₅に移行する。先
ず、ステップS₂₆において、上記モータ32に対し４輪駆
動モードから２輪駆動モードへの切換えのための作動信
号を出力し、ステップS₂₇で駆動モード切換機構33を４
輪駆動状態から２輪駆動状態に切り換え、次のステップ
S₂₈では、上記駆動モード切換検出スイッチ34の出力信
号に基づいて駆動モード切換機構33が実際に２輪駆動位
置（P₂）に切り換えられたことを確認し、この確認の
後、ステップS₂₉で上記モータ32を作動停止させる。こ
のような駆動モードの切換えの完了後は第１のソレノイ
ドバルブ59によりフリーホイール装置61のクラッチ機構
50を作動制御する。先ず、ステップS₃₀において第１の
ソレノイドバルブ59にON信号を出力するとともに、ステ
ップS₃₁で該ソレノイドバルブ59をON作動させ、ステッ
プS₃₂でフリーホイール装置61のクラッチ機構50を離脱
させる。次いで、ステップS₃₃において、フリーホイー
ルフリー検出スイッチ63の出力信号に基づいて上記クラ
ッチ機構50が実際に離脱状態に切り換えられたことを確
認した後、ステップS₃₄で上記第１のソレノイドバルブ5
9をOFF作動させるとともに、ステップS₃₅で２輪駆動表
示ランプを点灯させる。

よって、この実施例では、上記したフローにおけるス
テップS₁により、２輪駆動モードから４輪駆動モードへ
の切換時の車速を検出する車速検出手段70が構成されて
いる。

また、ステップS₁₆〜S₂₄により、車両の走行中に２輪
駆動モードから４輪駆動モードへ切り換わる際、先ずト
ランスファ装置６を４輪駆動状態に切り換えた後にフリ
ーホイール装置61を動力伝達状態に接続するように制御
する切換制御手段71が構成されている。

さらに、ステップS₁₃〜S₁₅により、車両の走行中、上
記車速検出手段70の出力を受け、トランスファ装置６に
おける２輪駆動状態から４輪駆動状態への切換速度を、
車速検出手段70により検出された車速Ｖが高いほど遅く
なるよう車速Ｖに応じて変化させる切換速度制御手段69
が構成される。

したがって、上記実施例においては、モード切換スイ
ッチ67を切換操作して、車輪の駆動モードを２輪駆動モ
ードから４輪駆動モードに切り換えたときには、その時
点での車速ＶがＶ＝０かどうかが判定され、Ｖ≠０と判
定される車両の走行中は、先ず、電動モータ32の作動に
よりトランスファ装置６における駆動モード切換機構33
が４輪駆動／センタデフフリー位置（P_4F）または４輪
駆動／センタデフロック位置（P_4L）に位置付けられ
て、トランスファ装置６が４輪駆動状態に切り換えられ
る。そして、このトランスファ装置６が実際に４輪駆動
状態へ切り換えられたことが駆動モード切換検出スイッ
チ34の出力信号に基づいて確認されると、その後、第２
のソレノイドバルブ60がON作動されて、フリーホイール
装置61のクラッチ機構50が接続状態に切り換えられる。

その場合、上記フリーホイール装置61のクラッチ機構
50が接続される前に、予めトランスファ装置６が４輪駆
動状態に切り換えられるので、そのトランスファ装置６
の切換えに伴い、２輪駆動状態で遊動車輪となる前輪4,
4間のフロントデファレンシャル機構35のデフケース39
がそれまでの停止状態から回転することとなり、フリー
ホイール装置61のクラッチ機構50で断接される右側アク
スル軸46とジョイント軸47との回転数が略同じとなって
その差がなくなり、よってそのクラッチ機構50のON切換
えが容易化される。

また、上記トランスファ装置６が４輪駆動状態に切り
換えられる際、駆動モード切換機構33を切り換えるモー
タ32の駆動速度が車速Ｖに応じて変化し、第６図に実線
にて示す如く、低車速時には駆動速度が大きく、駆動モ
ード切換機構33が迅速に切り換えられて、その切換完了
までの時間が従来と同様に短いが、高車速時には駆動速
度が小さくなり、駆動モード切換機構33は徐々に切り換
えられて、その切換完了までの時間が従来に比べて長く
なる。このため、上記駆動モード切換機構33の切換えに
伴って停止状態から回転状態に移行する、フロントデフ
ァレンシャル機構35のデフケース39からトランスファ装
置６の駆動モード切換機構33までの動力伝達部材（デフ
ケース39、リングギヤ43、ドライブピニオン44、フロン
トプロペラ軸64、トランスファ装置６の前輪側出力軸
９、従動スプロケット25、チェーン26、駆動スプロケッ
ト24等）が緩やかに駆動回転され、その駆動側の回転負
荷が急激に大きくなることはなく、よって４輪駆動状態
への切換えに伴うトルクショックを有効に低減すること
ができる。

一方、同じ２輪駆動モードから４輪駆動モードへの切
換操作時であっても、Ｖ＝０の停車時と判定されると、
上記フリーホイール装置61のクラッチ機構50での接続切
換えが容易であるので、上記トランスファ装置６の４輪
駆動状態への切換えとフリーホイール装置61のクラッチ
機構50の接続状態への切換えとが同時に行われる。この
ため、上記のように、トランスファ装置６が４輪駆動状
態に切り換えられた後にフリーホイール装置61のクラッ
チ機構50が接続状態に切り換えられる場合の時間的なロ
スがなくなり、よって２輪駆動モードから４輪駆動モー
ドへの切換時間を短縮化することができる。

また、こうしてトランスファ装置６とフリーホイール
装置61のクラッチ機構50とを同時に切り換えるので、そ
の少なくとも一方がギヤの噛合不良なく直ちに切り換え
られる確率が高くなり、よってギヤ噛合不良に伴うギヤ
鳴りの発生を低減することができる。

尚、上記実施例では、トランスファ装置６の駆動モー
ド切換機構33を切り換えるモータ32の駆動速度を、車速
ＶがＶ＝50の状態を境にして段階的に変化させるように
したが、第６図で一点鎖線にて示すように、車速Ｖの増
大に応じて比例的にモータ32の駆動速度が遅く、つまり
切換完了までの時間が長くなるように設定してもよく、
上記実施例と同様の作用効果を奏することができる。

また、第７図〜第９図は本発明の他の実施例を示し
（尚、上記実施例における相当図面と同じ部分について
は同じ符号を付してその詳細な説明は省略する）、４輪
駆動状態と２輪駆動状態との切換えを、上記実施例の如
きモータ32の回転駆動ではなくて油圧式クラッチにより
行うようにしたトランスファ装置に適用したものであ
る。

すなわち、この実施例では、トランスファ装置６は油
圧式のトランスファクラッチ（図示せず）によって２輪
駆動状態と４輪駆動状態とに切り換えられるようになさ
れており、その２輪駆動状態から４輪駆動状態への切換
時、そのクラッチの容量が車速Ｖに応じて変化するよう
に構成されている。

そして、コントローラ66においては、その切換速度制
御手段69′により、第７図に示すように、ステップＳ′
₁で車速Ｖを読み込み、ステップＳ′₁₃でその車速Ｖが
例えばＶ≧50Km/hかどうかを判定し、Ｖ≧50のYESの高
車速時にはステップＳ′₁₅に進んでクラッチ容量を大き
く、NOの低車速時にはステップＳ′₁₄に進んでクラッチ
容量を小にそれぞれ設定する制御を行う。

したがって、この実施例においては、第８図および第
９図に示すように、トランスファ装置６の２輪駆動状態
から４輪駆動状態への切換時、そのトランスファクラッ
チの容量が車速Ｖに応じて変化し、低車速時にはクラッ
チ容量が大に制御されて、トランスファ装置６が短時間
で素早く４輪駆動状態に切り換えられる。一方、高車速
時には、クラッチ容量が小に制御されて、トランスファ
装置６の４輪駆動状態への切換速度が遅くなり、その切
換完了までの時間が長くなる。よって、４輪駆動状態へ
の切換時における停止部材の回転上昇を緩やかにして、
そのトルクショックを低減することができる。

さらに、上記各実施例では、トランスファ装置６とフ
リーホイール装置61との同時切換えを車速ＶがＶ＝０の
ときに行うようにしたが、車速ＶがＶ＝０の近傍で略停
車状態と見做されるときに行うようにしてもよく、上記
実施例と同様の作用効果を奏することができる。

また、上記実施例では、トランスファ装置６がH/L切
換機構11およびロック機構付きのセンタデフ19を備えて
いるが、本発明はそれら機構のないトランスファ装置を
装備した４輪駆動車に対しても適用することができる。

さらにまた、上記実施例では、トランスファ装置６の
２輪駆動状態から４輪駆動状態への切換速度を高車速時
ほど遅くなるように設定したが、2/4切換用の切換クラ
ッチ容量が小さい場合には、逆に、切換速度を高車速時
ほど速くなるようにしてもよく、切換クラッチの焼付き
防止等に有効である。

（発明の効果）以上説明したように、本発明によれば、２輪駆動モー
ドで遊動車輪となる車輪側のデファレンシャル機構と車
輪との動力伝達を遮断するフリーホイール装置およびト
ランスファ装置を備え、２輪駆動モードから４輪駆動モ
ードへの切換時にトランスファ装置の切換後にフリーホ
イール装置を接続するようにしたパートタイム式の４輪
駆動車に対し、そのトランスファ装置における２輪駆動
状態から４輪駆動状態への切換速度を車速に応じて変化
させるようにしたことにより、２輪駆動モードから４輪
駆動モードへの切換時、２輪駆動モードで停止していた
遊動車輪側デファレンシャル機構のデフケースやドライ
ブ軸、トランスファ装置における各ギヤを緩やかに徐々
に回転駆動することが可能となり、その駆動側の回転負
荷の急激な増大をなくして、切換えに伴うトルクショッ
クの有効な低減等を図ることができるものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図は４輪駆動車の模
式平面図、第２図は制御系の全体構成図、第３図はフロ
ントデファレンシャル機構およびフリーホイール装置を
示す断面図、第４図はトランスファ装置の断面図、第５
図は切換時の動作のフローを示す説明図、第６図は車速
に対するトランスファ切換時間の変更特性を示す特性図
である。第７図〜第９図は他の実施例を示し、第７図は
切換時の動作フローの要部を示す説明図、第８図はトラ
ンスファクラッチ容量の時間変化特性を示す特性図、第
９図は車速に対するトランスファクラッチ容量の変更特
性を示す特性図である。２……エンジン、３……変速機、４……前輪、５……後
輪、６……トランスファ装置、８……入力軸、９……前
輪側出力軸、10……後輪側出力軸、19……センタデフ、
32……モータ、33……駆動モード切換機構、35……フロ
ントデファレンシャル機構、36……リヤファレンシャル
機構、50……クラッチ機構、61……フリーホイール装
置、66……コントローラ、68……車速センサ、69,69′
……切換速度制御手段、70……車速検出手段、71……切
換制御手段。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者新出和雄広島県安芸郡府中町新地３番１号マツダ株式会社内 (56)参考文献特開昭61−249833（ＪＰ，Ａ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】入力軸の回転をフロントおよびリヤのデフ
ァレンシャル機構にそれぞれ伝達する１対の出力軸を有
し、２輪駆動状態と４輪駆動状態とに切換可能なトラン
スファ装置と、２輪駆動モードで遊動車輪となる車輪側のデファレンシ
ャル機構の出力部に設けられ、２輪駆動モードでは該デ
ファレンシャル機構と車輪との動力伝達を遮断し、４輪
駆動モードではデファレンシャル機構および車輪を動力
伝達状態に接続するフリーホイール装置とを備えた４輪
駆動車において、２輪駆動モードから４輪駆動モードへの切換時に、トラ
ンスファ装置を４輪駆動状態に切り換えた後にフリーホ
イール装置を動力伝達状態に接続するように制御する切
換制御手段と、上記２輪駆動モードから４輪駆動モードへの切換時の車
速を検出する車速検出手段と、該車速検出手段の出力を受け、上記トランスファ装置に
おける２輪駆動状態から４輪駆動状態への切換速度を、
車速検出手段により検出された車速に応じて変化させる
切換速度制御手段とを備えたことを特徴とする４輪駆動
車。