JP3978886B2 - 自動車用動力伝達装置の制御装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、パーキング機構を有する自動変速機からの出力を、変速比を高速側又は低速側のいずれかに切換可能なＨＩ−ＬＯ切換機構を介して、駆動輪側に伝達する動力伝達装置を備えた自動車において、ＨＩ−ＬＯ切換機構の変速比をアクチュエータを介して切り換える自動車用動力伝達装置の制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、自動車の駆動方式を四輪駆動（４ＷＤ）と二輪駆動（２ＷＤ）とのいずれかに切換可能な所謂パートタイム方式の四輪駆動車には、変速機からの動力を前・後輪へと分配するトランスファ内に、変速比を高速側（ＨＩ）又は低速側（ＬＯ）のいずれかに切換可能なＨＩ−ＬＯ切換機構を備えたものが知られている。そして、このＨＩ−ＬＯ切換機構は、通常、手動レバーの操作によって変速比を切り換えることができるようにされている。
【０００３】
一方、自動車には、パーキングブレーキが設けられており、駐車時には、これを手又は足で操作することにより、自動車を駐車位置に固定できるようにされているが、雪国等では、このパーキングブレーキが使用されないことがある。
これは、駐車中の冷え込みによりパーキングブレーキのブレーキ機構が凍り付き、その後、エンジンを始動して自動車を走らせようとしても、パーキングブレーキの作動を解除できないことがあり、また、自動変速機を搭載した一般的な自動車にあっては、自動変速機のパーキング機構を利用して、自動車を駐車位置に固定することができるためである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述のパートタイム方式の四輪駆動車等、動力伝達系にＨＩ−ＬＯ切換機構を備えた自動車においては、ＨＩ−ＬＯ切換機構の変速比の切り換えを、手動レバーの操作による切り換えから、モータ等を動力源とするアクチュエータを使った切り換えに変更することが考えられている。これは、手動レバーの操作によりＨＩ−ＬＯ切換機構の変速機の切り換えを行うようにすると、手動レバーの動きをＨＩ−ＬＯ切換機構に伝達する機構が必要になり、また、手動レバーの位置によってＨＩ−ＬＯ切換機構を配置可能な位置が制限されてしまい、設計の自由度が低下するためである。
【０００５】
しかし、このようにアクチュエータを使ってＨＩ−ＬＯ切換機構の変速比を切り換えるようにすると、その切換中に、イグニッションスイッチがオフされ、アクチュエータの駆動が停止した際に、本来、ＨＩ−ＬＯ切換機構を介して接続されるべき動力伝達系の回転軸が、変速機側と駆動輪側とで遮断されてしまうことがある。
【０００６】
そして、このようにＨＩ−ＬＯ切換機構の変速比の切換中にアクチュエータの駆動が停止されて、動力伝達系の回転軸が変速機側と駆動輪側とで遮断されると、たとえ、パーキング機構を有する自動変速機を搭載した自動車であっても、上記のようにパーキングブレーキを操作せずに自動車を駐車させた際には、自動車を駐車位置に固定できなくなってしまう。
【０００７】
つまり、動力伝達系の回転軸が変速機側と駆動輪側とで遮断された状態では、動力伝達系は所謂ニュートラル状態となって、自動変速機のパーキング機構による駆動輪のロックが効かなくなってしまうことから、パーキングブレーキを操作せずに自動車を駐車させると、自動車を駐車位置に固定できなくなってしまうのである。
【０００８】
本発明は、こうした問題に鑑みなされたものであり、ＨＩ−ＬＯ切換機構の変速比をアクチュエータを使って切り換えるようにした自動車用動力伝達系の制御装置において、ＨＩ−ＬＯ切換機構の変速比の切換中にイグニッションスイッチがオフされても、自動変速機のパーキング機構を確実に機能させることができるようにすることを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するためになされた請求項１記載の自動車用動力伝達装置の制御装置においては、操作部を介してＨＩ−ＬＯ切換機構の変速比の切換指令が入力されると、制御手段が、駆動手段を介して、ＨＩ−ＬＯ切換機構に設けられたアクチュエータを駆動することにより、ＨＩ−ＬＯ切換機構の変速比を高速側から低速側又はその逆へと切り換える。
【００１０】
また、イグニッションスイッチがオフされると、電源管理手段が、制御手段がＨＩ−ＬＯ切換機構の変速比を切換中であるか否かを判断し、制御手段が変速比を切換中であれば、制御手段による変速比の切り換えが完了するまで、当該制御装置への電源供給を継続し、この電源供給の継続により制御手段による変速比の切り換えが完了するか、又は、イグニッションスイッチがオフした際に制御手段が変速比を切換中でなければ、制御装置への電源供給を遮断する。
【００１１】
このため、本発明によれば、制御手段がアクチュエータを介してＨＩ−ＬＯ切換機構の変速比を切り換えているときにイグニッションスイッチがオフされても、その切り換えが完了して、ＨＩ−ＬＯ切換機構の変速比が高速側又は低速側に確実に切り換えられるまでの間は、制御手段及び駆動手段への電源供給を継続して、アクチュエータを駆動し続けることができる。
【００１２】
よって、本発明によれば、ＨＩ−ＬＯ切換機構の変速比の切換中にイグニッションスイッチがオフされても、動力伝達系が自動変速機側と駆動輪側とで遮断されることはなく、自動変速機のパーキング機構を確実に機能させることができる。そして、このように自動変速機のパーキング機構を機能させることができるので、運転者がパーキングブレーキを操作することなく、自動車を駐車させても、自動変速機のパーキング機構により駆動輪をロックすることができ、駐車時には自動車を確実に駐車位置に固定し、駐車時の安全性を高めることができる。
【００１３】
ここで、電源管理手段を上記のように動作させるには、例えば、電源管理手段だけには、イグニッションスイッチのオン・オフ状態に関わらず、常時、バッテリから電源供給を行うようにしてもよい。しかし、このようにすると、イグニッションスイッチがオフされ、自動車のエンジンが停止しているときにも、電源管理手段に暗電流が流れ、バッテリ電力が消費されてしまう。
【００１４】
そこで、このような問題を防止するには、自動車用動力伝達装置の制御装置を、請求項２に記載のように構成するとよい。
即ち、請求項２に記載の制御装置においては、請求項１に記載の構成に加えて、更に、バッテリからイグニッションスイッチを介して電源供給を受ける第１電源ラインと、バッテリから電源管理用リレーを介して電源供給を受ける第２電源ラインと、第１電源ライン及び第２電源ラインの両方から電源供給を受けて、制御手段及び電源管理手段に動作用の電源電圧を供給する電源供給手段とが備えられ、アクチュエータを駆動する駆動手段には、第２電源ラインから電源供給を行うように構成される。
【００１５】
そして、電源管理手段は、イグニッションスイッチがオンされ、電源供給手段から電源電圧が供給されると、電源管理用リレーをオンして、第２電源ラインから電源供給手段及び駆動手段に電源供給がなされるようにし、その後、イグニッションスイッチがオフされ、電源供給手段に第２電源ラインだけから電源供給がなされるようになると、上述の判定動作を行い、当該制御装置への電源供給の遮断条件が成立すると、電源管理用リレーをオフして、第２電源ラインから電源供給手段及び駆動手段への電源供給を遮断する。
【００１６】
このため、請求項２に記載の制御装置によれば、イグニッションスイッチがオフされ、自動車が駐車された際には、当該制御装置によるバッテリ電力の消費を零にすることができ、駐車時のバッテリ電力の消耗を抑制できる。
また、請求項２に記載の制御装置には、電源管理用リレーが内蔵され、アクチュエータを駆動するための駆動手段には、電源管理用リレーを介して第２電源ラインから電源が供給される。そして、この電源管理用リレーは、第１電源ラインから電源供給手段に正常に電源供給がなされて、電源供給手段から制御手段及び電源管理手段に動作用の電源電圧が供給されるまでは、オンしない。
【００１７】
このため、イグニッションスイッチを介して電源供給を受けて動作する従来装置のように、電源ラインの逆接続等から駆動手段等の内部回路を保護するための保護装置（ツェナーダイオード等）を設ける必要がなく、従来装置に対して大幅なコストアップを招くことなく実現できる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施例を図面と共に説明する。
まず図１は、本発明が適用された四輪駆動車の動力伝達装置の構成を表す概略構成図である。
【００１９】
図１に示すように本実施例の四輪駆動車には、パーキング機構を有する自動変速機ＴＭを介して、図示しないエンジンの出力が入力されるトランスファ１０が備えられている。そして、トランスファ１０から車両後方に突出する後輪側出力軸１１は、リヤプロペラシャフト１２，リヤディファレンシャルギヤ１３，及び左右後輪ＲＬ，ＲＲの回転軸であるリヤドライブシャフト１４RL，１４RRを介して、左右後輪ＲＬ，ＲＲに至り、また、トランスファ１０から車両前方に突出する前輪側出力軸１５は、フロントプロペラシャフト１６，フロントディファレンシャルギヤ１７，及び左右前輪ＦＬ，ＦＲの回転軸であるフロントドライブシャフト１８FL，１８FRを介して、左右前輪ＦＬ，ＦＲに至る。尚、右前輪ＦＲ側のフロントドライブシャフト１８FRには、後輪ＲＬ，ＲＲのみを駆動輪とする２ＷＤ時に、左右前輪ＦＬ，ＦＲの回転をフリーにするためのＡＸＬＥ切換機構２０が設けられている。
【００２０】
トランスファ１０内では、自動変速機ＴＭの出力が、変速比を高速側（ＨＩ）又は低速側（ＬＯ）のいずれかに切換可能なＨＩ−ＬＯ切換機構２２を介して、後輪側出力軸１１に伝達される。そして、後輪側出力軸１１は、２ＷＤと４ＷＤとの切り換えを行う２ＷＤ−４ＷＤ切換機構２４を介して、前輪側出力軸１５に連結されている。
【００２１】
ここで、ＨＩ−ＬＯ切換機構２２は、後輪側出力軸１１に設けられたスプライン２２ａを、自動変速機ＴＭの出力軸に設けられたスプライン２２ｂに連結するか、或いは、自動変速機ＴＭの回転が変速機構２６を介して伝達される回転軸２８に設けられたスプライン２２ｃに連結するか、を切り換えることにより、自動変速機ＴＭから後輪側出力軸１１に至る動力伝達経路の変速比をＨＩ・ＬＯいずれかに設定するためのものである。そして、その切り換えは、各スプライン２２ａ〜２２ｃに係合可能なスライダ２２ｓを、後輪側出力軸１１の軸方向（図に矢印で示す）に移動させることにより行われる。尚、このＨＩ−ＬＯ切換機構２２は、車両が４ＷＤとなっているときに、運転者からの操作指令に従い、変速比を切り換えるようにされており、２ＷＤ時には、変速比をＨＩに固定して、燃費を悪化させないようにされている。
【００２２】
また、２ＷＤ／４ＷＤ切換機構２４は、後輪側出力軸１１に連結され、後輪側出力軸１１の周囲に設けられた回転軸３２と、前輪側出力軸１５にギヤを介して接続され、後輪側出力軸１１の周囲に設けられた回転軸３４とを、連結するか否かを切り換えることにより、当該車両を４ＷＤにするか２ＷＤにするかを切り換えるためのものである。そして、この切り換えにも、各回転軸３２，３４に夫々設けられたスプライン２４ａ，２４ｂに係合可能なスライダ２４ｓが使用され、このスライダ２４ｓを各回転軸２４ａ，２４ｂの軸方向（図に矢印で示す）に移動させて両スプラインを連結すれば４ＷＤとなり、逆に、このスライダ２４ｓを移動させて両スプラインの連結を切り離せば２ＷＤとなる。
【００２３】
また更に、ＡＸＬＥ切換機構２０は、右前輪ＦＲ側のフロントドライブシャフト１８FRを、右前輪ＦＲ側とフロントディファレンシャルギヤ１７側とに二分し、その二分した各シャフトにスプライン２０ａ，２０ｂを設け、この２つのスプライン２０ａ，２０ｂを、スライダ２０ｓを介して連結するか否かを切り換えることにより、左右前輪ＦＬ，ＦＲの回転をフリーにするか否かを切り換えるようにされている。尚、ＡＸＬＥ切換機構２０は、２ＷＤ時には、各スプライン２０ａ，２０ｂとの連結を切り離し、左右前輪ＦＬ，ＦＲの回転をフリーにし、４ＷＤ時には、各スプライン２０ａ，２０ｂを連結して、左右前輪ＦＬ，ＦＲをフロントディファレンシャルギヤ１７を介してフロントプロペラシャフト１６に連結する。
【００２４】
次に、ＡＸＬＥ切換機構２０において、各スプラインの連結・遮断を切り換えるスライダ２０ｓは、モータ駆動式推力アクチュエータ（以下、ＡＸＬＥアクチュエータという）３６により駆動される。また、ＨＩ−ＬＯ切換機構２２及び２ＷＤ−４ＷＤ切換機構２４において、上記各スプラインの連結・遮断を切り換えるためのスライダ２２ｓ及び２４ｓは、共通のモータ駆動式推力アクチュエータ（以下、Ｔ／Ｆアクチュエータという）３８により駆動される。そして、これら各アクチュエータ３６，３８には、夫々、各切換機構２０〜２４での切換状態を検出するスイッチ（ＡＸＬＥスイッチ４１，４ＷＤスイッチ４２，４Ｌスイッチ４３）が設けられている。
【００２５】
尚、ＡＸＬＥスイッチ４１は、ＡＸＬＥ切換機構２０によりシャフトが連結状態にあるときオン状態となり、４ＷＤスイッチ４２は、２ＷＤ−４ＷＤ切換機構２４により自動車が４ＷＤ状態にあるときオン状態となり、４Ｌスイッチ４３は、自動車が４ＷＤ状態で、ＨＩ−ＬＯ切換機構２２の変速比がＬＯにあるときオン状態となる。
【００２６】
そして、上記ＡＸＬＥアクチュエータ３６は、従来より周知のものであることから説明は省略し、ここでは、ＨＩ−ＬＯ切換機構２２及び２ＷＤ−４ＷＤ切換機構２４のスライダ２２ｓ，２４ｓを移動させるＴ／Ｆアクチュエータ３８について説明する。
【００２７】
図２に示す如く、ＨＩ−ＬＯ切換機構２２及び２ＷＤ−４ＷＤ切換機構２４の各スライダ２２ｓ，２４ｓには、夫々、フォークシャフト４６，４５に固定されたシフトフォーク４６ａ，４５ａが係合されている。そして、各スライダ２２ｓ，２４ｓは、各フォークシャフト４６，４５が軸方向（図中左右方向）に変位することにより、上記各スプラインとの係合状態が切り換えられる。
【００２８】
Ｔ／Ｆアクチュエータ３８には、これらフォークシャフト４６，４５を変位させる動力源として、直流モータ（以下単にモータという）５０が設けられ、内部の歯車機構を介して、このモータ５０の回転トルクを、上記各フォークシャフト４５，４６に夫々形成されたラック４５ｂ，４６ｂに伝達する。
【００２９】
この歯車機構は、
ａ）モータ５０の出力軸５０ａに取り付けられて出力軸５０ａと一体に回転する小径ギヤ５１、
ｂ）小径ギヤ５１と噛み合う大径ギヤ５２、
ｃ）大径ギヤ５２と共通の支持軸５２ａに支持されて、大径ギヤ５２からトーションスプリング５３ａを介してトルクが伝達される小径ギヤ５３、
ｄ）小径ギヤ５３と噛み合う大径ギヤ５４、
ｅ）大径ギヤ５４と共通の支持軸５４ａに支持されて大径ギヤ５４と一体に回転し、フォークシャフト４５のラック４５ｂと噛み合うピニオンギヤ５５、
ｆ）大径ギヤ５４と噛み合う大径ギヤ５６、
ｇ）大径ギヤ５６と共通の支持軸５６ａに支持されて大径ギヤ５６と一体に回転する小径ギヤ５７、
ｈ）小径ギヤ５７と噛み合う大径ギヤ５８、
ｉ）大径ギヤ５８と共通の支持軸５８ａに支持されて、大径ギヤ５８からトーションスプリン５９ａを介してトルクが伝達され、フォークシャフト４６のラック４６ｂと噛み合うピニオンギヤ５９、
等により構成されている。
【００３０】
そして、２ＷＤ−４ＷＤ切換機構２４が２ＷＤ位置、ＨＩ−ＬＯ切換機構２２がＨＩ位置となる状態（以下、この状態を２Ｈ状態という）をモータ５０の原点位置とした場合、ピニオンギヤ５５及びラック４５ｂには、モータ５０がこの原点位置から所定回転角度だけ正方向に回転する回転範囲内だけ噛合し、その回転範囲を越えると、ピニオンギヤ５５が空転するように、部分的に歯が形成されている。
【００３１】
また、小径ギヤ５７及び大径ギヤ５８もピニオンギヤ５５と同様に部分歯とされており、ピニオンギヤ５５が空転し始めるモータ５０の回転位置までは、小径ギヤ５７が空転し、ピニオンギヤ５５が空転し始めてから、互いに噛合して、ピニオンギヤ５９側にトルクを伝達するようにされている。
【００３２】
尚、歯車機構において、これらのギヤ以外は、全て全周に歯が形成された全歯車である。また、トーションスプリング５３ａ，５９ａは、スライダ２４ｓ，２２ｓを夫々移動させて２つのスプラインを連結する際に、両スプラインの回転位置が一致せずに、スライダ２４ｓ，２２ｓが、連結しようとするスプラインの端面に当たって、一時的に移動が停止したような場合に、モータ５０からのトルクを蓄積して、スライダ２４ｓ，２２ｓが移動可能になったときに、その蓄積したトルクによってスライダ２４ｓ，２２ｓを速やかに移動させることができるようにするためのものである。
【００３３】
このように構成されたＴ／Ｆアクチュエータ３８においては、トランスファ１０が２Ｈ状態となる上記原点位置から、モータ５０を正転させると、大径ギヤ５２，小径ギヤ５３，大径ギヤ５４，ピニオンギヤ５５が、図に点線で示す矢印方向に回転して、フォークシャフト４５が図において右方向に変位し、２ＷＤ−４ＷＤ切換機構２４のスプライン２４ａ，２４ｂがスライダ２４ｓにより連結されて、２ＷＤから４ＷＤに切り換えられる。
【００３４】
そして、モータ５０のここまでの回転では、小径ギヤ５７は大径ギヤ５８に噛合せず、空転するので、フォークシャフト４６は変位しない。このため、この状態では、２ＷＤ−４ＷＤ切換機構２４のスライダ２４ｓは４ＷＤ位置となるが、ＨＩ−ＬＯ切換機構２２のスライダ２２ｓはＨＩ位置となる（以下、この状態を４Ｈ状態という）。
【００３５】
次に、この４Ｈ状態から、更にモータ５０を正転させると、今度は、部分歯からなるピニオンギヤ５５が空転し、小径ギヤ５７と大径ギヤ５８とが噛合して、大径ギヤ５８及びピニオンギヤ５９が図に点線で示す矢印方向に回転する。この結果、フォークシャフト４６が図において左方向に変位し、ＨＩ−ＬＯ切換機構２２のスライダ２２ｓが、ＨＩ位置からＬＯ位置に切り換えられる（以下、この状態を４Ｌ状態という）。
【００３６】
一方、トランスファ１０が４Ｌ状態にあるとき、モータ５０を逆転させれば、ＨＩ−ＬＯ切換機構２２のスライダ２２ｓが、ＬＯ位置からＨＩ位置に切り換えられて、トランスファ１０は４Ｈ状態となり、更に、モータ５０を逆転させれば、２ＷＤ−４ＷＤ切換機構２４のスライダ２４ｓが４ＷＤ位置から２ＷＤ位置に切り換えられて、トランスファ１０は２Ｈ状態となる。
【００３７】
次に図３は、上記のように構成された本実施例の動力伝達装置を制御する制御装置６０の構成を表すブロック図である。
図３に示す如く、制御装置６０は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ等からなるマイクロコンピュータ（以下、単にＣＰＵという）６２と、電源管理用リレー６４と、電源供給手段としての電源回路６６と、ＡＸＬＥアクチュエータ（ＡＸＬＥＡＣＴ）３６及びＴ／Ｆアクチュエータ（Ｔ／ＦＡＣＴ）３８に夫々専用の入出力部３６ａ，３８ａを介して接続されて、これら各アクチュエータ３６，３８内のモータ５０，７０（図４参照）を正転・逆転させる、駆動手段としてのモータ制御部６８とから構成されている。
【００３８】
また、制御装置６０には、ＡＸＬＥ切換機構２０に設けられたＡＸＬＥスイッチ４１，２ＷＤ−４ＷＤ切換機構２４に設けられた４ＷＤスイッチ４２及び４Ｌスイッチ４３，自動変速機ＴＭがニュートラル位置にあるときオン状態となるニュートラルスイッチ７１，車速を検出する車速センサ７２，ヘッドライトが点灯したときにオン状態となるライトＯＮスイッチ７３，トランスファ１０の２Ｈ，４Ｈ，４Ｌの各状態と動力伝達装置の異常時にその旨（CHECK ）を表示するインジケータ７４，運転者がトランスファ１０の状態の切り換え指令を入力するための操作部７５，及びアンチスキッド制御装置（ＡＢＳＥＣＵ）７６が接続されている。そして、ＣＰＵ６２は、これら各部との間で信号を入出力することにより、上記動力伝達装置を制御する。
【００３９】
次に、モータ制御部６８は、図４に示す如く、ＣＰＵ６２からの指令に従い、上記各アクチュエータ３６，３８の動力源となるモータ５０，７０を、正転又は逆転させるためのものであり、各モータ５０，７０の一端に直接接続され、電源管理用リレー６４を介して入力されるバッテリ電圧ＶＢを印加するか、或いは接地するかを切り換える、各モータ５０，７０共通の第１リレー６８ａと、各モータ５０，７０の他端に、後述の第３リレー６８ｃを介して選択的に接続され、その接続されたモータ端部に、バッテリ電圧ＶＢを印加するか、或いは接地するかを切り換える第２リレー６８ｂと、この第２リレー６８ｂによりバッテリ電圧ＶＢが印加されるか、接地される第２リレー６８ｂの接点を、各モータ５０，７０の他端のいずれか一方に接続する第３リレー６８ｃとから構成されている。
【００４０】
そして、ＣＰＵ６２は、これら各リレー６８ａ〜６８ｃのコイルに接続されたトランジスタＴｒａ，Ｔｒｂ，ＴｒｃをＯＮ・ＯＦＦさせることにより、各コイルの通電・非通電を切り換え、モータ５０，７０を夫々正転・逆転させる。つまり、各モータ５０，７０は、直流モータから構成されているため、その両端にバッテリ電圧ＶＢが同時に印加されるか、或いはその両端が同時に接地されている場合には、モータ巻線に電流が流れず、回転を停止し、一端にバッテリ電圧ＶＢが印加され、他端が接地されると、モータ巻線に電流が流れて、その電流方向に対応した方向に回転することから、ＣＰＵ６２は、上記各トランジスタＴｒａ〜Ｔｒｃを個々に制御することにより、各モータ５０，７０を必要に応じて正転又は逆転させる。
【００４１】
尚、このように構成された本実施例のモータ制御部６８によれば、各モータ５０，７０の一方の端部が、第３リレー６８ｃを介して、選択的に、第２リレー６８ｂに接続されることから、各モータ５０，７０を同時に回転させることはできない。しかし、後述するように、本実施例のようなパートタイム方式の四輪駆動車では、通常、ＡＸＬＥアクチュエータ３６とＴ／Ｆアクチュエータ３８とを同時に動作させることはないため、何ら問題はない。
【００４２】
そして、従来装置では、各モータ５０，７０駆動時の回転方向を切り換えるために、各モータ５０，７０の両端に、夫々専用のリレー（合計４個のリレー）を設けるようにしていたことから、本実施例によれば、従来装置に比べ、各モータ５０，７０の回転・停止及び回転時の回転方向を切り換えるためのリレーを１個減らすことができることになり、制御装置６０の構成を簡素化し、製造コストを低減できる。
【００４３】
次に、ＣＰＵ６２が、操作部７５からの切換指令に従い、動力伝達装置を、上述の２Ｈ状態から４Ｈ状態、４Ｈ状態から４Ｌ状態、或いはこの逆方向へと切り換える際の手順について図５に沿って説明する。
図５に示すように、操作部７５から、２Ｈ状態から４Ｈ状態への切換指令が入力されると、ＣＰＵ６２は、（ａ）に示す２Ｈ→４Ｈ切換処理を実行する。そして、この切換処理では、まず、Ｓ１００（Ｓはステップを表す）にて、車速センサ７２で検出された車速が所定速度（例えば時速１４０ｋｍ）未満であるという切換条件が成立しているか否かを判断し、この切換条件が成立していない場合（つまり車両が高速で移動している際）には、当該処理を終了する。尚、この場合には、インジケータ７４の４Ｈ表示ランプを高速に点滅させ、切換できない旨を運転者に報知する。
【００４４】
一方、Ｓ１００にて切換条件が成立していると判断されると、Ｓ１１０にて、４ＷＤスイッチ４２の状態を監視しながらモータ５０を正転させることにより、２ＷＤ−４ＷＤ切換機構２４のスライダ２４ｓを４ＷＤ位置まで移動させる。そして、このようにトランスファ１０が４Ｈ状態となると、続くＳ１２０にて、ＡＸＬＥスイッチ４１の状態を監視しながらモータ７０を正転させることにより、ＡＸＬＥ切換機構２０のスライダ２０ｓをシャフトの連結位置まで移動させ、当該処理を終了する。
【００４５】
尚、Ｓ１１０〜Ｓ１２０の処理実行中には、インジケータ７４の４Ｈ表示ランプをゆっくりと点滅させ、切換中である旨を運転者に報知する。また、Ｓ１２０の処理が完了して、動力伝達装置全体が４Ｈ状態（つまり、変速比がＨＩの４ＷＤ状態）となると、インジケータ７４の４Ｈ表示ランプを連続的に点灯させる。
【００４６】
次に、操作部７５から、４Ｈ状態から４Ｌ状態への切換指令が入力されると、ＣＰＵ６２は、図５（ｂ）に示す４Ｈ→４Ｌ切換処理を実行する。そして、この切換処理では、まず、Ｓ２００（Ｓはステップを表す）にて、車速センサ７２で検出された車速が所定速度（例えば時速２ｋｍ）以下であるか、又は、ニュートラルスイッチ７１がＯＮ状態で自動変速機ＴＭがニュートラル状態である、という切換条件が成立しているか否かを判断し、この切換条件が成立していない場合には、当該処理を終了する。尚、この場合には、インジケータ７４の４Ｌ表示ランプを高速に点滅させ、切換できない旨を運転者に報知する。
【００４７】
一方、Ｓ２００にて切換条件が成立していると判断されると、Ｓ２１０にて、４Ｌスイッチ４３の状態を監視しながらモータ５０を正転させることにより、ＨＩ−ＬＯ切換機構２２のスライダ２２ｓをＬＯ位置まで移動させ、当該処理を終了する。尚、Ｓ２１０の処理実行中には、インジケータ７４の４Ｌ表示ランプをゆっくりと点滅させて、切換中である旨を運転者に報知し、Ｓ２１０の処理が完了して、４Ｌ状態（つまり、変速比がＬＯの４ＷＤ状態）となると、インジケータ７４の４Ｌ表示ランプを連続的に点灯させる。
【００４８】
また次に、操作部７５から、４Ｌ状態から４Ｈ状態への切換指令が入力されると、ＣＰＵ６２は、図５（ｃ）に示す４Ｌ→４Ｈ切換処理を実行する。そして、この切換処理では、まず、Ｓ３００（Ｓはステップを表す）にて、上記Ｓ２００と同様の切換条件が成立しているか否かを判断し、この切換条件が成立していない場合には、当該処理を終了する。尚、この場合には、インジケータ７４の４Ｈ表示ランプを高速に点滅させ、切換できない旨を運転者に報知する。
【００４９】
一方、Ｓ３００にて切換条件が成立していると判断されると、Ｓ３１０にて、４Ｌスイッチ４３の状態を監視しながらモータ５０を逆転させることにより、ＨＩ−ＬＯ切換機構２２のスライダ２２ｓをＨＩ位置まで移動させ、当該処理を終了する。尚、Ｓ３１０の処理実行中には、インジケータ７４の４Ｈ表示ランプをゆっくりと点滅させて、切換中である旨を運転者に報知し、Ｓ３１０の処理が完了して、４Ｈ状態（つまり、変速比がＨＩの４ＷＤ状態）となると、インジケータ７４の４Ｈ表示ランプを連続的に点灯させる。
【００５０】
また更に、操作部７５から、４Ｈ状態から２Ｈ状態への切換指令が入力されると、ＣＰＵ６２は、図５（ｄ）に示す４Ｈ→２Ｈ切換処理を実行する。そして、この切換処理では、まず、Ｓ４００にて、上記Ｓ１００と同様の切換条件が成立しているか否かを判断し、この切換条件が成立していない場合には、当該処理を終了する。尚、この場合には、インジケータ７４の２Ｈ表示ランプを高速に点滅させ、切換できない旨を運転者に報知する。
【００５１】
一方、Ｓ４００にて切換条件が成立していると判断されると、Ｓ４１０にて、４ＷＤスイッチ４２の状態を監視しながらモータ５０を逆転させることにより、２ＷＤ−４ＷＤ切換機構２４のスライダ２４ｓを２ＷＤ位置まで移動させる。そして、このようにトランスファ１０が２Ｈ状態となると、続くＳ２２０にて、ＡＸＬＥスイッチ４１の状態を監視しながらモータ７０を逆転させることにより、ＡＸＬＥ切換機構２０のスライダ２０ｓをシャフトの連結遮断位置まで移動させ、当該処理を終了する。
【００５２】
尚、Ｓ４１０〜Ｓ４２０の処理実行中には、インジケータ７４の２Ｈ表示ランプをゆっくりと点滅させ、切換中である旨を運転者に報知する。また、Ｓ４２０の処理が完了して、動力伝達装置全体が２Ｈ状態（つまり、変速比がＨＩの２ＷＤ状態）となると、インジケータ７４の２Ｈ表示ランプを連続的に点灯させる。
【００５３】
このように、ＣＰＵ６２は、操作部７５を介して入力される運転者からの切換指令に従い、動力伝達装置を２Ｈ，４Ｈ，４Ｌの各状態に切り換える、制御手段としての処理を実行する。
ところで、従来装置のように、制御装置６０を、イグニッションスイッチ８０がＯＮ状態であるときに、バッテリＢＴから電源供給を受けるように構成すると、ＨＩ−ＬＯ切換機構２２の状態を切り換えるＳ２１０又はＳ３１０の処理実行中に、イグニッションスイッチ８０がオフされた際に、ＨＩ−ＬＯ切換機構２２のスライダ２２ｓが、後輪側出力軸１１のスプライン２２ａのみに係合して、自動変速機ＴＭの出力軸と後輪側出力軸１１とが連結されない状態で自動車が駐車されることがある。そして、この状態では、自動変速機ＴＭのパーキング機構が機能しなくなるので、運転者が、自動車に別途設けられたパーキングブレーキを操作しなければ、自動車を駐車位置に停止させることができなくなってしまう。
【００５４】
そこで、本実施例では、制御装置６０内に、バッテリＢＴからイグニッションスイッチ８０を介して電源供給を受ける第１電源ラインＬ１と、バッテリＢＴから電源管理用リレー６４を介して電源供給を受ける第２電源ラインＬ２との２系統の電源ラインを形成し、イグニッションスイッチ８０がオフされても、上記Ｓ２１０又はＳ３１０の処理によってＨＩ−ＬＯ切換機構２２が動作しているときには、その動作を中断しないようにされている。
【００５５】
以下、このための構成及びＣＰＵ６２の動作について説明する。
まず図６は、制御装置６０内の電源供給系統の構成を表す説明図である。
図６に示す如く、上記各電源ラインＬ１，Ｌ２は、夫々、電流の逆流防止用ダイオードＤ１，Ｄ２を介して、電源回路６６に接続されている。このため、電源回路６６は、イグニッションスイッチ８０及び第１電源ラインＬ１を介してバッテリ電圧（この電圧をＶＩＧという）が印加された場合でも、電源管理用リレー６４及び第２電源ラインＬ２を介してバッテリ電圧ＶＢが印加された場合でも、ＣＰＵ６２駆動用の電源電圧（例えば直流５Ｖ）を生成し、ＣＰＵ６２を動作させることができる。
【００５６】
また、電源管理用リレー６４は、バッテリＢＴと第２電源ラインＬ２との接続を断・続させるためのものであるが、接点切換用のコイル６４ａの一端がバッテリＢＴ側電源ラインに接続され、他端がトランジスタＴｒ１を介してグランドライン（ＧＮＤ）に接続されているため、このトランジスタＴｒ１をオン・オフすることにより、バッテリＢＴと第２電源ラインＬ２との接続を断・続させることができる。
【００５７】
そして、ＣＰＵ６２は、このトランジスタＴｒ１をオン・オフさせることにより、電源管理用リレー６４のオン・オフ状態を制御する。尚、モータ制御部６８には、電源管理用リレー６４を介してバッテリ電圧ＶＢが供給される。
次に、図７は、ＣＰＵ６２が電源管理のために行う電源管理手段としての制御処理を説明するフローチャートである。
【００５８】
まず、ＣＰＵ６２は、イグニッションスイッチ８０がオンされ、電源回路６６から電源供給がなされることにより起動し、この制御処理を開始する。そして、この制御処理が開始されると、Ｓ５００にて初期化の処理を実行した後、Ｓ５１０にて、トランジスタＴｒ１をオンすることにより、電源管理用リレー６４をオンさせる。この結果、電源回路６６には、第１電源ラインＬ１と第２電源ラインＬ２との両方から電源供給がなされ、その後イグニッションスイッチ８０がオフされても、ＣＰＵ６２に継続して電源電圧を供給できることになる。
【００５９】
次に、ＣＰＵ６２は、Ｓ５３０にて、イグニッションスイッチ（ＩＧ）８０がオフされたか否かを確認しつつ、Ｓ５２０にて、図５に示した各種切換制御を実行するための切換制御処理を実行する。尚、Ｓ５３０の処理は、第１電源ラインの電圧ＶＩＧが所定レベル以上か否かを判断することにより行われる。
【００６０】
そして、Ｓ５３０にて、イグニッションスイッチ（ＩＧ）８０がオフされていないと判断された場合には、Ｓ５２０及びＳ５３０の処理を繰り返し実行し、逆に、Ｓ５３０にて、イグニッションスイッチ（ＩＧ）８０がオフされたと判断すると、Ｓ５４０に移行する。
【００６１】
Ｓ５４０では、今まで、Ｓ５２０の切換制御処理にて、ＨＩ−ＬＯ切換機構２２を駆動していたか否か（換言すれば、現在、ＨＩ−ＬＯ切換制御の実行中であったか否か）を判断する。そして、現在、ＨＩ−ＬＯ切換制御の実行中でなければ、Ｓ５７０にて、トランジスタＴｒ１をオフすることにより、電源管理用リレー６４をオフし、当該処理を終了する。
【００６２】
一方、Ｓ５４０にて、現在、ＨＩ−ＬＯ切換制御の実行中であると判断されると、Ｓ５６０にて、ＨＩ−ＬＯ切換制御が完了したか否かを確認しつつ、Ｓ５５０にて、ＨＩ−ＬＯ切換制御を継続させ、Ｓ５６０にて、ＨＩ−ＬＯ切換制御が完了したと判断されると、Ｓ５７０にて、電源管理用リレー６４をオフして、当該処理を終了する。
【００６３】
尚、Ｓ５７０の処理実行後は、電源回路６６への電源供給が遮断されることから、ＣＰＵ６２の動作は停止し、その後、イグニッションスイッチ８０がオンされるまで、この状態が継続される。
以上説明したように、本実施例では、制御装置６０に電源管理機能を持たせ、イグニッションスイッチ８０がオフされた際に、ＨＩ−ＬＯ切換機構２２が動作中である場合には、その動作が完了するまで、ＨＩ−ＬＯ切換制御を継続させる。
【００６４】
このため、本実施例によれば、運転者がパーキングブレーキを操作することなく、イグニッションスイッチ８０をオフして、車両を駐車させた場合であっても、自動変速機ＴＭの出力軸とトランスファ１０内の後輪側出力軸１１とを連結させて、自動変速機ＴＭのパーキング機構を確実に機能させることができる。よって、本実施例によれば、駐車時には駆動輪（後輪のみ又は前後輪）をロックすることができ、自動車を確実に駐車位置に固定し、駐車時の安全性を高めることができる。
【００６５】
また本実施例では、請求項２に記載の発明を適用することにより、上記電源管理機能を、制御装置６０内に設けた電源管理用リレー６４を使って実現しているため、自動車が駐車された際には、制御装置６０に流れる暗電流を零にし、駐車時のバッテリ電力の消耗を抑制できる。
【００６６】
また更に、電源管理用リレー６４は、モータ制御部６８への電源供給用スイッチとしても働き、電源管理用リレー６４がオンしない限り、モータ制御部６８に電流が流れることはない。そして、電源管理用リレー６４は、ダイオードＤ１を介して、第１電源ラインＬ１から電源回路６６に正常に電源供給がなされた場合にのみ、ＣＰＵ６２の動作によってオンされ、バッテリＢＴから制御装置６０に至る電源ラインが逆に接続されたような場合には、電源管理用リレー６４はオンしない。
【００６７】
このため、従来、モータ制御部を含む制御装置の内部回路を保護するために必要であった、逆接防止用のツェナーダイオードを設ける必要がない。よって、電源管理用リレー６４を設けているにも関わらず、装置のコストアップを招くことはない。
【００６８】
また特に本実施例よれば、モータ制御部６８内に設けるモータ制御用のリレーも、従来装置に比べて、１個少なくすることができることから、これによっても、装置のコスト低減を図ることができる。
以上、本発明の一実施例について説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、種々の態様を採ることができる。
【００６９】
例えば、上記実施例では、本発明をパートタイム方式の四輪駆動車に適用した場合について説明したが、本発明は、ＨＩ−ＬＯ切換機構を備えた自動車であれば、二輪駆動車であっても、またフルタイム方式の四輪駆動車であっても、上記実施例と同様に適用して、同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 実施例の四輪駆動車の動力伝達装置の構成を表す説明図である。
【図２】 Ｔ／Ｆアクチュエータの構成を表す説明図である。
【図３】 制御装置の構成を表すブロック図である。
【図４】 モータ制御部の構成を表す電気回路図である。
【図５】 ＣＰＵが動力伝達装置の切換制御のために行う処理動作を説明する動作説明図である。
【図６】 制御装置内の電源供給系統の構成を表す説明図である。
【図７】 ＣＰＵにおいて電源管理のために実行される制御処理を表すフローチャートである。
【符号の説明】
１０…トランスファ、１１…後輪側出力軸、１２…リヤプロペラシャフト、１３…リヤディファレンシャルギヤ、１４RR，１４RL…リヤドライブシャフト、１５…前輪側出力軸、１６…フロントプロペラシャフト、１７…フロントディファレンシャルギヤ、１８FR，１８FL…フロントドライブシャフト、２０…ＡＸＬＥ切換機構、２２…ＨＩ−ＬＯ切換機構、２４…２ＷＤ−４ＷＤ切換機構、２６…変速機構、３６…ＡＸＬＥアクチュエータ、３８…Ｔ／Ｆアクチュエータ、４１…ＡＸＬＥスイッチ、４２…４ＷＤスイッチ、４３…４Ｌスイッチ、５０，７０…モータ、６０…制御装置、６２…ＣＰＵ（マイクロコンピュータ），６４…電源管理用リレー、６６…電源回路、６８…モータ制御部、６８ａ…第１リレー、６８ｂ…第２リレー、６８ｃ…第３リレー、７１…ニュートラルスイッチ、７２…車速センサ、７３…ライトＯＮスイッチ、７４…インジケータ、７５…操作部、８０…イグニッションスイッチ、Ｄ１，Ｄ２…逆流防止用ダイオード、Ｔｒ１…トランジスタ、ＢＴ…バッテリ、Ｌ１…第１電源ライン、Ｌ２…第２電源ライン、ＴＭ…自動変速機。
【発明の属する技術分野】
本発明は、パーキング機構を有する自動変速機からの出力を、変速比を高速側又は低速側のいずれかに切換可能なＨＩ−ＬＯ切換機構を介して、駆動輪側に伝達する動力伝達装置を備えた自動車において、ＨＩ−ＬＯ切換機構の変速比をアクチュエータを介して切り換える自動車用動力伝達装置の制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、自動車の駆動方式を四輪駆動（４ＷＤ）と二輪駆動（２ＷＤ）とのいずれかに切換可能な所謂パートタイム方式の四輪駆動車には、変速機からの動力を前・後輪へと分配するトランスファ内に、変速比を高速側（ＨＩ）又は低速側（ＬＯ）のいずれかに切換可能なＨＩ−ＬＯ切換機構を備えたものが知られている。そして、このＨＩ−ＬＯ切換機構は、通常、手動レバーの操作によって変速比を切り換えることができるようにされている。
【０００３】
一方、自動車には、パーキングブレーキが設けられており、駐車時には、これを手又は足で操作することにより、自動車を駐車位置に固定できるようにされているが、雪国等では、このパーキングブレーキが使用されないことがある。
これは、駐車中の冷え込みによりパーキングブレーキのブレーキ機構が凍り付き、その後、エンジンを始動して自動車を走らせようとしても、パーキングブレーキの作動を解除できないことがあり、また、自動変速機を搭載した一般的な自動車にあっては、自動変速機のパーキング機構を利用して、自動車を駐車位置に固定することができるためである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述のパートタイム方式の四輪駆動車等、動力伝達系にＨＩ−ＬＯ切換機構を備えた自動車においては、ＨＩ−ＬＯ切換機構の変速比の切り換えを、手動レバーの操作による切り換えから、モータ等を動力源とするアクチュエータを使った切り換えに変更することが考えられている。これは、手動レバーの操作によりＨＩ−ＬＯ切換機構の変速機の切り換えを行うようにすると、手動レバーの動きをＨＩ−ＬＯ切換機構に伝達する機構が必要になり、また、手動レバーの位置によってＨＩ−ＬＯ切換機構を配置可能な位置が制限されてしまい、設計の自由度が低下するためである。
【０００５】
しかし、このようにアクチュエータを使ってＨＩ−ＬＯ切換機構の変速比を切り換えるようにすると、その切換中に、イグニッションスイッチがオフされ、アクチュエータの駆動が停止した際に、本来、ＨＩ−ＬＯ切換機構を介して接続されるべき動力伝達系の回転軸が、変速機側と駆動輪側とで遮断されてしまうことがある。
【０００６】
そして、このようにＨＩ−ＬＯ切換機構の変速比の切換中にアクチュエータの駆動が停止されて、動力伝達系の回転軸が変速機側と駆動輪側とで遮断されると、たとえ、パーキング機構を有する自動変速機を搭載した自動車であっても、上記のようにパーキングブレーキを操作せずに自動車を駐車させた際には、自動車を駐車位置に固定できなくなってしまう。
【０００７】
つまり、動力伝達系の回転軸が変速機側と駆動輪側とで遮断された状態では、動力伝達系は所謂ニュートラル状態となって、自動変速機のパーキング機構による駆動輪のロックが効かなくなってしまうことから、パーキングブレーキを操作せずに自動車を駐車させると、自動車を駐車位置に固定できなくなってしまうのである。
【０００８】
本発明は、こうした問題に鑑みなされたものであり、ＨＩ−ＬＯ切換機構の変速比をアクチュエータを使って切り換えるようにした自動車用動力伝達系の制御装置において、ＨＩ−ＬＯ切換機構の変速比の切換中にイグニッションスイッチがオフされても、自動変速機のパーキング機構を確実に機能させることができるようにすることを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するためになされた請求項１記載の自動車用動力伝達装置の制御装置においては、操作部を介してＨＩ−ＬＯ切換機構の変速比の切換指令が入力されると、制御手段が、駆動手段を介して、ＨＩ−ＬＯ切換機構に設けられたアクチュエータを駆動することにより、ＨＩ−ＬＯ切換機構の変速比を高速側から低速側又はその逆へと切り換える。
【００１０】
また、イグニッションスイッチがオフされると、電源管理手段が、制御手段がＨＩ−ＬＯ切換機構の変速比を切換中であるか否かを判断し、制御手段が変速比を切換中であれば、制御手段による変速比の切り換えが完了するまで、当該制御装置への電源供給を継続し、この電源供給の継続により制御手段による変速比の切り換えが完了するか、又は、イグニッションスイッチがオフした際に制御手段が変速比を切換中でなければ、制御装置への電源供給を遮断する。
【００１１】
このため、本発明によれば、制御手段がアクチュエータを介してＨＩ−ＬＯ切換機構の変速比を切り換えているときにイグニッションスイッチがオフされても、その切り換えが完了して、ＨＩ−ＬＯ切換機構の変速比が高速側又は低速側に確実に切り換えられるまでの間は、制御手段及び駆動手段への電源供給を継続して、アクチュエータを駆動し続けることができる。
【００１２】
よって、本発明によれば、ＨＩ−ＬＯ切換機構の変速比の切換中にイグニッションスイッチがオフされても、動力伝達系が自動変速機側と駆動輪側とで遮断されることはなく、自動変速機のパーキング機構を確実に機能させることができる。そして、このように自動変速機のパーキング機構を機能させることができるので、運転者がパーキングブレーキを操作することなく、自動車を駐車させても、自動変速機のパーキング機構により駆動輪をロックすることができ、駐車時には自動車を確実に駐車位置に固定し、駐車時の安全性を高めることができる。
【００１３】
ここで、電源管理手段を上記のように動作させるには、例えば、電源管理手段だけには、イグニッションスイッチのオン・オフ状態に関わらず、常時、バッテリから電源供給を行うようにしてもよい。しかし、このようにすると、イグニッションスイッチがオフされ、自動車のエンジンが停止しているときにも、電源管理手段に暗電流が流れ、バッテリ電力が消費されてしまう。
【００１４】
そこで、このような問題を防止するには、自動車用動力伝達装置の制御装置を、請求項２に記載のように構成するとよい。
即ち、請求項２に記載の制御装置においては、請求項１に記載の構成に加えて、更に、バッテリからイグニッションスイッチを介して電源供給を受ける第１電源ラインと、バッテリから電源管理用リレーを介して電源供給を受ける第２電源ラインと、第１電源ライン及び第２電源ラインの両方から電源供給を受けて、制御手段及び電源管理手段に動作用の電源電圧を供給する電源供給手段とが備えられ、アクチュエータを駆動する駆動手段には、第２電源ラインから電源供給を行うように構成される。
【００１５】
そして、電源管理手段は、イグニッションスイッチがオンされ、電源供給手段から電源電圧が供給されると、電源管理用リレーをオンして、第２電源ラインから電源供給手段及び駆動手段に電源供給がなされるようにし、その後、イグニッションスイッチがオフされ、電源供給手段に第２電源ラインだけから電源供給がなされるようになると、上述の判定動作を行い、当該制御装置への電源供給の遮断条件が成立すると、電源管理用リレーをオフして、第２電源ラインから電源供給手段及び駆動手段への電源供給を遮断する。
【００１６】
このため、請求項２に記載の制御装置によれば、イグニッションスイッチがオフされ、自動車が駐車された際には、当該制御装置によるバッテリ電力の消費を零にすることができ、駐車時のバッテリ電力の消耗を抑制できる。
また、請求項２に記載の制御装置には、電源管理用リレーが内蔵され、アクチュエータを駆動するための駆動手段には、電源管理用リレーを介して第２電源ラインから電源が供給される。そして、この電源管理用リレーは、第１電源ラインから電源供給手段に正常に電源供給がなされて、電源供給手段から制御手段及び電源管理手段に動作用の電源電圧が供給されるまでは、オンしない。
【００１７】
このため、イグニッションスイッチを介して電源供給を受けて動作する従来装置のように、電源ラインの逆接続等から駆動手段等の内部回路を保護するための保護装置（ツェナーダイオード等）を設ける必要がなく、従来装置に対して大幅なコストアップを招くことなく実現できる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施例を図面と共に説明する。
まず図１は、本発明が適用された四輪駆動車の動力伝達装置の構成を表す概略構成図である。
【００１９】
図１に示すように本実施例の四輪駆動車には、パーキング機構を有する自動変速機ＴＭを介して、図示しないエンジンの出力が入力されるトランスファ１０が備えられている。そして、トランスファ１０から車両後方に突出する後輪側出力軸１１は、リヤプロペラシャフト１２，リヤディファレンシャルギヤ１３，及び左右後輪ＲＬ，ＲＲの回転軸であるリヤドライブシャフト１４RL，１４RRを介して、左右後輪ＲＬ，ＲＲに至り、また、トランスファ１０から車両前方に突出する前輪側出力軸１５は、フロントプロペラシャフト１６，フロントディファレンシャルギヤ１７，及び左右前輪ＦＬ，ＦＲの回転軸であるフロントドライブシャフト１８FL，１８FRを介して、左右前輪ＦＬ，ＦＲに至る。尚、右前輪ＦＲ側のフロントドライブシャフト１８FRには、後輪ＲＬ，ＲＲのみを駆動輪とする２ＷＤ時に、左右前輪ＦＬ，ＦＲの回転をフリーにするためのＡＸＬＥ切換機構２０が設けられている。
【００２０】
トランスファ１０内では、自動変速機ＴＭの出力が、変速比を高速側（ＨＩ）又は低速側（ＬＯ）のいずれかに切換可能なＨＩ−ＬＯ切換機構２２を介して、後輪側出力軸１１に伝達される。そして、後輪側出力軸１１は、２ＷＤと４ＷＤとの切り換えを行う２ＷＤ−４ＷＤ切換機構２４を介して、前輪側出力軸１５に連結されている。
【００２１】
ここで、ＨＩ−ＬＯ切換機構２２は、後輪側出力軸１１に設けられたスプライン２２ａを、自動変速機ＴＭの出力軸に設けられたスプライン２２ｂに連結するか、或いは、自動変速機ＴＭの回転が変速機構２６を介して伝達される回転軸２８に設けられたスプライン２２ｃに連結するか、を切り換えることにより、自動変速機ＴＭから後輪側出力軸１１に至る動力伝達経路の変速比をＨＩ・ＬＯいずれかに設定するためのものである。そして、その切り換えは、各スプライン２２ａ〜２２ｃに係合可能なスライダ２２ｓを、後輪側出力軸１１の軸方向（図に矢印で示す）に移動させることにより行われる。尚、このＨＩ−ＬＯ切換機構２２は、車両が４ＷＤとなっているときに、運転者からの操作指令に従い、変速比を切り換えるようにされており、２ＷＤ時には、変速比をＨＩに固定して、燃費を悪化させないようにされている。
【００２２】
また、２ＷＤ／４ＷＤ切換機構２４は、後輪側出力軸１１に連結され、後輪側出力軸１１の周囲に設けられた回転軸３２と、前輪側出力軸１５にギヤを介して接続され、後輪側出力軸１１の周囲に設けられた回転軸３４とを、連結するか否かを切り換えることにより、当該車両を４ＷＤにするか２ＷＤにするかを切り換えるためのものである。そして、この切り換えにも、各回転軸３２，３４に夫々設けられたスプライン２４ａ，２４ｂに係合可能なスライダ２４ｓが使用され、このスライダ２４ｓを各回転軸２４ａ，２４ｂの軸方向（図に矢印で示す）に移動させて両スプラインを連結すれば４ＷＤとなり、逆に、このスライダ２４ｓを移動させて両スプラインの連結を切り離せば２ＷＤとなる。
【００２３】
また更に、ＡＸＬＥ切換機構２０は、右前輪ＦＲ側のフロントドライブシャフト１８FRを、右前輪ＦＲ側とフロントディファレンシャルギヤ１７側とに二分し、その二分した各シャフトにスプライン２０ａ，２０ｂを設け、この２つのスプライン２０ａ，２０ｂを、スライダ２０ｓを介して連結するか否かを切り換えることにより、左右前輪ＦＬ，ＦＲの回転をフリーにするか否かを切り換えるようにされている。尚、ＡＸＬＥ切換機構２０は、２ＷＤ時には、各スプライン２０ａ，２０ｂとの連結を切り離し、左右前輪ＦＬ，ＦＲの回転をフリーにし、４ＷＤ時には、各スプライン２０ａ，２０ｂを連結して、左右前輪ＦＬ，ＦＲをフロントディファレンシャルギヤ１７を介してフロントプロペラシャフト１６に連結する。
【００２４】
次に、ＡＸＬＥ切換機構２０において、各スプラインの連結・遮断を切り換えるスライダ２０ｓは、モータ駆動式推力アクチュエータ（以下、ＡＸＬＥアクチュエータという）３６により駆動される。また、ＨＩ−ＬＯ切換機構２２及び２ＷＤ−４ＷＤ切換機構２４において、上記各スプラインの連結・遮断を切り換えるためのスライダ２２ｓ及び２４ｓは、共通のモータ駆動式推力アクチュエータ（以下、Ｔ／Ｆアクチュエータという）３８により駆動される。そして、これら各アクチュエータ３６，３８には、夫々、各切換機構２０〜２４での切換状態を検出するスイッチ（ＡＸＬＥスイッチ４１，４ＷＤスイッチ４２，４Ｌスイッチ４３）が設けられている。
【００２５】
尚、ＡＸＬＥスイッチ４１は、ＡＸＬＥ切換機構２０によりシャフトが連結状態にあるときオン状態となり、４ＷＤスイッチ４２は、２ＷＤ−４ＷＤ切換機構２４により自動車が４ＷＤ状態にあるときオン状態となり、４Ｌスイッチ４３は、自動車が４ＷＤ状態で、ＨＩ−ＬＯ切換機構２２の変速比がＬＯにあるときオン状態となる。
【００２６】
そして、上記ＡＸＬＥアクチュエータ３６は、従来より周知のものであることから説明は省略し、ここでは、ＨＩ−ＬＯ切換機構２２及び２ＷＤ−４ＷＤ切換機構２４のスライダ２２ｓ，２４ｓを移動させるＴ／Ｆアクチュエータ３８について説明する。
【００２７】
図２に示す如く、ＨＩ−ＬＯ切換機構２２及び２ＷＤ−４ＷＤ切換機構２４の各スライダ２２ｓ，２４ｓには、夫々、フォークシャフト４６，４５に固定されたシフトフォーク４６ａ，４５ａが係合されている。そして、各スライダ２２ｓ，２４ｓは、各フォークシャフト４６，４５が軸方向（図中左右方向）に変位することにより、上記各スプラインとの係合状態が切り換えられる。
【００２８】
Ｔ／Ｆアクチュエータ３８には、これらフォークシャフト４６，４５を変位させる動力源として、直流モータ（以下単にモータという）５０が設けられ、内部の歯車機構を介して、このモータ５０の回転トルクを、上記各フォークシャフト４５，４６に夫々形成されたラック４５ｂ，４６ｂに伝達する。
【００２９】
この歯車機構は、
ａ）モータ５０の出力軸５０ａに取り付けられて出力軸５０ａと一体に回転する小径ギヤ５１、
ｂ）小径ギヤ５１と噛み合う大径ギヤ５２、
ｃ）大径ギヤ５２と共通の支持軸５２ａに支持されて、大径ギヤ５２からトーションスプリング５３ａを介してトルクが伝達される小径ギヤ５３、
ｄ）小径ギヤ５３と噛み合う大径ギヤ５４、
ｅ）大径ギヤ５４と共通の支持軸５４ａに支持されて大径ギヤ５４と一体に回転し、フォークシャフト４５のラック４５ｂと噛み合うピニオンギヤ５５、
ｆ）大径ギヤ５４と噛み合う大径ギヤ５６、
ｇ）大径ギヤ５６と共通の支持軸５６ａに支持されて大径ギヤ５６と一体に回転する小径ギヤ５７、
ｈ）小径ギヤ５７と噛み合う大径ギヤ５８、
ｉ）大径ギヤ５８と共通の支持軸５８ａに支持されて、大径ギヤ５８からトーションスプリン５９ａを介してトルクが伝達され、フォークシャフト４６のラック４６ｂと噛み合うピニオンギヤ５９、
等により構成されている。
【００３０】
そして、２ＷＤ−４ＷＤ切換機構２４が２ＷＤ位置、ＨＩ−ＬＯ切換機構２２がＨＩ位置となる状態（以下、この状態を２Ｈ状態という）をモータ５０の原点位置とした場合、ピニオンギヤ５５及びラック４５ｂには、モータ５０がこの原点位置から所定回転角度だけ正方向に回転する回転範囲内だけ噛合し、その回転範囲を越えると、ピニオンギヤ５５が空転するように、部分的に歯が形成されている。
【００３１】
また、小径ギヤ５７及び大径ギヤ５８もピニオンギヤ５５と同様に部分歯とされており、ピニオンギヤ５５が空転し始めるモータ５０の回転位置までは、小径ギヤ５７が空転し、ピニオンギヤ５５が空転し始めてから、互いに噛合して、ピニオンギヤ５９側にトルクを伝達するようにされている。
【００３２】
尚、歯車機構において、これらのギヤ以外は、全て全周に歯が形成された全歯車である。また、トーションスプリング５３ａ，５９ａは、スライダ２４ｓ，２２ｓを夫々移動させて２つのスプラインを連結する際に、両スプラインの回転位置が一致せずに、スライダ２４ｓ，２２ｓが、連結しようとするスプラインの端面に当たって、一時的に移動が停止したような場合に、モータ５０からのトルクを蓄積して、スライダ２４ｓ，２２ｓが移動可能になったときに、その蓄積したトルクによってスライダ２４ｓ，２２ｓを速やかに移動させることができるようにするためのものである。
【００３３】
このように構成されたＴ／Ｆアクチュエータ３８においては、トランスファ１０が２Ｈ状態となる上記原点位置から、モータ５０を正転させると、大径ギヤ５２，小径ギヤ５３，大径ギヤ５４，ピニオンギヤ５５が、図に点線で示す矢印方向に回転して、フォークシャフト４５が図において右方向に変位し、２ＷＤ−４ＷＤ切換機構２４のスプライン２４ａ，２４ｂがスライダ２４ｓにより連結されて、２ＷＤから４ＷＤに切り換えられる。
【００３４】
そして、モータ５０のここまでの回転では、小径ギヤ５７は大径ギヤ５８に噛合せず、空転するので、フォークシャフト４６は変位しない。このため、この状態では、２ＷＤ−４ＷＤ切換機構２４のスライダ２４ｓは４ＷＤ位置となるが、ＨＩ−ＬＯ切換機構２２のスライダ２２ｓはＨＩ位置となる（以下、この状態を４Ｈ状態という）。
【００３５】
次に、この４Ｈ状態から、更にモータ５０を正転させると、今度は、部分歯からなるピニオンギヤ５５が空転し、小径ギヤ５７と大径ギヤ５８とが噛合して、大径ギヤ５８及びピニオンギヤ５９が図に点線で示す矢印方向に回転する。この結果、フォークシャフト４６が図において左方向に変位し、ＨＩ−ＬＯ切換機構２２のスライダ２２ｓが、ＨＩ位置からＬＯ位置に切り換えられる（以下、この状態を４Ｌ状態という）。
【００３６】
一方、トランスファ１０が４Ｌ状態にあるとき、モータ５０を逆転させれば、ＨＩ−ＬＯ切換機構２２のスライダ２２ｓが、ＬＯ位置からＨＩ位置に切り換えられて、トランスファ１０は４Ｈ状態となり、更に、モータ５０を逆転させれば、２ＷＤ−４ＷＤ切換機構２４のスライダ２４ｓが４ＷＤ位置から２ＷＤ位置に切り換えられて、トランスファ１０は２Ｈ状態となる。
【００３７】
次に図３は、上記のように構成された本実施例の動力伝達装置を制御する制御装置６０の構成を表すブロック図である。
図３に示す如く、制御装置６０は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ等からなるマイクロコンピュータ（以下、単にＣＰＵという）６２と、電源管理用リレー６４と、電源供給手段としての電源回路６６と、ＡＸＬＥアクチュエータ（ＡＸＬＥＡＣＴ）３６及びＴ／Ｆアクチュエータ（Ｔ／ＦＡＣＴ）３８に夫々専用の入出力部３６ａ，３８ａを介して接続されて、これら各アクチュエータ３６，３８内のモータ５０，７０（図４参照）を正転・逆転させる、駆動手段としてのモータ制御部６８とから構成されている。
【００３８】
また、制御装置６０には、ＡＸＬＥ切換機構２０に設けられたＡＸＬＥスイッチ４１，２ＷＤ−４ＷＤ切換機構２４に設けられた４ＷＤスイッチ４２及び４Ｌスイッチ４３，自動変速機ＴＭがニュートラル位置にあるときオン状態となるニュートラルスイッチ７１，車速を検出する車速センサ７２，ヘッドライトが点灯したときにオン状態となるライトＯＮスイッチ７３，トランスファ１０の２Ｈ，４Ｈ，４Ｌの各状態と動力伝達装置の異常時にその旨（CHECK ）を表示するインジケータ７４，運転者がトランスファ１０の状態の切り換え指令を入力するための操作部７５，及びアンチスキッド制御装置（ＡＢＳＥＣＵ）７６が接続されている。そして、ＣＰＵ６２は、これら各部との間で信号を入出力することにより、上記動力伝達装置を制御する。
【００３９】
次に、モータ制御部６８は、図４に示す如く、ＣＰＵ６２からの指令に従い、上記各アクチュエータ３６，３８の動力源となるモータ５０，７０を、正転又は逆転させるためのものであり、各モータ５０，７０の一端に直接接続され、電源管理用リレー６４を介して入力されるバッテリ電圧ＶＢを印加するか、或いは接地するかを切り換える、各モータ５０，７０共通の第１リレー６８ａと、各モータ５０，７０の他端に、後述の第３リレー６８ｃを介して選択的に接続され、その接続されたモータ端部に、バッテリ電圧ＶＢを印加するか、或いは接地するかを切り換える第２リレー６８ｂと、この第２リレー６８ｂによりバッテリ電圧ＶＢが印加されるか、接地される第２リレー６８ｂの接点を、各モータ５０，７０の他端のいずれか一方に接続する第３リレー６８ｃとから構成されている。
【００４０】
そして、ＣＰＵ６２は、これら各リレー６８ａ〜６８ｃのコイルに接続されたトランジスタＴｒａ，Ｔｒｂ，ＴｒｃをＯＮ・ＯＦＦさせることにより、各コイルの通電・非通電を切り換え、モータ５０，７０を夫々正転・逆転させる。つまり、各モータ５０，７０は、直流モータから構成されているため、その両端にバッテリ電圧ＶＢが同時に印加されるか、或いはその両端が同時に接地されている場合には、モータ巻線に電流が流れず、回転を停止し、一端にバッテリ電圧ＶＢが印加され、他端が接地されると、モータ巻線に電流が流れて、その電流方向に対応した方向に回転することから、ＣＰＵ６２は、上記各トランジスタＴｒａ〜Ｔｒｃを個々に制御することにより、各モータ５０，７０を必要に応じて正転又は逆転させる。
【００４１】
尚、このように構成された本実施例のモータ制御部６８によれば、各モータ５０，７０の一方の端部が、第３リレー６８ｃを介して、選択的に、第２リレー６８ｂに接続されることから、各モータ５０，７０を同時に回転させることはできない。しかし、後述するように、本実施例のようなパートタイム方式の四輪駆動車では、通常、ＡＸＬＥアクチュエータ３６とＴ／Ｆアクチュエータ３８とを同時に動作させることはないため、何ら問題はない。
【００４２】
そして、従来装置では、各モータ５０，７０駆動時の回転方向を切り換えるために、各モータ５０，７０の両端に、夫々専用のリレー（合計４個のリレー）を設けるようにしていたことから、本実施例によれば、従来装置に比べ、各モータ５０，７０の回転・停止及び回転時の回転方向を切り換えるためのリレーを１個減らすことができることになり、制御装置６０の構成を簡素化し、製造コストを低減できる。
【００４３】
次に、ＣＰＵ６２が、操作部７５からの切換指令に従い、動力伝達装置を、上述の２Ｈ状態から４Ｈ状態、４Ｈ状態から４Ｌ状態、或いはこの逆方向へと切り換える際の手順について図５に沿って説明する。
図５に示すように、操作部７５から、２Ｈ状態から４Ｈ状態への切換指令が入力されると、ＣＰＵ６２は、（ａ）に示す２Ｈ→４Ｈ切換処理を実行する。そして、この切換処理では、まず、Ｓ１００（Ｓはステップを表す）にて、車速センサ７２で検出された車速が所定速度（例えば時速１４０ｋｍ）未満であるという切換条件が成立しているか否かを判断し、この切換条件が成立していない場合（つまり車両が高速で移動している際）には、当該処理を終了する。尚、この場合には、インジケータ７４の４Ｈ表示ランプを高速に点滅させ、切換できない旨を運転者に報知する。
【００４４】
一方、Ｓ１００にて切換条件が成立していると判断されると、Ｓ１１０にて、４ＷＤスイッチ４２の状態を監視しながらモータ５０を正転させることにより、２ＷＤ−４ＷＤ切換機構２４のスライダ２４ｓを４ＷＤ位置まで移動させる。そして、このようにトランスファ１０が４Ｈ状態となると、続くＳ１２０にて、ＡＸＬＥスイッチ４１の状態を監視しながらモータ７０を正転させることにより、ＡＸＬＥ切換機構２０のスライダ２０ｓをシャフトの連結位置まで移動させ、当該処理を終了する。
【００４５】
尚、Ｓ１１０〜Ｓ１２０の処理実行中には、インジケータ７４の４Ｈ表示ランプをゆっくりと点滅させ、切換中である旨を運転者に報知する。また、Ｓ１２０の処理が完了して、動力伝達装置全体が４Ｈ状態（つまり、変速比がＨＩの４ＷＤ状態）となると、インジケータ７４の４Ｈ表示ランプを連続的に点灯させる。
【００４６】
次に、操作部７５から、４Ｈ状態から４Ｌ状態への切換指令が入力されると、ＣＰＵ６２は、図５（ｂ）に示す４Ｈ→４Ｌ切換処理を実行する。そして、この切換処理では、まず、Ｓ２００（Ｓはステップを表す）にて、車速センサ７２で検出された車速が所定速度（例えば時速２ｋｍ）以下であるか、又は、ニュートラルスイッチ７１がＯＮ状態で自動変速機ＴＭがニュートラル状態である、という切換条件が成立しているか否かを判断し、この切換条件が成立していない場合には、当該処理を終了する。尚、この場合には、インジケータ７４の４Ｌ表示ランプを高速に点滅させ、切換できない旨を運転者に報知する。
【００４７】
一方、Ｓ２００にて切換条件が成立していると判断されると、Ｓ２１０にて、４Ｌスイッチ４３の状態を監視しながらモータ５０を正転させることにより、ＨＩ−ＬＯ切換機構２２のスライダ２２ｓをＬＯ位置まで移動させ、当該処理を終了する。尚、Ｓ２１０の処理実行中には、インジケータ７４の４Ｌ表示ランプをゆっくりと点滅させて、切換中である旨を運転者に報知し、Ｓ２１０の処理が完了して、４Ｌ状態（つまり、変速比がＬＯの４ＷＤ状態）となると、インジケータ７４の４Ｌ表示ランプを連続的に点灯させる。
【００４８】
また次に、操作部７５から、４Ｌ状態から４Ｈ状態への切換指令が入力されると、ＣＰＵ６２は、図５（ｃ）に示す４Ｌ→４Ｈ切換処理を実行する。そして、この切換処理では、まず、Ｓ３００（Ｓはステップを表す）にて、上記Ｓ２００と同様の切換条件が成立しているか否かを判断し、この切換条件が成立していない場合には、当該処理を終了する。尚、この場合には、インジケータ７４の４Ｈ表示ランプを高速に点滅させ、切換できない旨を運転者に報知する。
【００４９】
一方、Ｓ３００にて切換条件が成立していると判断されると、Ｓ３１０にて、４Ｌスイッチ４３の状態を監視しながらモータ５０を逆転させることにより、ＨＩ−ＬＯ切換機構２２のスライダ２２ｓをＨＩ位置まで移動させ、当該処理を終了する。尚、Ｓ３１０の処理実行中には、インジケータ７４の４Ｈ表示ランプをゆっくりと点滅させて、切換中である旨を運転者に報知し、Ｓ３１０の処理が完了して、４Ｈ状態（つまり、変速比がＨＩの４ＷＤ状態）となると、インジケータ７４の４Ｈ表示ランプを連続的に点灯させる。
【００５０】
また更に、操作部７５から、４Ｈ状態から２Ｈ状態への切換指令が入力されると、ＣＰＵ６２は、図５（ｄ）に示す４Ｈ→２Ｈ切換処理を実行する。そして、この切換処理では、まず、Ｓ４００にて、上記Ｓ１００と同様の切換条件が成立しているか否かを判断し、この切換条件が成立していない場合には、当該処理を終了する。尚、この場合には、インジケータ７４の２Ｈ表示ランプを高速に点滅させ、切換できない旨を運転者に報知する。
【００５１】
一方、Ｓ４００にて切換条件が成立していると判断されると、Ｓ４１０にて、４ＷＤスイッチ４２の状態を監視しながらモータ５０を逆転させることにより、２ＷＤ−４ＷＤ切換機構２４のスライダ２４ｓを２ＷＤ位置まで移動させる。そして、このようにトランスファ１０が２Ｈ状態となると、続くＳ２２０にて、ＡＸＬＥスイッチ４１の状態を監視しながらモータ７０を逆転させることにより、ＡＸＬＥ切換機構２０のスライダ２０ｓをシャフトの連結遮断位置まで移動させ、当該処理を終了する。
【００５２】
尚、Ｓ４１０〜Ｓ４２０の処理実行中には、インジケータ７４の２Ｈ表示ランプをゆっくりと点滅させ、切換中である旨を運転者に報知する。また、Ｓ４２０の処理が完了して、動力伝達装置全体が２Ｈ状態（つまり、変速比がＨＩの２ＷＤ状態）となると、インジケータ７４の２Ｈ表示ランプを連続的に点灯させる。
【００５３】
このように、ＣＰＵ６２は、操作部７５を介して入力される運転者からの切換指令に従い、動力伝達装置を２Ｈ，４Ｈ，４Ｌの各状態に切り換える、制御手段としての処理を実行する。
ところで、従来装置のように、制御装置６０を、イグニッションスイッチ８０がＯＮ状態であるときに、バッテリＢＴから電源供給を受けるように構成すると、ＨＩ−ＬＯ切換機構２２の状態を切り換えるＳ２１０又はＳ３１０の処理実行中に、イグニッションスイッチ８０がオフされた際に、ＨＩ−ＬＯ切換機構２２のスライダ２２ｓが、後輪側出力軸１１のスプライン２２ａのみに係合して、自動変速機ＴＭの出力軸と後輪側出力軸１１とが連結されない状態で自動車が駐車されることがある。そして、この状態では、自動変速機ＴＭのパーキング機構が機能しなくなるので、運転者が、自動車に別途設けられたパーキングブレーキを操作しなければ、自動車を駐車位置に停止させることができなくなってしまう。
【００５４】
そこで、本実施例では、制御装置６０内に、バッテリＢＴからイグニッションスイッチ８０を介して電源供給を受ける第１電源ラインＬ１と、バッテリＢＴから電源管理用リレー６４を介して電源供給を受ける第２電源ラインＬ２との２系統の電源ラインを形成し、イグニッションスイッチ８０がオフされても、上記Ｓ２１０又はＳ３１０の処理によってＨＩ−ＬＯ切換機構２２が動作しているときには、その動作を中断しないようにされている。
【００５５】
以下、このための構成及びＣＰＵ６２の動作について説明する。
まず図６は、制御装置６０内の電源供給系統の構成を表す説明図である。
図６に示す如く、上記各電源ラインＬ１，Ｌ２は、夫々、電流の逆流防止用ダイオードＤ１，Ｄ２を介して、電源回路６６に接続されている。このため、電源回路６６は、イグニッションスイッチ８０及び第１電源ラインＬ１を介してバッテリ電圧（この電圧をＶＩＧという）が印加された場合でも、電源管理用リレー６４及び第２電源ラインＬ２を介してバッテリ電圧ＶＢが印加された場合でも、ＣＰＵ６２駆動用の電源電圧（例えば直流５Ｖ）を生成し、ＣＰＵ６２を動作させることができる。
【００５６】
また、電源管理用リレー６４は、バッテリＢＴと第２電源ラインＬ２との接続を断・続させるためのものであるが、接点切換用のコイル６４ａの一端がバッテリＢＴ側電源ラインに接続され、他端がトランジスタＴｒ１を介してグランドライン（ＧＮＤ）に接続されているため、このトランジスタＴｒ１をオン・オフすることにより、バッテリＢＴと第２電源ラインＬ２との接続を断・続させることができる。
【００５７】
そして、ＣＰＵ６２は、このトランジスタＴｒ１をオン・オフさせることにより、電源管理用リレー６４のオン・オフ状態を制御する。尚、モータ制御部６８には、電源管理用リレー６４を介してバッテリ電圧ＶＢが供給される。
次に、図７は、ＣＰＵ６２が電源管理のために行う電源管理手段としての制御処理を説明するフローチャートである。
【００５８】
まず、ＣＰＵ６２は、イグニッションスイッチ８０がオンされ、電源回路６６から電源供給がなされることにより起動し、この制御処理を開始する。そして、この制御処理が開始されると、Ｓ５００にて初期化の処理を実行した後、Ｓ５１０にて、トランジスタＴｒ１をオンすることにより、電源管理用リレー６４をオンさせる。この結果、電源回路６６には、第１電源ラインＬ１と第２電源ラインＬ２との両方から電源供給がなされ、その後イグニッションスイッチ８０がオフされても、ＣＰＵ６２に継続して電源電圧を供給できることになる。
【００５９】
次に、ＣＰＵ６２は、Ｓ５３０にて、イグニッションスイッチ（ＩＧ）８０がオフされたか否かを確認しつつ、Ｓ５２０にて、図５に示した各種切換制御を実行するための切換制御処理を実行する。尚、Ｓ５３０の処理は、第１電源ラインの電圧ＶＩＧが所定レベル以上か否かを判断することにより行われる。
【００６０】
そして、Ｓ５３０にて、イグニッションスイッチ（ＩＧ）８０がオフされていないと判断された場合には、Ｓ５２０及びＳ５３０の処理を繰り返し実行し、逆に、Ｓ５３０にて、イグニッションスイッチ（ＩＧ）８０がオフされたと判断すると、Ｓ５４０に移行する。
【００６１】
Ｓ５４０では、今まで、Ｓ５２０の切換制御処理にて、ＨＩ−ＬＯ切換機構２２を駆動していたか否か（換言すれば、現在、ＨＩ−ＬＯ切換制御の実行中であったか否か）を判断する。そして、現在、ＨＩ−ＬＯ切換制御の実行中でなければ、Ｓ５７０にて、トランジスタＴｒ１をオフすることにより、電源管理用リレー６４をオフし、当該処理を終了する。
【００６２】
一方、Ｓ５４０にて、現在、ＨＩ−ＬＯ切換制御の実行中であると判断されると、Ｓ５６０にて、ＨＩ−ＬＯ切換制御が完了したか否かを確認しつつ、Ｓ５５０にて、ＨＩ−ＬＯ切換制御を継続させ、Ｓ５６０にて、ＨＩ−ＬＯ切換制御が完了したと判断されると、Ｓ５７０にて、電源管理用リレー６４をオフして、当該処理を終了する。
【００６３】
尚、Ｓ５７０の処理実行後は、電源回路６６への電源供給が遮断されることから、ＣＰＵ６２の動作は停止し、その後、イグニッションスイッチ８０がオンされるまで、この状態が継続される。
以上説明したように、本実施例では、制御装置６０に電源管理機能を持たせ、イグニッションスイッチ８０がオフされた際に、ＨＩ−ＬＯ切換機構２２が動作中である場合には、その動作が完了するまで、ＨＩ−ＬＯ切換制御を継続させる。
【００６４】
このため、本実施例によれば、運転者がパーキングブレーキを操作することなく、イグニッションスイッチ８０をオフして、車両を駐車させた場合であっても、自動変速機ＴＭの出力軸とトランスファ１０内の後輪側出力軸１１とを連結させて、自動変速機ＴＭのパーキング機構を確実に機能させることができる。よって、本実施例によれば、駐車時には駆動輪（後輪のみ又は前後輪）をロックすることができ、自動車を確実に駐車位置に固定し、駐車時の安全性を高めることができる。
【００６５】
また本実施例では、請求項２に記載の発明を適用することにより、上記電源管理機能を、制御装置６０内に設けた電源管理用リレー６４を使って実現しているため、自動車が駐車された際には、制御装置６０に流れる暗電流を零にし、駐車時のバッテリ電力の消耗を抑制できる。
【００６６】
また更に、電源管理用リレー６４は、モータ制御部６８への電源供給用スイッチとしても働き、電源管理用リレー６４がオンしない限り、モータ制御部６８に電流が流れることはない。そして、電源管理用リレー６４は、ダイオードＤ１を介して、第１電源ラインＬ１から電源回路６６に正常に電源供給がなされた場合にのみ、ＣＰＵ６２の動作によってオンされ、バッテリＢＴから制御装置６０に至る電源ラインが逆に接続されたような場合には、電源管理用リレー６４はオンしない。
【００６７】
このため、従来、モータ制御部を含む制御装置の内部回路を保護するために必要であった、逆接防止用のツェナーダイオードを設ける必要がない。よって、電源管理用リレー６４を設けているにも関わらず、装置のコストアップを招くことはない。
【００６８】
また特に本実施例よれば、モータ制御部６８内に設けるモータ制御用のリレーも、従来装置に比べて、１個少なくすることができることから、これによっても、装置のコスト低減を図ることができる。
以上、本発明の一実施例について説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、種々の態様を採ることができる。
【００６９】
例えば、上記実施例では、本発明をパートタイム方式の四輪駆動車に適用した場合について説明したが、本発明は、ＨＩ−ＬＯ切換機構を備えた自動車であれば、二輪駆動車であっても、またフルタイム方式の四輪駆動車であっても、上記実施例と同様に適用して、同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 実施例の四輪駆動車の動力伝達装置の構成を表す説明図である。
【図２】 Ｔ／Ｆアクチュエータの構成を表す説明図である。
【図３】 制御装置の構成を表すブロック図である。
【図４】 モータ制御部の構成を表す電気回路図である。
【図５】 ＣＰＵが動力伝達装置の切換制御のために行う処理動作を説明する動作説明図である。
【図６】 制御装置内の電源供給系統の構成を表す説明図である。
【図７】 ＣＰＵにおいて電源管理のために実行される制御処理を表すフローチャートである。
【符号の説明】
１０…トランスファ、１１…後輪側出力軸、１２…リヤプロペラシャフト、１３…リヤディファレンシャルギヤ、１４RR，１４RL…リヤドライブシャフト、１５…前輪側出力軸、１６…フロントプロペラシャフト、１７…フロントディファレンシャルギヤ、１８FR，１８FL…フロントドライブシャフト、２０…ＡＸＬＥ切換機構、２２…ＨＩ−ＬＯ切換機構、２４…２ＷＤ−４ＷＤ切換機構、２６…変速機構、３６…ＡＸＬＥアクチュエータ、３８…Ｔ／Ｆアクチュエータ、４１…ＡＸＬＥスイッチ、４２…４ＷＤスイッチ、４３…４Ｌスイッチ、５０，７０…モータ、６０…制御装置、６２…ＣＰＵ（マイクロコンピュータ），６４…電源管理用リレー、６６…電源回路、６８…モータ制御部、６８ａ…第１リレー、６８ｂ…第２リレー、６８ｃ…第３リレー、７１…ニュートラルスイッチ、７２…車速センサ、７３…ライトＯＮスイッチ、７４…インジケータ、７５…操作部、８０…イグニッションスイッチ、Ｄ１，Ｄ２…逆流防止用ダイオード、Ｔｒ１…トランジスタ、ＢＴ…バッテリ、Ｌ１…第１電源ライン、Ｌ２…第２電源ライン、ＴＭ…自動変速機。
Claims (2)
- パーキング機構を有する自動変速機からの出力を、変速比を高速側又は低速側のいずれかに切換可能なＨＩ−ＬＯ切換機構を介して、駆動輪側に伝達する動力伝達装置を備えた自動車に設けられ、
操作部を介して前記ＨＩ−ＬＯ切換機構の変速比の切換指令が入力されると、前記ＨＩ−ＬＯ切換機構に設けられたアクチュエータを駆動して、前記ＨＩ−ＬＯ切換機構の変速比を切り換える自動車用動力伝達装置の制御装置であって、
前記アクチュエータを駆動するための駆動手段と、
前記切換指令が入力されると、前記駆動手段を介して前記アクチュエータを駆動し、前記ＨＩ−ＬＯ切換機構の変速比を切り換える制御手段と、
イグニッションスイッチがオフした際に前記制御手段が前記ＨＩ−ＬＯ切換機構の変速比を切換中であるか否かを判断し、前記制御手段が変速比を切換中であれば、前記制御手段による前記変速比の切り換えが完了するまで、当該制御装置への電源供給を継続し、該電源供給の継続により前記制御手段による変速比の切り換えが完了するか、又は、前記イグニッションスイッチがオフした際に前記制御手段が前記変速比を切換中でなければ、当該制御装置への電源供給を遮断する電源管理手段と、
を備えたことを特徴とする自動車用動力伝達装置の制御装置。 - 請求項１記載の自動車用動力伝達装置の制御装置において、
バッテリから前記イグニッションスイッチを介して電源供給を受ける第１電源ラインと、
前記バッテリから電源管理用リレーを介して電源供給を受ける第２電源ラインと、
前記第１電源ライン及び第２電源ラインの両方から電源供給を受けて、前記制御手段及び電源管理手段に動作用の電源電圧を供給する電源供給手段と、
を設け、前記アクチュエータを駆動する駆動手段には、前記第２電源ラインから電源供給を行うように構成すると共に、
前記電源管理手段を、前記イグニッションスイッチがオンされ、前記電源供給手段から電源電圧が供給されると、前記電源管理用リレーをオンし、前記イグニッションスイッチがオフされ、当該制御装置への電源供給を遮断する前記条件が成立すると、前記電源管理用リレーをオフするように構成してなることを特徴とする請求項１記載の自動車用動力伝達装置の制御装置。
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