JP6880570B2 - 四輪駆動車の制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、四輪駆動車の制御装置に関する。

従来、駆動源の駆動力が常に伝達される主駆動輪と、車両走行状態に応じて駆動源の駆動力が伝達される補助駆動輪とを備えた四輪駆動車において、駆動源の駆動力の伝達を遮断可能な断続装置と、断続装置を介して駆動源の駆動力が伝達される駆動軸と、駆動軸から補助駆動輪に伝達される駆動力を調節可能な駆動力伝達装置と、断続装置及び駆動力伝達装置を制御する制御装置とを備えたものがある（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１に記載の四輪駆動車は、補助駆動輪としての後輪に、断続装置としての噛み合いクラッチと、駆動軸としてのプロペラシャフトと、クラッチプレートの摩擦によって駆動力を伝達する多板クラッチを有する駆動力伝達装置とを介して駆動力が伝達される。また、後輪に駆動源の駆動力が伝達されない二輪駆動状態では、噛み合いクラッチ及び駆動力伝達装置による駆動力の伝達が遮断され、プロペラシャフトの回転が停止する。これにより、プロペラシャフトの回転に起因して発生する走行抵抗が低減され、二輪駆動状態における燃費性能が改善される。

噛み合いクラッチは、フロントディファレンシャルのデフケースに固定された第１の歯部と、プロペラシャフトに連結されたピニオンギヤに噛み合うリングギヤに固定された第２の歯部と、アクチュエータによって軸方向に移動する筒状のスリーブとを有している。スリーブには、第１の歯部及び第２の歯部に噛み合い可能なスプライン歯が内周面に形成されている。スリーブが一方向へ移動すると、スリーブのスプライン歯が第１の歯部及び第２の歯部に噛み合い、フロントディファレンシャルのデフケースからプロペラシャフトに駆動力が伝達される。また、スリーブが他方向に移動すると、スリーブのスプライン歯と第１の歯部との噛み合いが解除され、フロントディファレンシャルのデフケースからプロペラシャフトへの駆動力の伝達が遮断される。

特開２０１４−１１８０４３号公報

上記のように構成された噛み合いクラッチは、スリーブが移動してスリーブのスプライン歯と第１の歯部とが噛み合う際、衝突による異音や振動が発生するおそれがある。この異音や振動を抑制するためには、スリーブの移動速度を低くすることが考えられるが、この場合には、噛み合いクラッチの応答性が低下してしまう。

そこで、本発明は、断続装置の応答性の低下を抑制しながら、断続装置の作動時の異音や振動を抑制することが可能な四輪駆動車の制御装置を提供することを目的とする。

本発明は、上記の目的を達成するため、駆動源の駆動力が常に伝達される主駆動輪と、車両走行状態に応じて前記駆動源の駆動力が伝達される補助駆動輪と、前記駆動源の駆動力の伝達を遮断可能な断続装置と、前記断続装置を介して前記駆動源の駆動力が伝達される駆動軸と、前記駆動軸から前記補助駆動輪に伝達される駆動力を調節可能な駆動力伝達装置とを備えた四輪駆動車に搭載され、前記断続装置及び前記駆動力伝達装置を制御する四輪駆動車の制御装置であって、前記断続装置は、第１噛合歯を有する第１回転部材と、前記第１回転部材と同軸上で相対回転可能に配置された第２回転部材と、前記第２回転部材に対して軸方向移動可能かつ相対回転不能に連結され、前記第１噛合歯に噛合可能な第２噛合歯を有する噛み合い部材と、前記噛み合い部材を前記第１回転部材及び前記第２回転部材に対して軸方向移動させるアクチュエータと、前記噛み合い部材の軸方向位置を検出可能な位置検出手段と、を備え、前記アクチュエータは、印加される電圧によって作動する電動モータを含み、前記噛み合い部材は、前記第２噛合歯が前記第１噛合歯と所定の軸方向間隔をもって向かい合う待機位置と、前記第２噛合歯の軸方向端部が前記第１噛合歯の軸方向端部に当接する当接位置と、前記第２噛合歯と前記第１噛合歯との噛み合いが完了した噛み合い完了位置との間を移動可能であり、前記噛み合い部材を前記待機位置から前記当接位置に移動させる際、前記位置検出手段によって検出された前記噛み合い部材の軸方向位置に基づいて、前記当接位置付近において前記噛み合い部材の移動速度を減速させ、前記電動モータのシャフトが回転停止することによる当該電動モータに供給される電流の増大によって前記第２噛合歯が前記第１噛合歯に当接したことを検知し、前記第２噛合歯が前記第１噛合歯に当接したときの前記噛み合い部材の軸方向位置が予め記憶された位置情報と異なるとき、前記噛み合い部材の減速を開始する減速開始位置を補正し、前記減速開始位置は、前記待機位置と前記当接位置との間であって、前記待機位置と前記当接位置との中間の位置よりも前記当接位置寄りに設定されており、前記噛み合い部材が前記減速開始位置に到達したとき、前記電動モータに印加する電圧のデューティー比を高デューティー比からゼロよりも大きな低デューティー比に低減し、前記電動モータが発生するトルクを小さくすることで、前記噛み合い部材を減速させる、四輪駆動車の制御装置を提供する。

本発明に係る四輪駆動車の制御装置によれば、断続装置の応答性の低下を抑制しながら、断続装置の作動時の異音や振動を抑制することが可能となる。

本発明の実施の形態に係る四輪駆動車の概略の構成を示す構成図である。 断続装置の構成例を示す断面図である。 （ａ）〜（ｃ）は、断続装置における第１回転部材、第２回転部材、及びスリーブの噛合歯１の噛み合い状態を模式的に示す図である。 駆動力伝達装置の構成例を示す断面図である。 プロペラシャフトの断面を近接センサと共に示す断面図である。 四輪駆動車の駆動状態を二輪駆動状態から四輪駆動状態に切り替える際に制御装置が実行する処理の一例を示すフローチャートである。 減速開始位置を補正するための処理の具体例を示すフローチャートである。 プロペラシャフトの検出部に損傷が発生しても、プロペラシャフトの回転速度を正確に検出できるようにするための処理の具体例を示すフローチャートである。 （ａ）及び（ｂ）は、四輪駆動車の駆動状態が二輪駆動状態から四輪駆動状態に移行する際の駆動力伝達装置の伝達トルク、及びプロペラシャフトの回転速度の変化の一例を示すグラフである。 （ａ）及び（ｂ）は、制御装置が電動モータに印加する電圧のデューティー比、及びスリーブの移動速度の変化の一例を示すグラフである。

［実施の形態］
本発明の実施の形態について、図１乃至図１０を参照して説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、本発明を実施する上での好適な具体例として示すものであり、技術的に好ましい種々の技術的事項を具体的に例示している部分もあるが、本発明の技術的範囲は、この具体的態様に限定されるものではない。

（四輪駆動車の全体構成）
図１は、四輪駆動車１の概略の構成を示す構成図である。四輪駆動車１は、走行用の駆動力を発生させる駆動源としてのエンジン１０２、トランスミッション１０３、左右一対の主駆動輪としての前輪１０４Ｌ，１０４Ｒ、及び左右一対の補助駆動輪としての後輪１０５Ｌ，１０５Ｒと、エンジン１０２の駆動力を前輪１０４Ｌ，１０４Ｒ及び後輪１０５Ｌ，１０５Ｒに伝達可能な駆動力伝達系１０１と、制御装置９及び油圧ユニット８とを備えている。なお、本実施の形態において、各符号における「Ｌ」及び「Ｒ」は、車両の前進方向に対する左側及び右側の意味で使用している。

この四輪駆動車１は、制御装置９による制御により、エンジン１０２の駆動力を前輪１０４Ｌ，１０４Ｒ及び後輪１０５Ｌ，１０５Ｒに伝達する四輪駆動状態と、エンジン１０２の駆動力を前輪１０４Ｌ，１０４Ｒのみに伝達する二輪駆動状態とを切り替え可能である。なお、本実施の形態では、駆動源として内燃機関であるエンジンを適用した場合について説明するが、これに限らず、エンジンとＩＰＭ（Interior Permanent Magnet Synchronous)モータ等の高出力電動モータとの組み合わせによって駆動源を構成してもよく、高出力電動モータのみによって駆動源を構成してもよい。

駆動力伝達系１０１は、前輪側のドライブシャフト１０６Ｌ，１０６Ｒと、後輪側のドライブシャフト１０７Ｌ，１０７Ｒと、フロントディファレンシャル１１と、エンジン１０２の駆動力の伝達を遮断可能な断続装置１２と、断続装置１２の出力側に配置された歯車機構１３と、断続装置１２及び歯車機構１３を介してエンジン１０２の駆動力が伝達される駆動軸としてのプロペラシャフト１４と、プロペラシャフト１４から後輪１０５Ｌ，１０５Ｒに伝達される駆動力を調節可能な駆動力伝達装置１５とを有している。断続装置１２及び駆動力伝達装置１５は、制御装置９によって制御される。

前輪１０４Ｌ，１０４Ｒには、エンジン１０２の駆動力が常に伝達される。後輪１０５Ｌ，１０５Ｒには、車両走行状態に応じて、断続装置１２、歯車機構１３、プロペラシャフト１４、及び駆動力伝達装置１５を介してエンジン１０２の駆動力が伝達される。

フロントディファレンシャル１１は、一対の前輪側のドライブシャフト１０６Ｌ，１０６Ｒに連結された一対のサイドギヤ１１１，１１１、一対のサイドギヤ１１１，１１１にギヤ軸を直交させて噛合する一対のピニオンギヤ１１２，１１２、一対のピニオンギヤ１１２，１１２を支持するピニオンシャフト１１３、及びこれら一対のサイドギヤ１１１，１１１と一対のピニオンギヤ１１２，１１２とピニオンシャフト１１３を収容するフロントデフケース１１４を有している。

断続装置１２は、フロントデフケース１１４と一体に回転する第１回転部材１２１と、第１回転部材１２１と同軸上で相対回転可能に配置された第２回転部材１２２と、第１回転部材１２１と第２回転部材１２２とを相対回転不能に連結することが可能な噛み合い部材としての円筒状のスリーブ１２３と、スリーブ１２３を第１回転部材１２１及び第２回転部材１２２に対して軸方向移動させるアクチュエータ１２０とを有している。断続装置１２は、スリーブ１２３の進退移動によって、第１回転部材１２１と第２回転部材１２２とがスリーブ１２３によって一体回転するように連結される作動状態と、第１回転部材１２１と第２回転部材１２２とが相対回転可能な非作動状態とが切り替わる。断続装置１２の構成の詳細については後述する。

歯車機構１３は、プロペラシャフト１４の前端部に連結されたピニオンギヤ１３１と、ピニオンギヤ１３１に噛み合うリングギヤ１３２とを有している。リングギヤ１３２は、断続装置１２の第２回転部材１２２に固定されている。ピニオンギヤ１３１及びリングギヤ１３２は、例えばハイポイドギヤからなる。断続装置１２及び歯車機構１３は、ギヤの潤滑に適した粘度を有するギヤオイルによって潤滑される。

プロペラシャフト１４には、制御装置９の近接センサ９０により回転速度を検出するための検出部１４０が設けられている。制御装置９は、近接センサ９０の出力信号により、プロペラシャフト１４の回転速度を検出可能である。近接センサ９０は、本発明の回転速度検出手段の一態様である。

駆動力伝達装置１５は、四輪駆動状態において、プロペラシャフト１４から入力される駆動力をドライブシャフト１０７Ｌを介して左後輪１０５Ｌに、またドライブシャフト１０７Ｒを介して左後輪１０５Ｒに、それぞれ伝達する。本実施の形態では、駆動力伝達装置１５が、制御装置９から出力される制御信号によって動作する油圧ユニット８から供給される油圧によって作動する。油圧ユニット８は、オイルポンプや比例制御弁等を含み、制御装置９から出力される制御信号に応じた圧力の作動油を駆動力伝達装置１５に供給する。

（断続装置１２の構成）
図２は、断続装置１２の構成例を示す断面図である。

第１回転部材１２１は、その内周側に右前輪側のドライブシャフト１０６Ｒを挿通させる環状であり、外周面に複数の噛合歯１２１ａを有している。第２回転部材１２２は、内周側にドライブシャフト１０６Ｒを挿通させる筒状であり、第１回転部材１２１と同軸上で相対回転可能である。また、第２回転部材１２２は、その外周面に複数の噛合歯１２２ａを有している。

スリーブ１２３は、第１回転部材１２１及び第２回転部材１２２の外周側に配置された円筒状の部材である。スリーブ１２３の内周面には、第１回転部材１２１の複数の噛合歯１２１ａ及び第２回転部材１２２の複数の噛合歯１２２ａに噛み合い可能な複数の噛合歯１２３ａが形成されている。第１回転部材１２１、第２回転部材１２２、及びスリーブ１２３の噛合歯１２１ａ，１２２ａ，１２３ａは、ドライブシャフト１０６Ｒの回転軸線Ｏに平行な軸方向に延びる直線状の突起である。第１回転部材１２１の噛合歯１２１ａは、本発明の第１噛合歯の一態様である。スリーブ１２３の噛合歯１２３ａは、本発明の第２噛合歯の一態様である。

スリーブ１２３の噛合歯１２３ａは、第２回転部材１２２の噛合歯１２２ａに常に噛み合っている。スリーブ１２３は、その噛合歯１２３ａが第２回転部材１２２の噛合歯１２２ａに噛み合うことにより、第２回転部材１２２に対して軸方向移動可能かつ相対回転不能に連結されている。より具体的には、スリーブ１２３の噛合歯１２３ａが第２回転部材１２２の噛合歯１２２ａに噛み合い、この噛み合い状態を保ちながらスリーブ１２３が第２回転部材１２２に対して軸方向に移動する。また、スリーブ１２３は、アクチュエータ１２０によって第１回転部材１２１側に移動したとき、噛合歯１２３ａが第１回転部材１２１の噛合歯１２１ａに噛み合い、第１回転部材１２１と相対回転不能に連結される。

アクチュエータ１２０は、制御装置９によって印加される電圧によって作動し、トルクを発生する電動モータ１２４と、ピニオン歯車１２５と、ラック軸１２６と、シフトフォーク１２７と、電動モータ１２４に組み合わされたエンコーダ１２８とを有している。電動モータ１２４は、例えばブラシ付きのＤＣモータである。ピニオン歯車１２５は、大径歯部１２５ａ及び小径歯部１２５ｂを有し、大径歯部１２５ａが電動モータ１２４のシャフト１２４ａに固定された出力歯車１２４ｂに噛み合い、小径歯部１２５ｂがラック軸１２６のラック歯１２６ａに噛み合っている。シフトフォーク１２７は、ラック軸１２６に固定され、かつスリーブ１２３に形成された周方向溝１２３ｂに係合している。スリーブ１２３は、シフトフォーク１２７との係合状態を保ちながら回転可能である。

制御装置９は、四輪駆動車１に搭載された図略のバッテリーの直流電圧をＰＷＭ制御によりスイッチングすることで、電動モータ１２４に電圧を印加する。また、制御装置９は、ＰＷＭ制御のデューティー比を増減することで、電動モータ１２４に印加する実効電圧を調節可能である。

電動モータ１２４が回転すると、その回転がピニオン歯車１２５によって減速されてラック軸１２６に伝達され、ラック軸１２６が第１回転部材１２１及び第２回転部材１２２の軸方向に移動する。シフトフォーク１２７は、ラック軸１２６と共に移動し、これに伴ってスリーブ１２３が第１回転部材１２１及び第２回転部材１２２に対して軸方向に進退移動する。これにより、第１回転部材１２１と第２回転部材１２２とがスリーブ１２３によって一体回転するように連結された作動状態と、第１回転部材１２１と第２回転部材１２２とが相対回転可能な非作動状態とが切り替わる。

エンコーダ１２８は、電動モータ１２４のシャフト１２４ａの回転に応じて電気信号を制御装置９に出力する。制御装置９は、エンコーダ１２８が出力する電気信号に基づいて電動モータ１２４の回転量を取得可能であり、この電動モータ１２４の回転量によってスリーブ１２３の軸方向位置を検出可能である。エンコーダ１２８としては、シャフト１２４ａの回転に応じて電気信号を出力するものであれば、光学式のものや磁気式のものなど、種々の形式のものを用いることが可能である。エンコーダ１２８は、スリーブ１２３の軸方向位置を検出可能な本発明の位置検出手段の一態様である。なお、エンコーダ１２８に替えて、ラック軸１２６やシフトフォーク１２７あるいはスリーブ１２３の軸方向位置を検出するリニアスケールを位置検出手段として用いてもよい。

図３（ａ）〜（ｃ）は、断続装置１２における第１回転部材１２１、第２回転部材１２２、及びスリーブ１２３の噛合歯１２１ａ，１２２ａ，１２３ａの噛み合い状態を模式的に示す図である。

スリーブ１２３は、その噛合歯１２３ａが第１回転部材１２１の噛合歯１２１ａと所定の軸方向間隔をもって向かい合う待機位置と、噛合歯１２３ａの軸方向端部が第１回転部材１２１の噛合歯１２１ａの軸方向端部に当接する当接位置と、噛合歯１２３ａと第１回転部材１２１の噛合歯１２１ａとの噛み合いが完了した噛み合い完了位置との間を移動可能である。

なお、前述のように、断続装置１２は図略のギヤオイルによって潤滑されるので、仮に第１回転部材１２１と第２回転部材１２２との軸方向間隔が狭い場合には、ギヤオイルの粘性による引き摺りトルクによって第１回転部材１２１から第２回転部材１２２に回転力が伝達され得るが、本実施の形態では、この引き摺りトルクが実質的に無視できる程度に小さくなるように、第１回転部材１２１と第２回転部材１２２との軸方向間隔が確保されている。

図３（ａ）では、スリーブ１２３が待機位置にある状態を示している。この状態では、第１回転部材１２１と第２回転部材１２２とが相対回転可能である。図３（ａ）に示す待機状態から電動モータ１２４が作動し、スリーブ１２３が第１回転部材１２１側に移動すると、図３（ｂ）に示すように、スリーブ１２３の噛合歯１２３ａの軸方向端面１２３ｂが第１回転部材１２１の噛合歯１２１ａの軸方向端面１２１ｂに当接する。図３（ｂ）は、スリーブ１２３がこの当接位置にある状態を示している。

スリーブ１２３の噛合歯１２３ａが第１回転部材１２１の噛合歯１２１ａに当接することで、スリーブ１２３の軸方向移動が一時的に停止するが、電動モータ１２４には引き続き制御装置９から電圧が印加され、スリーブ１２３は第１回転部材１２１側に押し付けられる。そして、スリーブ１２３の噛合歯１２３ａが第１回転部材１２１の周方向に隣り合う２つの噛合歯１２１ａの間の位置にずれると、スリーブ１２３が軸方向に移動して噛合歯１２３ａが第１回転部材１２１の噛合歯１２１ａに噛み合う。図３（ｃ）は、スリーブ１２３が、噛合歯１２３ａと第１回転部材１２１の噛合歯１２１ａとの噛み合いが完了した噛み合い完了位置にある状態を示している。

（駆動力伝達装置１５の構成）
図４は、駆動力伝達装置１５の構成例を示す断面図である。

駆動力伝達装置１５は、第１乃至第３ハウジング部材２１〜２３からなるハウジング２と、プロペラシャフト１４が連結される連結部材３１と、連結部材３１と一体に回転するピニオンギヤシャフト３２と、四輪駆動状態においてプロペラシャフト１４を介して伝達されたエンジン１０２の駆動力を左右一対の後輪１０５Ｌ，１０５Ｒに差動を許容して配分するディファレンシャル機構４と、ディファレンシャル機構４から後輪１０５Ｌに伝達される駆動力を調節可能なクラッチ機構５と、油圧ユニット８から供給される作動油の圧力によって動作するピストン７とを備えている。

クラッチ機構５は、ピストン７によって押圧される摩擦クラッチ５３を有し、ドライブシャフト１０７Ｌとディファレンシャル機構４との間に配置されている。第２ハウジング部材２２には、油圧ユニット８から作動油が供給される環状のシリンダ２２１と、シリンダ２２１に連通する作動油供給孔２２２が設けられている。シリンダ２２１には、ピストン７の一端部が収容される。図３では、作動油供給孔２２２を破線で示している。

ディファレンシャル機構４は、デフケース４０と、デフケース４０に支持されたピニオンシャフト４１と、ピニオンシャフト４１に軸支された一対のピニオンギヤ４２，４２と、一対のピニオンギヤ４２，４２にギヤ軸を直交させて噛合する一対のサイドギヤ４３，４３と、デフケース４０と一体に回転するリングギヤ４４とを有している。デフケース４０は、車幅方向の両端部が円錐ころ軸受６１１，６１２によって回転可能に支持され、回転軸線Ｏを中心としてピニオンシャフト４１と一体に回転する。

ディファレンシャル機構４の一対のサイドギヤ４３，４３のうち、一方のサイドギヤ４３には、クラッチ機構５を介して連結シャフト３３が同軸上に配置され、他方のサイドギヤ４３にはドライブシャフト１０７Ｒが相対回転不能に連結される。連結シャフト３３には、ドライブシャフト１０７Ｌが相対回転不能に連結される。図３では、後輪側のドライブシャフト１０７Ｌ，１０７Ｒの端部に配置された等速ジョイントのアウタレースを図示している。

連結部材３１とピニオンギヤシャフト３２とは、ボルト３０１及び座金３０２によって結合されている。また、ピニオンギヤシャフト３２は、軸部３２１とギヤ部３２２とを有し、軸部３２１が一対の円錐ころ軸受６２１，６２２によって回転可能に支持されている。ギヤ部３２２は、ディファレンシャル機構４のリングギヤ４４に噛み合っている。

クラッチ機構５は、一方のサイドギヤ４３と連結シャフト３３との間に配置され、摩擦クラッチ５３によって一方のサイドギヤ４３側から連結シャフト３３側に駆動力を伝達する。四輪駆動車１の四輪駆動状態において、クラッチ機構５によって一方のサイドギヤ４３から連結シャフト３３を経てドライブシャフト１０７Ｌに伝達される駆動力が調節されると、ディファレンシャル機構４の作用により、ドライブシャフト１０７Ｒにも、ドライブシャフト１０７Ｌに伝達される駆動力と同等の駆動力が伝達される。また、クラッチ機構５の非作動状態では、一方のサイドギヤ４３と連結シャフト３３との連結が遮断されるので、ドライブシャフト１０７Ｌ，１０７Ｒに駆動力が伝達されない。

ハウジング２は、ピニオンギヤシャフト３２及びディファレンシャル機構４を収容する第１ハウジング部材２１と、第１ハウジング部材２１に複数のボルト２０１によって結合された第２ハウジング部材２２と、第２ハウジング部材２２に複数のボルト２０２によって結合された第３ハウジング部材２３とを有している。図３では、複数のボルト２０１，２０２のうち、それぞれ１つずつのボルト２０１，２０２を図示している。

ハウジング２において、ディファレンシャル機構４を収容する第１収容室２ａと、クラッチ機構５を収容する第２収容室２ｂとは、第２ハウジング部材２２の中心部に形成された軸孔２２０の内面に固定されたシール部材６７によって区画されている。第１収容室２ａには、ギヤの潤滑に適した粘度の潤滑油（ギヤオイル）が封入されている。

第２収容室２ｂには、クラッチ機構５の摩擦クラッチ５３を構成する複数のアウタクラッチプレート５３１と複数のインナクラッチプレート５３２との摩擦摺動を潤滑する比較的粘度の低い潤滑油（クラッチオイル）が封入されている。アウタクラッチプレート５３１と複数のインナクラッチプレート５３２は、この潤滑油によって摩耗や焼き付きの発生が抑制される。

第１ハウジング部材２１には、ドライブシャフト１０７Ｒを挿通させる挿通孔の内面にシール部材６８１が嵌着され、連結部材３１及びピニオンギヤシャフト３２を挿通させる挿通孔の内面にシール部材６８２が嵌着されている。また、第３ハウジング部材２３には、連結シャフト３３を挿通させる挿通孔の内面にシール部材６８３が嵌着されている。

クラッチ機構５は、連結シャフト３３と一体に回転するクラッチドラム５１と、ディファレンシャル機構４の一方のサイドギヤ４３と一体に回転する軸状のインナシャフト５２と、クラッチドラム５１とインナシャフト５２との間で駆動力を伝達する摩擦クラッチ５３と、ピストン７の押圧力を摩擦クラッチ５３に伝達する押圧力伝達機構５４とを有している。

摩擦クラッチ５３は、クラッチドラム５１と共に回転する複数のアウタクラッチプレート５３１と、インナシャフト５２と共に回転する複数のインナクラッチプレート５３２とを有している。アウタクラッチプレート５３１及びインナクラッチプレート５３２は、軸方向に沿って交互に配置されている。

アウタクラッチプレート５３１は、その外周側の端部にクラッチドラム５１の内周面にスプライン係合する複数の突起を有し、クラッチドラム５１に対して軸方向移動可能かつ相対回転不能に連結されている。また、インナクラッチプレート５３２は、その内周側の端部にインナシャフト５２の外周面にスプライン係合する複数の突起が形成され、インナシャフト５２に対して軸方向移動可能かつ相対回転不能に連結されている。

摩擦クラッチ５３は、ピストン７の押圧力を押圧力伝達機構５４を介して受けることにより、複数のアウタクラッチプレート５３１と複数のインナクラッチプレート５３２との間に摩擦力が発生し、この摩擦力によって駆動力を伝達する。押圧力伝達機構５４は、インナシャフト５２に相対回転不能かつ軸方向に連結された環状のスライド部材５４１と、スラストニードルころ軸受５４２と、押圧力伝達機構５４の回転軸線Ｏ方向の位置を調整するシム５４３とを有している。

スライド部材５４１は、付勢部材５５によって摩擦クラッチ５３から離間する方向に付勢されている。付勢部材５５は、例えばバネ等の弾性体からなり、軸方向の一端部がインナシャフト５２に形成された段差面に当接し、他端部がスライド部材５４１の内鍔部に当接している。

クラッチドラム５１と第３ハウジング部材２３の内面との間には、スラストころ軸受６３が配置され、このスラストころ軸受６３によってクラッチドラム５１の軸方向移動が規制されている。インナシャフト５２は、軸孔２２０の内面に固定された玉軸受６４によって回転可能に支持されている。インナシャフト５２には、連結シャフト３３の一端部を収容する収容孔５２０が中心部に形成されている。連結シャフト３３は、収容孔５２０の内面との間に配置された玉軸受６５、及び第３ハウジング部材２３との間に配置された玉軸受６６によって回転可能に支持されている。

シリンダ２２１には、作動油供給孔２２２を介して、油圧ユニット８から作動油が供給される。ピストン７は、シリンダ２２１に供給される作動油の油圧を受けて摩擦クラッチ５３を押圧する。これにより、複数のアウタクラッチプレート５３１と複数のインナクラッチプレート５３２との間に摩擦力が発生し、インナシャフト５２からクラッチドラム５１に駆動力が伝達され、この駆動力がさらに連結シャフト３３を経てドライブシャフト１０７Ｌに伝達される。また、ドライブシャフト１０７Ｒにも、ディファレンシャル機構４を経てドライブシャフト１０７Ｌに伝達される駆動力と同等の駆動力が伝達される。

制御装置９は、例えばＣＡＮ（Controller Area Network）等の車載ネットワークにより、前輪１０４Ｌ，１０４Ｒ及び後輪１０５Ｌ，１０５Ｒの回転速度や、運転者によるアクセルペダルの踏み込み量を取得可能である。そして、制御装置９は、前輪１０４Ｌ，１０４Ｒの平均回転速度と後輪１０５Ｌ，１０５Ｒの平均回転速度との差である前後輪回転速差が大きいほど、またアクセルペダルの踏み込み量が大きいほど、高い圧力の作動油がシリンダ２２１に供給されるように油圧ユニット８に制御信号を出力する。

図５は、プロペラシャフト１４の検出部１４０における断面を近接センサ９０と共に示す断面図である。

検出部１４０の外周面には、プロペラシャフト１４の周方向に沿って複数の突起１４１が等間隔に設けられている。近接センサ９０は、検出面９０ａが突起１４１に対向するときと対向しないときとで電圧レベルが異なる信号を出力する。プロペラシャフト１４が回転すると、近接センサ９０からパルス状の信号が出力される。制御装置９は、単位時間あたりに発生するパルスをカウントすることで、プロペラシャフト１４の回転速度を検出可能である。

また、突起１４１には、四輪駆動車１の走行に伴う飛び石等により、割れや欠けが生じる場合がある。図５において、符号１４１ａは突起１４１に生じた割れ部を示している。また、符号１４１ｂは、突起１４１が欠けた欠け部を示している。このような割れ部１４１ａや欠け部１４１ｂが発生すると、プロペラシャフト１４の回転速度を正確に検出できなくなるおそれがあるが、本実施の形態では、制御装置９が後述する処理を実行することにより、プロペラシャフト１４の回転速度を正確に検出可能である。

制御装置９は、四輪駆動車１の二輪駆動時には、断続装置１２を非作動状態とすると共に、駆動力伝達装置１５への作動油の供給を遮断し、クラッチ機構５による駆動力の伝達がなされない状態とする。これにより、プロペラシャフト１４が回転停止状態となり、歯車機構１３のピニオンギヤ１３１及びリングギヤ１３２によるギヤオイルの撹拌抵抗が抑制される。また、駆動力伝達装置１５のピニオンギヤシャフト３２及びリングギヤ４４も回転停止状態となるので、ピニオンギヤシャフト３２及びリングギヤ４４によるギヤイルの撹拌抵抗が抑制される。そして、これらのギヤイルの撹拌抵抗が抑制されることにより走行抵抗が低減され、四輪駆動車１の燃費性能が改善される。

また、制御装置９は、二輪駆動状態から四輪駆動状態に移行するとき、駆動力伝達装置１５を制御して、後輪１０５Ｌ，１０５Ｒから駆動力伝達装置１５を介して伝達される回転力によってプロペラシャフト１４を回転させる。そして、断続装置１２の第１回転部材１２１と第２回転部材１２２との回転が同期した後、アクチュエータ１２０を制御してスリーブ１２３を移動させ、第１回転部材１２１と第２回転部材１２２とを連結する。

ここで、同期とは、スリーブ１２３の噛合歯１２３ａを第１回転部材１２１の噛合歯１２１ａに噛み合わせられる程度に第１回転部材１２１の回転速度と第２回転部材１２２の回転速度との差が小さくなることをいう。制御装置９は、近接センサ９０によって検出したプロペラシャフト１４の回転速度と歯車機構１３のギヤ比とに基づいて、第２回転部材１２２の回転速度を得ることができる。また、制御装置９は、前輪１０４Ｌ，１０４Ｒの平均回転速度によって、第１回転部材１２１の回転速度を得ることができる。そして、制御装置９は、第１回転部材１２１と第２回転部材１２２とが連結された後は、前後輪回転速差やアクセルペダルの踏み込み量等に応じて駆動力伝達装置１５を制御し、必要な駆動力を後輪１０５Ｌ，１０５Ｒに伝達する。

本実施の形態では、駆動力伝達装置１５を介して伝達される回転力によってプロペラシャフト１４を回転させた後、駆動力伝達装置１５によって伝達される回転力を低減し、駆動力伝達装置１５によって伝達される回転力が低減された状態で、断続装置１２を制御してスリーブ１２３の噛合歯１２３ａを第１回転部材１２１の噛合歯１２１ａに噛み合わせる。より具体的には、近接センサ９０によって検出されたプロペラシャフト１４の回転速度に基づいて第１回転部材１２１と第２回転部材１２２との回転が同期したと判定されたとき、駆動力伝達装置１５によって伝達される回転力を低減する。ここで、「伝達される回転力を低減する」とは、伝達される回転力をゼロにすることも含む趣旨である。

これにより、スリーブ１２３の噛合歯１２３ａと第１回転部材１２１の噛合歯１２１ａとが噛み合ったときにプロペラシャフト１４に発生する衝撃が駆動力伝達装置１５や後輪側のドライブシャフト１０７Ｌ，１０７Ｒに伝わることが抑制され、この衝撃が車体等を介して乗員に知覚されてしまうことを抑制できる。

また、本実施の形態では、スリーブ１２３を待機位置から当接位置に移動させる際、エンコーダ１２８によって検出されたスリーブ１２３の軸方向位置に基づいて、当接位置付近においてスリーブ１２３の移動速度を減速させる。具体的には、スリーブ１２３の位置が予め設定された減速開始位置に到達したとき、電動モータ１２４に印加する電圧のデューティー比を低減し、電動モータ１２４が発生するトルクを小さくすることで、スリーブ１２３を減速させる。減速開始位置は、待機位置と当接位置との間であって、待機位置と当接位置との中間の位置よりも当接位置寄りに設定されている。制御装置９は、スリーブ１２３が待機位置と減速開始位置との間の位置にあるときには、ＰＷＭ制御のデューティー比を例えば１００％にし、減速開始位置と当接位置との間では、デューティー比を例えば５０％以下にする。

また、制御装置９は、電動モータ１２４に供給される電流の変化によってスリーブ１２３の噛合歯１２３ａが第１回転部材１２１の噛合歯１２１ａに当接したことを検知し、スリーブ１２３の噛合歯１２３ａが第１回転部材１２１の噛合歯１２１ａに当接したときのスリーブ１２３の軸方向位置が予め記憶された位置情報と異なるとき、スリーブ１２３の減速を開始する減速開始位置を補正する。

なお、電動モータ１２４は、スリーブ１２３の噛合歯１２３ａが第１回転部材１２１の噛合歯１２１ａに当接することによってシャフト１２４ａの回転が停止するので、シャフト１２４ａの回転に伴う逆起電力が発生しなくなり、電動モータ１２４に供給される電流が増大する。制御装置９は、例えばホール素子を有する電流センサによってこの電流の変化を監視することで、スリーブ１２３の噛合歯１２３ａが第１回転部材１２１の噛合歯１２１ａに当接したことを検知することが可能である。

この処理は、スリーブ１２３の噛合歯１２３ａ及び第１回転部材１２１の噛合歯１２１ａが摩耗しても、減速開始位置を適正値に維持するための処理である。つまり、スリーブ１２３の噛合歯１２３ａが第１回転部材１２１の噛合歯１２１ａに噛み合わされるときには、スリーブ１２３の噛合歯１２３ａの軸方向端面１２３ｂが第１回転部材１２１の噛合歯１２１ａの軸方向端面１２１ｂに当接した状態でスリーブ１２３と第１回転部材１２１とが相対回転する場合があり、このとき噛合歯１２３ａ，１２１ａに摩耗が発生する。噛合歯１２３ａ，１２１ａが摩耗すると、噛合歯１２３ａ，１２１ａが当接する位置が変化するので、減速開始位置が当初の設定値のままであると、減速開始位置と当接位置との間の距離が長くなってしまう。このため、待機位置から当接位置までの間のスリーブ１２３の移動距離のうち、デューティー比が高く、スリーブ１２３が高速で移動する距離の割合が低くなってしまう。

そこで、本実施の形態では、スリーブ１２３の噛合歯１２３ａが第１回転部材１２１の噛合歯１２１ａに当接したときのスリーブ１２３の軸方向位置が予め記憶された位置情報と異なるときに減速開始位置を補正する。制御装置９には、噛合歯１２３ａ，１２１ａが摩耗していない断続装置１２の使用開始時において、スリーブ１２３の第１回転部材１２１側への移動によって両噛合歯１２３ａ，１２１ａが当接する位置の情報が、例えばデータ内容を書き換え可能な不揮発性メモリに記憶されている。減速開始位置の補正は、スリーブ１２３の噛合歯１２３ａが第１回転部材１２１の噛合歯１２１ａに当接したときのスリーブ１２３の軸方向位置から所定距離だけ待機位置にずれた位置を新たな減速開始位置とすることにより行う。

次に、図６乃至図８を参照して制御装置９が実行する処理の具体例について詳細に説明する。制御装置９は、ＣＰＵ（演算処理装置）が予め記憶素子に記憶されたプログラムを実行することにより、これらの処理を実行する。

図６は、四輪駆動車１の駆動状態を二輪駆動状態から四輪駆動状態に切り替える際に制御装置９が実行する処理の一例を示すフローチャートである。

制御装置９は、例えば前後輪回転速差やアクセルペダルの踏み込み量、あるいは運転者によるモード切り替えスイッチの操作状態に応じて、二輪駆動状態から四輪駆動状態に移行すべきか否かを判定する（ステップＳ１０）。

四輪駆動状態に移行すべきと判定した場合（ステップＳ１０：Ｙｅｓ）、制御装置９は、駆動力伝達装置１５を制御して、プロペラシャフト１４に回転力を伝達する（ステップＳ１１）。これにより、回転停止状態にあるプロペラシャフト１４が、駆動力伝達装置１５を介して伝達される後輪１０５Ｌ，１０５Ｒの回転力によって回転を始める。

次に、制御装置９は、断続装置１２における第１回転部材１２１と第２回転部材１２２との回転同期が完了するのを待ち（ステップＳ１２）、回転同期が完了したら（ステップＳ１２：Ｙｅｓ）、駆動力伝達装置１５からプロペラシャフト１４に伝達される回転力を低減すると共に（ステップＳ１３）、電動モータ１２４に高デューティー比で電圧を印加する（ステップＳ１４）。これにより、スリーブ１２３が高速で待機位置から移動を開始する。

次に、制御装置９は、スリーブ１２３が減速開始位置を通過するのを待ち（ステップＳ１５）、スリーブ１２３が減速開始位置を通過したら（ステップＳ１５：Ｙｅｓ）、電動モータ１２４に低デューティー比で電圧を印加する（ステップＳ１６）。これにより、スリーブ１２３の移動速度が減速され、減速された状態でスリーブ１２３の噛合歯１２３ａが第１回転部材１２１の噛合歯１２１ａに当接する。

次に、制御装置９は、スリーブ１２３が第１回転部材１２１に噛み合うのを待つ（ステップＳ１７）。スリーブ１２３が第１回転部材１２１に噛み合ったことは、例えばスリーブ１２３が当接位置よりも噛み合い完了位置側に移動したことによって判定可能である。スリーブ１２３が第１回転部材１２１に噛み合ったら（ステップＳ１７：Ｙｅｓ）、制御装置９は、電動モータ１２４に高デューティー比で電圧を印加する（ステップＳ１８）。これにより、スリーブ１２３が高速で噛み合い完了位置に向かって移動する。

そして、制御装置９は、スリーブ１２３が噛み合い完了位置に移動するのを待ち（ステップＳ１９）、スリーブ１２３が噛み合い完了位置に移動したら、四輪駆動状態への移行処理を完了する。その後、制御装置９は、前後輪回転速差やアクセルペダルの踏み込み量等に基づいて、必要な駆動力が後輪１０５Ｌ，１０５Ｒに伝達されるように駆動力伝達装置１５を制御する。

図７は、減速開始位置を補正するための処理の具体例を示すフローチャートである。制御装置９は、スリーブ１２３の噛合歯１２３ａが第１回転部材１２１の噛合歯１２１ａに当接したか否かを判定し（ステップＳ２０）、スリーブ１２３の噛合歯１２３ａが第１回転部材１２１の噛合歯１２１ａに当接したとき（ステップＳ２０：Ｙｅｓ）、スリーブ１２３の軸方向位置と予め記憶された位置情報との差が所定値以下であるか否かを判定する（ステップＳ２１）。この所定値は、スリーブ１２３の噛合歯１２３ａが第１回転部材１２１の噛合歯１２１ａに当接したときのスリーブ１２３の軸方向位置が予め記憶された位置情報と実質的に等しい場合にのみステップＳ２１の判定結果が是（Ｙｅｓ）となる程度の小さな値である。

スリーブ１２３の軸方向位置と予め記憶された位置情報との差が所定値以下である場合（ステップＳ２１：Ｙｅｓ）、制御装置９はこのフローチャートの処理を終了する。一方、この差が所定値よりも大きい場合（ステップＳ２１：Ｙｅｓ）、制御装置９は、スリーブ１２３の噛合歯１２３ａが第１回転部材１２１の噛合歯１２１ａに当接したと判定したときのスリーブ１２３の位置（スリーブ１２３の当接位置）を記憶する（ステップＳ２２）。

次に、制御装置９は、ステップＳ２２で記憶したスリーブ１２３の当接位置が記憶された位置情報よりも噛み合い完了位置寄りであるか否かを判定する（ステップＳ２３：Ｙｅｓ）。制御装置９は、スリーブ１２３の当接位置が記憶された位置情報よりも噛み合い完了位置寄りである場合（ステップＳ２３：Ｙｅｓ）、カウンタＡをインクリメントすると共に（ステップＳ２４）、カウンタＢをクリアする（ステップＳ２５）。なお、このカウンタＡ及びカウンタＢは、後述するステップＳ２７，Ｓ３２の処理においてスリーブ１２３の当接位置を平均し、精度を高めるために用いられるものである。

次に、制御装置９は、カウンタＡが所定値であるか否かを判定する（ステップＳ２６）。カウンタＡが所定値である場合、制御装置９は、この所定値分の回数のスリーブ１２３の当接位置の平均値を算出する（ステップＳ２７）。この所定値は、例えば１０〜２０に設定されており、ステップＳ２７の処理では、ステップＳ２２で記憶されたスリーブ１２３の当接位置を過去の所定値回数分にわたって読み出し、その平均値を算出する。そして、制御装置９は、ステップＳ２７で算出された平均値に基づいて、減速開始位置の補正を行う（ステップＳ２８）。この補正は、例えばステップＳ２７で算出された平均値と予め記憶された位置情報との差を演算し、この差の分だけ減速開始位置を噛み合い完了位置側にずらすことにより行う。また、位置情報は、ステップＳ２７で算出された平均値に更新する。

一方、制御装置９は、スリーブ１２３の当接位置が記憶された位置情報よりも噛み合い完了位置寄りでない場合（ステップＳ２３：Ｎｏ）、カウンタＢをインクリメントすると共に（ステップＳ２９）、カウンタＡをクリアする（ステップＳ３０）。そして、カウンタＢが所定値である場合、ステップＳ３２及びＳ３３の処理を実行する。ステップＳ３２の処理は、前述のステップＳ２７の処理と同様である。

ステップＳ３３の減速開始位置の補正処理では、例えばステップＳ３２で算出された平均値と予め記憶された位置情報との差を演算し、この差の分だけ減速開始位置を待機位置側にずらすことにより行う。この処理によれば、例えば断続装置１２の構成部材の加工誤差や組み付け誤差により、所期の位置よりも待機位置側でスリーブ１２３の噛合歯１２３ａが第１回転部材１２１の噛合歯１２１ａに当接してしまう場合でも、減速開始位置を適正化することが可能となる。

図８は、プロペラシャフト１４の検出部１４０における突起１４１に割れ部１４１ａや欠け部１４１ｂが発生しても、プロペラシャフト１４の回転速度を正確に検出できるようにするための処理の具体例を示すフローチャートである。制御装置９は、所定の時間間隔でこのフローチャートの処理を繰り返し実行する。

制御装置９は、まず、四輪駆動車１の駆動状態が四輪駆動状態であるか否かを判定する（ステップＳ４０）。四輪駆動車１の駆動状態が四輪駆動状態である場合（ステップＳ４０：Ｙｅｓ）、制御装置９は、例えばＣＡＮから前輪１０４Ｌ，１０４Ｒ及び後輪１０５Ｌ，１０５Ｒの車輪速を取得し（ステップＳ４１）、取得した車輪速に基づいて、四輪駆動車１が直進状態でかつ各車輪速が所定値以上であるか否かを判定する（ステップＳ４２）。この所定値は、例えば車速が４０ｋｍ／ｈ以上である場合の車輪速に相当する値である。ステップＳ４０又はステップＳ４２の判定結果が否（Ｎｏ）である場合、制御装置９は、このフローチャートの処理を終了する。

四輪駆動車１が直進状態でかつ各車輪速が所定値以上である場合（ステップＳ４２：Ｙｅｓ）、制御装置９は、車速に基づいてプロペラシャフト１４の回転速度を推定演算し、その演算結果を第１推定回転速度として記憶する（ステップＳ４３）。また、制御装置９は、近接センサ９０の出力信号に基づいてプロペラシャフト１４の回転速度を推定演算し、その演算結果を第２推定回転速度として記憶する（ステップＳ４４）。

次に、制御装置９は、ステップＳ４４で演算したプロペラシャフト１４の第２推定回転速度の補正が必要か否かを判定する（ステップＳ４５）。この処理は、後述するステップＳ４９又はＳ５０で演算される補正係数が１以外の値であるか否かによって行い、補正係数が１以外の値であれば（ステップＳ４５：Ｙｅｓ）、ステップＳ４４で演算した第２推定回転速度に補正係数を乗じて第２推定回転速度を補正する（ステップＳ４６）。

次に、制御装置９は、ステップＳ４３で演算した第１推定回転速度と、ステップＳ４４〜Ｓ４６で演算もしくは補正された第２推定回転速度とを比較し、その差が所定値以内であるか否かを判定する（ステップＳ４７）。この所定値は、プロペラシャフト１４の回転速度の検出誤差により、突起１４１に割れ部１４１ａや欠け部１４１ｂが発生していないのに誤って後述するステップＳ４８〜Ｓ５０の処理を実行してしまうことを防止できる程度の値に設定されている。

第１推定回転速度と第２推定回転速度との差が所定値以内である場合（ステップＳ４７：Ｙｅｓ）、制御装置９は、このフローチャートの処理を終了する。一方、制御装置９は、第１推定回転速度と第２推定回転速度との差が所定値以内でない場合（ステップＳ４７：Ｎｏ）、第１推定回転速度が第２推定回転速度よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ４８）。第１推定回転速度が第２推定回転速度よりも大きい場合（ステップＳ４８：Ｙｅｓ）、突起１４１に欠け部１４１ｂが発生し、第２推定回転速度がプロペラシャフト１４の実際の回転速度よりも低く推定演算されていると考えられるので、制御装置９は、欠け部１４１ｂの発生による影響を補正する補正係数を演算する（ステップＳ４９）。

本実施の形態では、プロペラシャフト１４に損傷が発生していない状態において、検出部１４０に３０個の突起１４１が設けられているので（図５参照）、補正係数を例えば１．０３（≒３０／２９）とする。この補正係数は、制御装置９が次回以降に図８に示すフローチャートの処理を実行する際に、ステップＳ４６における補正処理に用いられる。

一方、第１推定回転速度が第２推定回転速度よりも小さい場合（ステップＳ４８：Ｎｏ）、突起１４１に割れ部１４１ａが発生し、この割れ部１４１ａを含む突起１４１が近接センサ９０との対向部を通過するとき、近接センサ９０から２つのパルス信号が出力されていると考えられるので、制御装置９は、割れ部１４１ａの発生による影響を補正する補正係数を演算する（ステップＳ５０）。本実施の形態では、補正係数を例えば０．９７（≒３０／３１）とする。この補正係数は、制御装置９が次回以降に図８に示すフローチャートの処理を実行する際にステップＳ４６における補正処理に用いられる。

また、ステップＳ４９又はステップＳ５０で演算された補正係数は、例えば図６に示すフローチャートのステップＳ１２において、断続装置１２の同期の完了を判定する際のプロペラシャフト１４の回転速度を補正するために用いることができる。

以上説明した処理によれば、プロペラシャフト１４の検出部１４０における突起１４１に割れ部１４１ａや欠け部１４１ｂが発生しても、プロペラシャフト１４の回転速度を正確に検出することが可能となる。

図９（ａ）及び（ｂ）は、四輪駆動車１の駆動状態が二輪駆動状態から四輪駆動状態に移行する際の駆動力伝達装置１５の伝達トルク、及びプロペラシャフト１４の回転速度の変化の一例を示すグラフである。

図９（ａ）及び（ｂ）において、横軸は時間軸である。横軸における時刻ｔ_１は、図６に示したフローチャートのステップＳ１０の判定処理において、四輪駆動状態に移行すべきと判定された時刻である。制御装置９は、四輪駆動状態に移行すべきと判定したとき、駆動力伝達装置１５を制御してプロペラシャフト１４に回転力を伝達する。プロペラシャフト１４は、この回転力を受けて回転速度が増大する。駆動力伝達装置１５のからプロペラシャフト１４に伝達されるトルクは、油圧ユニット８やピストン７及び摩擦クラッチ５３の動作遅れ時間により、時刻ｔ_１からやや遅れた時刻ｔ_２において一定の値となる。

時刻ｔ_３において断続装置１２の回転同期が完了すると、制御装置９は、駆動力伝達装置１５の伝達トルクを低減する。プロペラシャフト１４は、駆動力伝達装置１５の伝達トルクが低減された後も、惰性によって略一定の速度で回転する。また、制御装置９は、断続装置１２の回転同期が完了すると、電動モータ１２４に電圧を印加し、スリーブ１２３を待機位置から噛み合い完了位置側に移動させる。そして、時刻ｔ_４においてスリーブ１２３と第１回転部材１２１との噛み合いが完了すると、それ以降、制御装置９は、前後輪回転速差やアクセルペダルの踏み込み量等に応じて駆動力伝達装置１５を制御する。

図１０（ａ）及び（ｂ）は、制御装置９が電動モータ１２４に印加する電圧のデューティー比、及びスリーブ１２３の移動速度の時刻ｔ_３からｔ_４までの間における変化の一例を示すグラフである。

時刻ｔ_３において断続装置１２の回転同期が完了すると、制御装置９は、電動モータ１２４に高デューティー比で電圧を印加する。また、時刻ｔ_３１においてスリーブ１２３が減速開始位置を通過すると、制御装置９は、電動モータ１２４に印加する電圧のデューティー比を低減する。そして、時刻ｔ_３２においてスリーブ１２３の噛合歯１２３ａが第１回転部材１２１の噛合歯１２１ａに当接すると、スリーブ１２３の軸方向移動が一旦停止する。

その後、時刻ｔ_３３においてスリーブ１２３の噛合歯１２３ａが第１回転部材１２１の噛合歯１２１ａに噛み合うと、制御装置９は、電動モータ１２４に印加する電圧のデューティー比を高め、スリーブ１２３を噛み合い完了位置まで移動させる。これにより、第１回転部材１２１と第２回転部材１２２とがスリーブ１２３によって一体に回転する状態となり、フロントデフケース１１４からプロペラシャフト１４にエンジン１０２の駆動力が伝達される四輪駆動状態となる。

（実施の形態の効果）
以上説明した本実施の形態によれば、断続装置１２の回転同期が完了してスリーブ１２３を待機位置から当接位置に移動させる際、減速開始位置までは高いデューティー比で制御装置９から電動モータ１２４に電圧が印加され、スリーブ１２３が高速で移動する。これにより、断続装置１２の応答性が高められる。また、スリーブ１２３が減速開始位置を通過すると、低いデューティー比で制御装置９から電動モータ１２４に電圧が印加され、スリーブ１２３の移動速度が減速される。そして、減速された速度でスリーブ１２３の噛合歯１２３ａが第１回転部材１２１の噛合歯１２１ａに当接するので、断続装置１２の作動時の異音や振動を抑制することが可能となる。

（付記）
以上、本発明を上記実施の形態に基づいて説明したが、本発明はこの実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変形して実施することが可能である。

１…四輪駆動車
１００…四輪駆動車
１０２…エンジン（駆動源）
１０４Ｌ，１０４Ｒ…前輪（主駆動輪）
１０５Ｌ，１０５Ｒ…後輪（補助駆動輪）
１２…断続装置
１２０…アクチュエータ
１２１…第１回転部材
１２１ａ…噛合歯（第１噛合歯）
１２２…第２回転部材
１２３…スリーブ（噛み合い部材）
１２３ａ…噛合歯（第２噛合歯）
１２４…電動モータ
１２８…エンコーダ（位置検出手段）
１４…プロペラシャフト(駆動軸）
１５…駆動力伝達装置
２…ハウジング
９…制御装置
９０…近接センサ（回転速度検出手段）

Claims (3)

1. 駆動源の駆動力が常に伝達される主駆動輪と、車両走行状態に応じて前記駆動源の駆動力が伝達される補助駆動輪と、前記駆動源の駆動力の伝達を遮断可能な断続装置と、前記断続装置を介して前記駆動源の駆動力が伝達される駆動軸と、前記駆動軸から前記補助駆動輪に伝達される駆動力を調節可能な駆動力伝達装置とを備えた四輪駆動車に搭載され、前記断続装置及び前記駆動力伝達装置を制御する四輪駆動車の制御装置であって、
   前記断続装置は、
   第１噛合歯を有する第１回転部材と、
   前記第１回転部材と同軸上で相対回転可能に配置された第２回転部材と、
   前記第２回転部材に対して軸方向移動可能かつ相対回転不能に連結され、前記第１噛合歯に噛合可能な第２噛合歯を有する噛み合い部材と、
   前記噛み合い部材を前記第１回転部材及び前記第２回転部材に対して軸方向移動させるアクチュエータと、
   前記噛み合い部材の軸方向位置を検出可能な位置検出手段と、を備え、
   前記アクチュエータは、印加される電圧によって作動する電動モータを含み、
   前記噛み合い部材は、前記第２噛合歯が前記第１噛合歯と所定の軸方向間隔をもって向かい合う待機位置と、前記第２噛合歯の軸方向端部が前記第１噛合歯の軸方向端部に当接する当接位置と、前記第２噛合歯と前記第１噛合歯との噛み合いが完了した噛み合い完了位置との間を移動可能であり、
   前記噛み合い部材を前記待機位置から前記当接位置に移動させる際、前記位置検出手段によって検出された前記噛み合い部材の軸方向位置に基づいて、前記当接位置付近において前記噛み合い部材の移動速度を減速させ、
   前記電動モータのシャフトが回転停止することによる当該電動モータに供給される電流の増大によって前記第２噛合歯が前記第１噛合歯に当接したことを検知し、前記第２噛合歯が前記第１噛合歯に当接したときの前記噛み合い部材の軸方向位置が予め記憶された位置情報と異なるとき、前記噛み合い部材の減速を開始する減速開始位置を補正し、
   前記減速開始位置は、前記待機位置と前記当接位置との間であって、前記待機位置と前記当接位置との中間の位置よりも前記当接位置寄りに設定されており、
   前記噛み合い部材が前記減速開始位置に到達したとき、前記電動モータに印加する電圧のデューティー比を高デューティー比からゼロよりも大きな低デューティー比に低減し、前記電動モータが発生するトルクを小さくすることで、前記噛み合い部材を減速させる、
   四輪駆動車の制御装置。
2. 前記断続装置及び前記駆動力伝達装置による駆動力の伝達が遮断された二輪駆動状態から四輪駆動状態に移行するとき、前記駆動力伝達装置を制御して前記補助駆動輪から前記駆動力伝達装置を介して伝達される回転力によって前記駆動軸を回転させ、その後前記駆動力伝達装置によって伝達される回転力を低減し、前記駆動力伝達装置によって伝達される回転力が低減された状態で、前記断続装置を制御して前記第２噛合歯を前記第１噛合歯に噛み合わせる、
   請求項１に記載の四輪駆動車の制御装置。
3. 前記駆動軸の回転速度を検出可能な回転速度検出手段をさらに備え、
   前記回転速度検出手段によって検出された前記駆動軸の回転速度に基づいて前記第１回転部材と前記第２回転部材との回転が同期したと判定されたとき、前記駆動力伝達装置によって伝達される回転力を低減する、
   請求項２に記載の四輪駆動車の制御装置。
   

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