JPH02189234A - ４輪駆動車の２―４切換制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、４輪駆動車、特に２輪駆動状態と４輪駆動状
態の切換が可能とされ、且つ２輪駆動時に従動輪となる
車輪の駆動系統を切断するフリーホイール機構が設けら
れた４輪駆動車の２−４切換制御装置に関する。

（従来の技術） エンジン出力により前輪及び後輪を駆動するようにした
４輪駆動車においては、運転者の操作により、前輪また
は後輪のいずれが一方のみを駆動する２輪駆動状態に切
換えうるようにすることがあり、この場合、例えば特開
昭５６−１３５３２０号公報に記載されているように、
２輪駆動時に従動輪となる車輪の駆動系統を切断するフ
リーホイール機構を設けることがある。これは、エンジ
ンないし変速機の出力を前輪側と後輪側とに分割するト
ランスファ装置において、例えば前輪側への動力の伝達
を遮断して２輪駆動状態としたときに、従動輪となる前
輪からこのトランスファ装置までの駆動系統が前輪の回
転により徒にバックドライブされることを回避して、駆
動損失を低減するために設けられるものである。

一方、−ｈ記のように２輪駆動状態と４輪駆動状態との
切換えを可能とした場合、その切換機構の操作性向上の
ため、該切換機構をアクチュエータによって操作するよ
うに構成することがある。この場合、運転者のスイッチ
操作によりアクチュエータ３作動させて、切換機構を前
輪及び後輪の両者へ駆動力を伝達する４輪駆動位置と、
いずれか一方の車輪への駆動力の伝達を遮断する２輪駆
動位置との間で移動させるように構成される。

（発明が解決しようとする課題） ところで、上記のように２輪駆動と４輪駆動との切換機
構（以下、２−４切換機構という）をアクチュエータに
よって操作するようにしたものにおいては、該アクチュ
エータによる切換操作の途中でエンジンが停止されて、
該アクチュエータないし切換機構が２輪駆動位置と４輪
駆動位置との中間位置で停止してしまうことがある。こ
の場合、次のエンジン始動時には、途中で停止された切
換操作の方向と同方向にアクチュエータを作動させて、
前回運転時のエンジン停止の直前に運転者が選択した駆
動モードに設定して当該車両を発進させるのが望ましい
と考えられる。しかし、２４切換スイツチが、その操作
により４輪駆動状態と２輪駆動状態とを交互に切換える
例えばブツシュボタン式等の切換操作の方向を記憶しな
いタイプのスイッチである場合には、前回のエンジン停
止の直前における切換操作の方向が不明となる。そのた
め、次のエンジン始動時に、前回運転者が操作した方向
と異なる方向にアクチュエータを作動させて、運転者が
例えば４輪駆動状態で発進するものと認識しているのに
２輪駆動状態で発進して、運転者に違和感を与えるとい
ったことが起こりうる。

本発明は、２−４切換機構を操作するアクチュ二一夕が
備えられ、且つ２輪駆動時に従動輪となる車輪の駆動系
統を切断するフリーホイール機構が設けられた４輪駆動
車において、エンジン停止時に上記切換機構ないしアク
チュエータが２輪駆動位置と４輪駆動位置の中間で停止
した場合に、次のエンジン始動時に、上記フリーホイー
ル機構を利用して、前回の切換操作によって選択された
駆動モードに設定しうるようにすることを課題とする。

（課題を解決するための手段） 上記課題を解決するため、本発明は次のように構成した
ことを特徴とする。

すなわち、本発明に係る４輪駆動車の２−４切換制御装
置は、前輪または後輪のいずれか一方のみを駆動する２
輪駆動状態と前輪及び後輪を駆動する４輪駆動状態との
切換えを行う２−４切換機構と、該２−４切換機構を操
作するアクチュエータと、２輪駆動時に従動輪となる車
輪の駆動系統を切断するフリーホイール機構とが設けら
れた４輪駆動車において、上記アクチュエータによる２
４切換機構の操作位置を検出する操作位置検出手段と、
上記フリーホイール機構の断接状態を検出するフリーホ
イール検出手段と、エンジン始動時に、上記アクチュエ
ータによる２−４切換機楕の操作位置が２輪駆動位置と
４輪駆動位置の中間位置にある場合に、上記両検出手段
の出力に応じて所定の方向にアクチュエータを１作動さ
せる制御手段とを備える。つまり、この制御手段により
、上記の場合に、フリーホイール機構が切断されておれ
ば２−４切換機構を４輪駆動位置に、該フリーホイール
機構が接続されておれば２−４切換機構を２輪駆動位置
に操作させるようにアクチュエータを作動させる。

（作　　用） 上記の構成によれば、２−４切換機構の作動中にエンジ
ンが停止されて、アクチュエータが該機構の２輪駆動位
置と４輪駆動位置との中間位置で停止した場合、次のエ
ンジン始動時に、フリーホイール機構が切断されておれ
ば、アクチュエータが４輪駆動位置側に作動して、当該
車両が４輪駆動で発進し、またフリーホイール機構が接
続されておれば、アクチュエータが２輪駆動位置側に作
動して、当該車両が２輪駆動で発進することになる。

ところで、上記フリーホイール機構は、２輪駆動状態に
切換えられたときに切断され、４輪駆動状態に切換えら
れたときに接続されるが、これらの切断、接続動作は切
換操作が完了した時点で行われるから、上記のように切
換機構が操作途中の中間位置で停止している場合に、フ
リーホイール機構が切断されておれば２輪駆動状態から
４輪駆動状態への切換操作であったことになり、逆にフ
リーホイール機構が接続されておれば４輪駆動状態から
２輪駆動状態への切換操作であったことになる。したが
って、上記のように、次のエンジン始動時にフリーホイ
ール機構が切断されておれば４輪駆動位置側に、該機構
が接続されておれば２輪駆動位置側にアクチュエータな
いし切換機構を作動させることにより、前回、途中で中
断された切換操作の続きが行われることになって、運転
者が選択した駆動モードで当該車両が発進することにな
る。

（実　施　例） 以下、本発明の実施例について説明する。

まず、第１図により本実施例に係る４輪駆動車の概略の
構成とその制御システムについて説明する。

この４輪駆動車には、変速機（図示せず）を介してエン
ジン出力が入力されるトランスファ装置１０が備えられ
、該装置１０に前方へ突出する第１出力軸１１と、後方
へ突出する第２出力軸１２とが設けられている。そして
、第１出力軸１１は、プロペラシャフト１３、前輪用差
動装置１４及び左右の前車軸１５．１６を介して前輪に
至り、また、図示しないが、第２出力軸１２もプロペラ
シャフト、後輪用差動装置及び左右の後車軸を介して後
輪に至っている。

上記トランスファ装置１０は、後述するように、主たる
構成要素として、副変速機２０と、センタデフ３０と、
切換装置４０とを有する（第２．３図参照）。そして、
このトランスファ装置１０は、上記副変速機２０からの
動力を第２出力軸１２から後輪側へのみ伝達する２輪駆
動状態と、第１、第２出力軸１１．１゛２がら前輪側及
び後輪側へそれぞれ出力する４輪駆動状態との切換えが
可能とされ、また４輪駆動状態においては、上記センタ
デフ３０を差動動作させて前、後輪間の回転速度差の発
生を許容するセンタデフフリー状態と、該センタデフの
差動動作を阻止して前、後輪を均等に駆動するセンタデ
フロック状態との切換えが可能とされ、これらの切換え
を上記切換装置４０によって行うようになっている。

また、上記前輪差動装置１４には、一方の前車軸１６へ
の動力の伝達を断接するフリーホイール装置５０が設け
られ、該装置Ｆ５０を駆動する負圧式のアクチュエータ
５１が備えられている。このアクチュエータ５１には、
第１、第２負圧通路５２．５３が接続されていると共に
、これらの負圧通路５２．５３にフリーホイール接続用
ソレノイド５４及び切断用ソレノイド５５がそれぞれ配
置され、接続用ソレノイド５４がＯＮ、切断用ソレノイ
ド５５がＯＦＦのときにフリーホイール装置５０が接続
され、才な接続用ソレノイド５４がＯＦＦ、切断用ソレ
ノイド５５がＯＮのときにフリーホイール装置５０が切
断されるようになっている。

そして、この４輪駆動車には、上記トランスファ装置１
０における切換装置４０とフリーホイール装置５０の作
動を制御するコントローラ６０が備えられ、このコント
ローラ６０に、運転者によって操作されるセンタデフ３
０のロック、フリーの切換えを行うスイッチ（センタデ
フ切換スイッチ）６１からの信号ａと、２輪駆動、４輪
駆動の切換を行うスイッチ（２−４切換スイツチ）６２
からの信号すと、上記切換装置４０の状態を検出するポ
ジションスイッチやリミットスイッチ等からの信号Ｃと
、上記フリーホイール装置５０の断接状態を検出するフ
リーホイールセンサ６３からの信号ｄとが入力されると
共に、該コントローラ６０から、上記切換装置４０のア
クチュエータと、上記ツーホイール装置５０の接続用及
び切断用ソレノイド５４．５５とに制御信号ｅ。

ｆ、ｇが出力されるようになっている。

次に、第２．３図により上記トランスファ装置１０の構
造について説明する。

上記のように、このトランスファ装置１０は、エンジン
出力が変速機により変速段に応じて減速された上で入力
される副変速機２０と、該副変速機２０の出力を前輪側
と後輪側とに分割するセンタデフ３０とを有する。

これらのうち、副変速機２０は、第３図に骨子を示すよ
うに、変速機出力軸２１が切換スリーブ２２によりサン
ギヤ２３またはビニオンキャリヤ２４に選択的に接続さ
れるプラネタリギヤ機構によって構成されている。そし
て、このプラネタリギヤ機構のリングギヤ２５が固定さ
れ、且つ上記ピニオンキャリヤ２４がセンタデフ３０に
動力を伝達する中間軸２６に連結されていることにより
、実線で示すように、変速機出力軸２１がビニオンキャ
リヤ２４に接続されたときには、該軸２１の回転をその
まま中間軸２６に伝達し、また鎖線で示すように、変速
機出力軸２１がサンギヤ２３に接続されたときには、該
軸２１の回転を減速して中間軸２６に伝達するようにな
っている。

また、上記センタデフ３０もプラネタリギヤ機構で構成
され、上記中間軸２６が該プラネタリギヤ機構のビニオ
ンキャリヤ３１に連結されていると共に、リングギヤ３
２が後輪側へ動力を出力する上記第２出力軸１２に連結
されている。また、該プラネタリギヤ機構のサンギヤ３
３は、上記切換装置４０を構成するクラッチ機構４１と
、上記中間軸２６と第１出力軸１１との間に設けられた
チェーン式伝動機構を構成する駆動側スプロケット７１
、チェーン７２及び従動側スプロケット７３とを介して
、上記第１出力軸１１に連結されるようになっている。

一方、切換装置４０は、上記のクラッチ機構４１と、こ
れを操作する操作機構４２と、アクチュエータとしての
モータ４３と、該モータ４３による操作力を設定する操
作力設定機構４４とで構成されている。

これらのうち、クラッチ機構４１は、上記センタデフ３
０におけるサンギヤ３３の延長部に結合されたクラッチ
ハブ８１と、リングギヤ３２に一体的に設けられた第１
クラツチギヤ８２と、上記チェーン式伝動機構の駆動側
スプロケット７１に一体的に設けられた第２クラツチギ
ヤ８３と、これらに跨ってスライド可能にスプライン嵌
合された切換スリーブ８４とで構成されている。なお、
この実施例では、上記クラッチハブ８１と第２クラツチ
ギヤ８３との間に、これらの回転を同期させるためのシ
ンクロナイザリング８５が介装されている。

ここで、このクラッチ機構４１における切換スリーブ８
４の位置と動力伝達状態との関係を説明すると、まず、
スリーブ８４が図面上、左側のストローク端に位置する
場合は、クラッチハブ８１と第２クラツチギヤ８３とが
結合されることにより、上記センタデフ３０のサンギヤ
３３が伝動機構の駆動側スプロケット７１に結合される
。これにより、上記センタデフ３０は、一方の出力要素
であるサンギヤ３３が第１出力軸１１から前輪に、他方
の出力要素であるリングギヤ３２が第２出力軸１２から
後輪にそれぞれ連結されて、ピニオンキャリヤ３１から
入力される動力を前、後輪にそれぞれ伝達する４輪駆動
状態となると共に、この場合は、上記サンギヤ３３とリ
ングギヤ３２との差動動作が許容されて、前、後輪間の
回転速度差の発生が可能なセンタデフフリーの４輪駆動
状態（以下、４ＷＦと記す）となる。

また、この状態から上記スリーブ８４が図面上、右側へ
一定量だけスライドされたストローク中間位置において
は、該スリーブ８４により上記クラッチハブ８１とその
両側の第１、第２クラッチギヤ８２．８３の３者が結合
されることにより、センタデフ３０のピニオンキャリヤ
３１に入力される動力がサンギヤ３３から前輪側へ、リ
ングギヤ３２から後輪側へそれぞれ出力されて、上記の
場合と同様に、前、後輪が駆動される４輪駆動状態とな
るが、この場合は、サンギヤ３３とすングギャ３２とが
結合されることにより、これらの差動動作が阻止されて
、前、後輪が均等に駆動されるセンタデフロックの４輪
駆動状Ｒ（以下、４ＷＬと記す）となる。

さらに、この状態から上記スリーブ８４が図面上、右側
にスライドして、第２．３図に実線で示すように右側の
ストローク端に位置すると、該スリーブ８４がクラッチ
ハブ８１と第１クラツチギヤ８２のみに跨って嵌合した
状態となって、該クラッチハブ８１と第２クラツチギヤ
８３との結合が解除される。そのため、センタデフ３０
がロックされたまま、該センタデフ３０から第１出力軸
１１ないし前輪側への動力の伝達が遮断されることにな
り、これにより後輪側へのみ動力が伝達される２輪駆動
状Ｂ（以下、２Ｗと記す）となる。

また、このクラッチ機構４１を作動させる操作機構４２
は、モータ４３により上記操作力設定機構４４を介して
回転される円筒カム９１と、該カム９１におけるカム溝
９１ａに係合されたフォロワー９２を有するシフトロッ
ド９３と、該シフトロッド９３に固設されて上記クラッ
チ機構４１における切換スリーブ８４に係合されたシフ
トフォーク９４とで構成されている。そして、上記モー
タ４３による円筒カム９１の回転により、シフトロッド
９３及びシフトフォーク９４を介して、切換スリーブ８
４が上記のように左右のストローク端とその中間位置と
にスライドされる。

次に、第４，５図により、切換装置４０における上記操
作力設定機ｆ１Ｍ４４について説明する。

この操作力設定機構４４は、上記モータ４３の回転軸上
のギヤ１０１に噛合された絶縁体でなる駆動ギヤ１０２
と、該ギヤ１０２と同軸上で互いに対向状に配置され且
つ減速ギヤ１０３，１０４を介して上記円筒カム９１の
回転軸９１ｂ上のギヤ１０５に連結された同じく絶縁体
でなる従動ギヤ１０６と、該駆動ギヤ１０２及び従動ギ
ヤ１０６の共通の軸１０７に巻回され且つ両端の脚部１
０８ａ、１０８ａが駆動ギヤ１０２における従動ギヤ１
０６との対向面に突設された一対のピン１０２ａ、１０
２ａにそれぞれ係止されたコイルスプリング１０８とで
構成されている。そして、従動ギヤ１０６における駆動
ギヤ１０２との対向面にも一対のピン１０６ａ、１０６
ａが突設されて、上記コイルスプリング１０８の脚部゛
１０８ａ、１０８ａにそれぞれ当接されており、上記駆
動ギヤ１０２が回転したときに、該コイルスプリング１
０８のいずれか一方の脚部１０８ａが従動ギヤ１０６側
の一方のピン１０６ａを押すことにより、該コイルスプ
リング１０８の弾性力を介して従動ギヤ１０６に回転が
伝達されるようになっている。そのとき、従動ギヤ１０
６側の負荷に応じてコイルスプリング１０８が撓むこと
により、該負荷に対応する量だけ駆動ギヤ１０２と従動
ギヤ１０６とが相対回転する。

また、駆動ギヤ１０２における従動ギヤ１０６との対向
面には、半径方向に位置を異ならせて第１、第２ブラシ
１０９ａ、１０９ｂが取り付けられていると共に、第６
図に示すように、従動ギヤ１０６における駆動ギヤ１０
２との対向面には、上記ブラシ１０９ａ、１０９ｂとで
リミットスイッチを構成する導板１１０が貼り付けられ
ている。この導板１１０には、上記両ギヤ１０２，１０
６間に相対回転がないときに上記ブラシ１０９ａ、１０
９ｂが位置する中立位置を中心とし且つ半径方向外側の
第１ブラシ１０９ａに対応する幅の狭い第１切欠き部１
１０ａと、上記中立位置を中心とし且つ半径方向内側の
第２ブラシ１０９ｂに対応する幅の広い第２切欠き部１
１０ｂとが設けられており、また該導板１１０は所定の
電位（電源のプラス電位もしくはマイナス電位）に保持
されている。これにより、第１ブラシ１０９ａと第１切
欠き部１１０ａとで構成されて、駆動ギヤ１０２と従動
ギヤ１０６との相対回転に対応する上記モータ４３によ
る操作力が比較的小さな第１所定値Ｐ１　（例えば４０
Ｋｇ）以上で導通する第１リミツトスイツチ１１１と、
第２ブラシ１０９ｂと第２切欠き部１１０ｂとで構成さ
れて、上記操作力が大きな第２所定値Ｐ２　　（例えば
８０Ｋｇ）以上で導通する第２リミツトスイツチ１１２
とが構成されている。

さらに、第４図に示すように、上記円筒カム９１の回転
軸９１ｂには絶縁体でなる円板１１３が固着されて、該
円板１１３上に３つの円弧状導板１１４ａ、１１４ｂ、
１１４ｃが同心状に貼付けられていると共に、これらの
導板にそれぞれ対応させて３つのブラシ１１５ａ、１１
５ｂ、１１５Ｃが設けられ、これらによって円筒カム９
１の回転角、つまり上記クラッチ機構４１における切換
スリーブ８４の位置を検出する第１〜第３ポジシヨンス
イツチ１１６，１１７，１１８が構成されている。これ
らのポジションスイッチ１１６〜１１８は、そのＯＮ、
ＯＦＦの組合わせにより、第７図に示すように、上記ス
リーブ８４の右側のストローク端の２Ｗ位置、ストロー
ク中央の４ＷＬ位置、及び左側のストローク端の４ＷＦ
位置の３ポジシヨンと、これら各位置の間の第１、第２
中間位置α、βの合計５ポジシヨンを検出することがで
きるようになっている。

なお、第１図に示すセンタデフ切換スイッチ６１は、具
体的には第８図に示すように運転席におけるハンドルの
近傍に設けられた切換レバーによって構成され、また２
−４切換スイツチ６２は該切換レバーに設けられた切換
ボタンによって構成されている。そして、切換レバー６
１が実線で示す中間位置にあるときに、４輪駆動状態で
センタデフ３０がロックされ（４ＷＬ）、また切換レバ
ー６１が鎖線で示す上方位置にある状態で切換ボタン６
２が操作されたときに、センタデフフリーの４輪駆動状
！’！！（４ＷＦ）と２輪駆動状態（２Ｗ）との切換え
が交互に行われるようになっている。その場合に、この
切換ボタン６２自体からは、いずれの状態に設定されて
いるかは判別することができない。また、上記切換レバ
ー６１を鎖線で示す下方位置に操作することにより、４
ＷＬ状態で副変速機２０が低変速段側に操作されるよう
になっている。

次に、第１図に示すコントローラ６０による切換制御動
作を第９図以下のフロチャートにしたがって説明する。

まず、第９図のフローチャートにより、この切換制御動
作のメインルーチンを説明すると、コントローラは、ス
テップＳｌで所定のシステム初期化を行った上で、ステ
ップＳ２．Ｓ、で、第１〜第３ポジシヨンスイツチ１１
６〜１１８からの信号を入力し、これらの信号が示すＯ
Ｎ、ＯＦＦの組合せと、第７図に示す予め設定された各
ポジションについてのＯＮ、ＯＦＦの組合せとを比較す
る。そして、実際の組合せが設定されているいずれの組
合せにも該当しないときに、ポジションスイッチ１１６
〜１１８のいずれかに故障が発生したものと判定して、
ステップＳ４によるポジションスイッチ故障モードの制
御を実行する。

また、２−４切換スイツチ６２からの信号に基いて２輪
駆動状態から４輪駆動状態への切換えが検出された場合
には、ステップＳ５でクラッチ機構４１におけるクラッ
チハブ８１と第２クラツチギヤ８３との同期状態を検出
し、この同期動作が正常に行われなかったと判定したと
きに、ステップＳ６からステップＳ７を実行して同期不
良モードの制御を行う。

そして、上記のようなポジションスイッチの故障及び同
期不良が発生していないときには、ステップＳ８による
通常の切換制御を実行する。

この通常の切換制御は第１０図のフローチャートにした
がって行われ、まずステップＳ１１でポジションスイッ
チ１１６〜１１８からの信号によって切換スリーブ８４
の現在のポジションを判定し、またステップＳ１２でセ
ンタデフ切換スイッチ６１及び２−４切換スイツチ６２
からの信号により、運転者が選択した駆動モードを実現
する目標ポジションを判定する。

そして、ステップＳ１３．ＳＩ４で切換装置４０におけ
るモータ４３の回転方向及び操作力を設定すると共に、
ステップＳＩ５で、これらの設定動作によって得られた
方向及び操作力となるようにモータ４３の駆動制御を行
い、さらにステップＳ１６でフリーホイール装置５０の
制御を行う。

上記ステップＳ１２による目標ポジションの判定は第１
１図のフローチャートにしたがって次のように行われる
。

まず、ステップＳ２１でエンジンのイグニッションスイ
ッチがＯＮとなった直後か否かを判定し、ＯＮの直後で
あればステップＳ２２でセンタデフ切換スイッチ６１が
ロック側にあるか否か、つまり第８図に示す切換レバー
６１が中間位置の４ＷＬ位置にあるか否かを判定する。

そして、該レバー６１が４ＷＬ位置に操作されていると
きは、ステップＳ２３で上記クラッチ機構４１における
切換スリーブ８４の目標ポジションも４ＷＬ位置に設定
すると共に、ステップＳ２４でポジションフラグＦｐを
０にセットする。

また、上記切換レバー６１が４ＷＬ位置に操作されてい
ない場合は、ステップＳ２２からステップＳ２５を実行
して、ポジションスイッチ１１６〜１１８からの信号に
基いて上記スリーブ８４の現ポジションが２Ｗ位置にあ
るか否かを判定し、２Ｗ位置にある場合は、ステップＳ
２６．　Ｓ２７で該スリーブ８４の目標ポジションをそ
のまま２Ｗ位置に設定すると共に、上記ポジションフラ
グＦＰを１にセットする。

さらに、上記切換レバー６１が４ＷＬ位置になく　（２
Ｗ、４ＷＦの選択位置にあり）、且つ上記スリーブ８４
の現ポジションが２Ｗ位置にない場合は、ステップ３２
８で該スリーブ８４の現ポジションが第１中間位置αに
あるか否かを判定し、この位置αにもない場合には、ス
テップＳ２９でスリーブ８４の目標ポジションを４ＷＦ
位置に設定すると共に、上記ステップＳ２４でポジショ
ンフラグＦｐを０にセットする。

これに対して、切換スリーブ８４の現ポジションが第１
中間位置αにある場合は、ステップＳ３０でフリーホイ
ール装置５０の断接状態を検出するセンサ６３からの信
号により、該フリーホイール装置５０が接続されている
か否かを判定する。そして、接続されている場合には、
上記ステップＳ２６＋　３２７でスリーブ８４の目標ポ
ジションを２Ｗ位置に設定すると共に、ポジションフラ
グＦｐを１にセットし、またフリーホイール装置５０が
切断されている場合は、上記ステップＳ　２９＋　３２
４で目標ポジションを４ＷＦ位置に設定すると共に、ポ
ジションフラグＦｐを０にセットする。

一方、イグニッションスイッチがＯＮ操作された後、つ
まりエンジンの始動後は、上記ステ・７プＳ２１からス
テップＳ３１を実行し、上記センタデフ切換スイッチ（
切換レバー）６１が４ＷＬ位置にあるか否かを再び判定
すると共に、４ＷＬ位置にあればステップ３３２で切換
スリーブ８４の目標ポジションも４ＷＬ位置に設定する
と共に、上記ステップＳ２４でポジションフラグＦｐを
Ｏにセ・ノドする。また、切換レバー６１が２Ｗ、４Ｗ
Ｆの選択位置にある場合は、ステップＳ３Ｓで２−４切
換スイツチ、すなわち第８図に示す切換ボタン６２が操
作されたか否かを判定し、この操作がなければステップ
Ｓ３４ですでにセットされているポジションフラグＦ２
の値を判定して、Ｆｐ”１であればステップＳ３５で切
換スリーブ８４の目標ポジションを２Ｗ位置に設定し、
ＦＰ　＝ＯであればステップＳ３６で該スリーブ８４の
目標ポジションを４ＷＦ位置に設定する。さらに、２−
４切換スイツチ（切換ボタン）６２が操作されれば、ス
テップＳ３７でポジションフラグＦＰの値を判定して、
Ｆ　ｐ　＝１であれば、ステップ３３８でＦＰ　＝０と
して上記ステップＳ３６により目標ポジションを４ＷＦ
位置に設定し、またＦｐ＝ＯであればステップＳ３９で
Ｆ　ｐ　＝　１として上記ステップＳ３５で目標ポジシ
ョンを２Ｗ、位置に設定する。

以上のようにして、エンジンの始動時及び始動後に切換
スリーブ８４の目標ポジションが切換レバー（センタデ
フ切換スイッチ）６１の位置及び切換ボタン（２−４切
換スイツチ）６２の操作に応じて設定されることになる
が、特にエンジンの始動時において、切換レバー６１が
２Ｗ、４ＷＦの選択位置にあり、且つ切換スリーブ８４
が第１中間位置αにある場合、つまり前回の運転時に２
−４切換スイツチ６２による切換操作の途中でエンジン
が停止された場合には、フリーホイール装置５０が接続
されておれば、該スリーブ８４の目標ポジションが２Ｗ
位置に、フリーホイール装置５０が切断されておれば、
該スリーブ８４の目標ポジションが４ＷＦ位置にそれぞ
れ設定されることになる。

その場合に、フリーホイール装置５０は、後述するよう
に、２−４切換スイツチ６２の操作による２Ｗ状態から
４ＷＦ状態への切換時には４ＷＦ状態への切換えが完了
した時点で接続され、また４ＷＦ状態から２Ｗ状態への
切換時には２Ｗ状想への切換えが完了した時点で切断さ
れるから、切換スリーブ８４が第１中間位置αで停止し
ている場合、該フリーホイール装置５０が接続されてお
れば、４ＷＦ状態から２Ｗ状態への切換操作の途中で停
止し、該フリーホイール装置５０が切断されておれば２
Ｗ状態から４ＷＦ状態への切換操作の途中で停止したこ
とになる。したがって、前者の場合にはスリーブ８４の
目標ポジションを２Ｗ位置とし、後者の場合には該スリ
ーブ８４の目標ポジションを４ＷＦ位置とすることによ
り、前回運転時のエンジン停止の直前に行われて途中で
中断された切換操作の続きが次のエンジン始動時に行わ
れることになり、以下の制御を実行することにより、前
回運転者が選択した駆動モードで当該車両が発進するこ
とになる。

このようにして切換スリーブ８４の目標ポジションが設
定されると、次に第１０図のフローチャートのステップ
３１３によるモータの回転方向の設定動作が行われるが
、この動作は第１２図のフローチャートにしたがって次
のように行われる。

まず、ステップＳ４１でイグニッションスイッチのＯＮ
の直後か否かを判定し、直後であれば次にステップＳ　
４２．　Ｓ　４３で第１、第２リミットスイッチ１１１
，１１２がＯＮＮ状態あるか否かを判定する。そして、
いずれのリミットスイッチもＯＦＦであれば、ステップ
Ｓ４４で実行フラグＦＯを１に、少なくとも一方のリミ
ットスイッチがＯＮであれば、ステップＳ４５で該フラ
グＦＯを０にセットする。

次に、ステップＳ４６により上記実行フラグＦＯの値を
判定し、Ｆ　ｏ　”　１であればステップＳ４７以下の
モータ回転方向の設定動作を行う。

つまり、ステップＳ４７，８４８で第１、第２リミット
スイッチ１１１，１１２がＯＮＮ懲悪あるか否かを再び
判定し、両リミットスイッチともＯＦＦの場合はステッ
プＳ４９でＸ方向への回転許可フラグＦＡＸ、及びＹ方
向への回転許可フラグＦＡＹをいずれも０にリセットす
る。ここで、Ｘ方向とは第２図に示すクラッチ機構４１
におけるスリーブ８４が図面上、右側から左側へ、すな
わち２Ｗ→４ＷＬ→４ＷＦ方向へスライドする方向であ
り、またＹ方向とは上記スリーブ８４がその逆方向にス
ライドする方向である。

一方、第１、第２リミットスイッチ１１１．１１２の少
なくとも一方がＯＮ状態にあるときは、上記ステップＳ
４７またはステップ３４８からステップＳ５０を実行し
、モータ４３がＹ方向に回転していることを示すＹ方向
回転フラグＦＹの値を判定する。そして、ＦＹ＝１のと
き、すなわちモータ４３が現にＹ方向に回転していると
きは、ステップＳ５１で上記Ｙ方向の回転許可フラグＦ
ＡＹがＯであることを確認した上で、ステップＳ５２で
Ｘ方向の回転許可フラグＦＡＸを１にセットする。また
、Ｙ方向回転フラグＦｙ”Ｏのときは、ステップＳ５３
でモータ４３がＸ方向に回転していることを示すＸ方向
回転フラグＦＸの値を判定し、Ｆ　ｘ　＝　１のとき、
すなわちモータ４３が現にＸ方向に回転しているときは
、ステップＳ５４で上記Ｘ方向の回転許可フラグＦＡＸ
が０であることを確認した上で、ステップＳ５５でＹ方
向の回転許可フラグＦＡＹを１にセットする。このよう
にして、モータ４３がＸ方向またはＹ方向に回転してい
る状態で、第１、第２リミットスイッチ１１１，１１２
の少なくとも一方がＯＮ状態となったときに、現に回転
している方向に対する回転許可フラグＦＡＸまたはＦＡ
Ｙが０にリセットされていることを条件として、反対方
向の回転に対する回転許可フラグＦＡＹまたはＦＡＸを
１にセットする。これにより、リミットスイッチ１１１
．１１２がＯＦＦになる方向へのモータ４３の回転が可
能とされると共に、両方向の回転が同時に許可されるこ
とが防止される。

また、第１０図のフローチャートのステップＳ１４によ
る操作力の設定動作は第１３図のフローチャートにした
がって行われ、まずステップＳ６１でＸ方向及びＹ方向
の操作力制限フラグＦ＋ｘ、ＦＩＹを１にセットする。

次いで、ステップＳ６Ｚで、第２リミツトスイツチ１１
２がＯＮであるか否かを判定し、ＯＮの場合は、上記両
操作力制限フラグＦ　ＩＸ＋　Ｆ　ＩＹを１に保持する
。この第２リミツトスイツチ１１２は、モータ４３の操
作力が第２設定値Ｐ２　　（８０Ｋｇ）以上のときにＯ
Ｎとなるので、このような大きな操作力が生じた場合に
は、該第２リミットスイッチ１１２からの信号でモータ
の通電が停止されることになり、該モータ４３に過負荷
が作用することが防止される。また、第２リミツトスイ
ツチ１１２がＯＦＦの場合は、ステップＳ６３で第１リ
ミツトスイツチ１１１がＯＮであるか否かを判定し、該
第１リミツトスイツチ１１１もＯＦＦの場合、すなわち
上記モータ４３の操作力が第１設定値ＰＩ　　（４０Ｋ
ｇ）未満のときはステップＳ６４で上記Ｘ方向及びＹ方
向の操作力制限フラグＦＩＸ、ＦＩＹを共に０にリセッ
トする。これにより、両リミットスイッチ１１１’、１
１２ともＯＦＦの場合は、これらのスイッチ１１１．１
１２からの信号が無視されて、モータ４３のＸ方向及び
Ｙ方向の通電が許容されることになる。

さらに、第２リミツトスイツチ１１２がＯＦＦで、第１
リミツトスイツチ１１１がＯＮの場合、ずなわちモータ
４３の操作力が第１設定値Ｐ１から第２設定値Ｐ２まで
の範囲（４０ｋｇ〜８０　ｋｇ　）にある場合は、ステ
ップＳ６．で現ポジションが４ＷＬ位置よりＹ方向側、
すなわち２Ｗ位置もしくは第１中間位置αのいずれかで
あるか否かを判定し、これらの位置である場合にはステ
ップＳ６６でＸ方向の操作力制限フラグＦＩＸを０にリ
セットする。また、現ポジションが上記の４ＷＬ位置の
Ｙ方向側でない場合は、ステップＳ６７で現ポジション
が４ＷＦ位置であるか否かを判定し、この４ＷＦ位置に
ある場合に、ステップ３６８でＹ方向の操作力制限フラ
グＦＩＹをＯにリセットする。

これにより、第１４図にＸ印で示すように、Ｘ方向に対
しては２Ｗ位置及び第１中間位置αで第１リミツトスイ
ツチ１１１からのＯＮ信号が無視され、またＹ方向に対
しては４ＷＦ位置で第１リミツトスイツチ１１１からの
ＯＮ信号が無視され、これらのポジションではモータ４
３の操作力が、第２リミツトスイツチ１１２がＯＮにな
る第２設定値Ｐ２　（８０ｋｇ＞まで許容されることに
なる。そして、これ以外のポジション（第１４図のＯ印
）では、第１リミツトスイツチ１１１がＯＮとなる第１
設定値ｐ、（４０ｋｇ）で操作力が制限される。

そして、以上のようにしてモータ４３の回転方向及び操
作力が設定されると、第１０図のフローチャートのステ
ップＳ１５によるモータの制御が行われるが、この制御
は第１５図のフローチャートにしたがって次のように行
われる。

この制御においては、まずステップＳ７１で現ポジショ
ンが目標ポジションに一致しているか否かを判定し、一
致している場合は、ステップＳ７２でＸ方向及びＹ方向
の回転フラグＦｘ、ＦｖをＯにリセットする。つまり、
この場合はモータ４３を回転させない。

一方、現ポジションが目標ポジションに一致していない
場合は、ステップＳ７３で現ポジションが目標ポジショ
ンのＸ方向側であるか否かを判定し、Ｘ方向側である場
合、つまりＹ方向に操作したい場合には、ステップＳ７
４でＸ方向の回転フラグＦｘを０にリセットした上で、
ステップＳ７５でＹ方向の回転許可フラグＦＡＹが１で
あるか否かを判定する。そして、ＦＡＹ＝１の場合は、
ステップＳ７６でＹ方向の回転フラグＦＹを１にセット
する。また、ＦＡＹ＝Ｏの場合は、ステップＳ７７でＹ
方向の操作力制限フラグＦＩＹの値を判定し、ＦＩＹ−
〇であれば上記ステップＳ７６でＹ方向の回転フラグＦ
Ｙを１に、Ｆ＋ｙ＝１であれば、ステップＳ７８でＹ方
向の回転フラグＦＹを０にセットする。

つまり、Ｙ方向への操作時に、その方向へのモータ４３
の回転が許可されておれば該方向にモータ４３を駆動し
、許可されていない場合は、第１゜第２リミットスイッ
チ１１１，１１２の状態に応じてモータ４３を駆動もし
くは停止させるのである。

また、現ポジションが目標ポジションのＸ方向側でない
場合、つまりＸ方向に操作したい場合は、ステップＳ７
９でフリーホイール装置５０の断接状態を判定し、切断
状態にある場合は、さらにステップＳ８０で現ポジショ
ンが４ＷＬ位置のＹ方向側であるか否かを判定する。そ
して、４ＷＬ位置のＹ方向側、すなわち２Ｗ位置もしく
は第１中間位置αである場合には、上記ステップ３７４
〜５７８ｆ！：実行して、現ポジションからのＸ方向へ
の操作を停止すると共に、フラグＦ　ＡＹ＋　Ｆ　ＩＹ
の状態によっては反対側のＹ方向にモータ４３を駆動す
る。これは、上記フリーホイール装置５０が切断されて
いる状態で２輪駆動から４輪駆動へ切換えるのを防止す
るためである。

そして、Ｘ方向へ操作したい場合において、フリーホイ
ール装置５０が接続されており、また該装置５０が切断
されていても現ポジションが４ＷＬ位置くもしくは該位
置よりＸ方向側）である場合には、ステップＳ旧でＹ方
向の回転フラグＦＹをＯにリセットする共に、ステップ
Ｓ８２でＸ方向の回転許可フラグｐＡｘの値を判定して
、ＦＡＸ＝１であればステップＳ８３でＸ方向の回転フ
ラグＦＸを１にセットする。また、ＦＡＸ＝Ｏの場合は
、ステップＳ８４でＸ方向の操作力制限フラグＦＩＸの
値を判定し、Ｆ　Ｉｘ＝　ＯであればステップＳ８３で
Ｘ方向の回転フラグＦＸを１に、Ｆ　＋ｘ＝　１であれ
ばステップＳＳＳで該回転フラグＦｘをＯにセットする
。これにより、上記のＹ方向への操作時と同様に、Ｘ方
向へのモータ４３の回転が許可されておれば該方向にモ
ータ４３が駆動され、許可されていない場合は、第１．
第２リミツトスイツチ１１１．１１２の状態に応じてモ
ータ４３が駆動もしくは停止されることになる。

以上のようにして、モータ４３が駆動されて、クラッチ
機構４１における切換スリーブ８４が現ポジションから
目標ポジションにスライドされることになるが、その場
合に、該スリーブ８４が２Ｗ位置から４ＷＬ位置までＸ
方向に操作される間、及び４ＷＬ位置から第２中間位置
βまでＹ方向に操作される間は、上記のように、第１リ
ミツトスイツチ１１１のＯＮ信号が無視されて、第１設
定値Ｐ＋　　（４０Ｋｇ）を超える大きな操作力で操作
されるとにより、切換操作が確実且つ速かに行われ、ま
たそれ以外のポジション間では、上記第１リミツトスイ
ツチ１１１のＯＮ信号によってモータ４３．の通電が停
止されて、操作力が上記第１設定値Ｐ１未満に制限され
ることにより、切換ショックの発生等が抑制されること
になる。

さらに、第１０図のフローチャートのステップＳ１６に
よるフリーホイール装置５０の制御は第１６図のフロー
チャートにしたがって次のように行われる。

まず、ステップＳ９１で切換スリーブ８４の現ポジショ
ンが２Ｗ位置であるか否かを判定する。そして、２Ｗ位
置にあり、もしくは２Ｗ位置への切換えが完了したとき
に、ステップＳ９２で第１図に示すフリーホイール接続
用ソレノイド５４をＯＦＦに、切断用ソレノイド５５を
ＯＮにする。これにより、２輪駆動時にはフリーホイー
ル装置５０が切断されて、従動輪となる前輪の回転がト
ランスファ装置１０における第１出力軸１１からチェー
ン式伝動機構を介してクラッチ機構４１の第２クラツチ
ギヤ８３までバックドライブとして入力されることが防
止され、このようなバックドライブによる駆動損失が回
避されることになる。

また、切換スリーブ８４が２Ｗ位置にない場合は、ステ
ップＳ９３で該スリーブ８４の現ポジションが４ＷＬ位
置、第２中間位置β、もしくは４ＷＬ位置にあるか否か
を判定し、これらの位置にある場合もしくは４ＷＬ位置
または４ＷＬ位置への切換えが完了したときには、ステ
ップＳ９４で上記接続用ソレノイド５４をＯＮに、切断
用ソレノイド５５をＯＦＦにする。これにより、フリー
ホイール装置５０が接続されて、所要の４輪駆動状態が
得られることになる。また、切換スリーブ８４が２Ｗ位
置と４ＷＬ位置の間の第１中間位置αにある場合は、ス
テップＳ９５で、上記接続用及び切断用の両ソレノイド
５４．５５をＯＦＦとし、次にフリーホイール装置５０
を接続または切断する場合に備える。

（発明の効果） 以上のように本発明によれば、２輪駆動状態と４輪駆動
状態の切換えを行う２−４切換機構をアクチュエータに
より操作するように構成され、且つ、２輪駆動時に従動
輪となる車輪の駆動系統を遮断するフリーホイール機構
が備えられた４輪駆動車において、上記２−４切換機構
の操作中にエンジンが停止されて、アクチュエータが該
機構の２輪駆動位置と４輪駆動位置の中間位置で停止し
た場合、次のエンジン始動時に、フリーホイールセンサ
が切断されておれば、アクチュエータが４輪駆動位置側
に作動して、４輪駆動状態で発進することになり、また
、上記フリーホイール機構が接続されておれば、アクチ
ュエータが２輪駆動位置側に作動して、２輪駆動状態で
発進することになる。これにより、前回運転時のエンジ
ン停止の直前に運転者が選択した駆動モードで次の運転
時に当該車両が発進することになり、運転者に前回選択
したモードと異なるモードで発進することによる違和感
を与えることが防止される。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すもので、第１図は該実施例
に係る４輪駆動車の切換制御システム図、第２図は該４
輪駆動車におけるトランスファ装置の要部断面図、第３
図は同じく骨子図、第４図は操作力設定機構の斜視図、
第５図は該機構の要部斜視図、第６図は該機構における
従動ギヤの正面図、第７図はポジションスイッチの作動
説明図、第８図は切換レバーを示す当該車両の運転席の
正面図、第９図は制御動作のメインルーチンを示すフロ
ーチャート図、第１０図は通常時の制御動作を示すフロ
ーチャート図、第１１図は切換装置の目標ポジションの
判定動作を示すフローチャート図、第１２図はモータの
回転方向設定動作を示すフローチャート図、第１３図は
操作力設定動作を示すフローチャート図、第１４図は該
動作によって設定される操作力の説明図、第１５図はモ
ータの制御動作を示すフローチャート図、第１６図はフ
リーホイール装置の制御動作を示すフローチャート図で
ある。 ４１・・・２−４切換ｌｌｌ！構〈クラッチ機構）、４
３・・・アクチュエータ（モータ）、５ｏ・・・フリー
ホイール機構、６０・・・制御手段（コントローラ）、
６３・・・フリーホイール検出手段くフリーホイールセ
ンサ）、１１６〜１１８・・・操作位置検出手段（ポジ
ションセンサ）。 第 図 第 ５図 第 図 第 図 第 ８図 第 図 第 図 ＄ 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）前輪または後輪のいずれか一方のみを駆動する２
   輪駆動状態と前輪及び後輪を駆動する４輪駆動状態との
   切換えを行う２−４切換機構と、該２−４切換機構を操
   作するアクチュエータと、２輪駆動時に従動輪となる車
   輪の駆動系統を切断するフリーホィール機構とが設けら
   れた４輪駆動車の２−４切換制御装置であって、上記ア
   クチュエータによる２−４切換機構の操作位置を検出す
   る操作位置検出手段と、上記フリーホィール機構の断接
   状態を検出するフリーホィール検出手段と、エンジン始
   動時に、上記両検出手段の出力を受け、アクチュエータ
   による２−４切換機構の操作位置が２輪駆動位置と４輪
   駆動位置の中間位置にある場合に、上記フリーホィール
   機構が切断されておれば２−４切換機構を４輪駆動位置
   に、該フリーホィール機構が接続されておれば２−４切
   換機構を２輪駆動位置に操作させる制御手段とが設けら
   れていることを特徴とする４輪駆動車の２−４切換制御
   装置。