JPH0930286A - 四輪駆動車 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】車両の走行中に４輪駆動状態とするためにホイ
ールクラッチ機構のドグ歯どうしの結合動作を行っても
ギヤ鳴き等が発生しない四輪駆動車を提供する。 【解決手段】車両が２輪駆動状態を選択して走行してい
るときに、何等かの原因によりホイールクラッチ制御手
段２３から操作量（作動空気）の供給が停止すると、ホ
イールクラッチ機構１８_A 、１８ｂは副推進軸２６と副
駆動車輪１２FL、１２FRとの間の結合動作を行う。この
際、副推進軸側に連結しているホイールクラッチ機構の
ドライブギヤ８６と、副駆動車輪側に連結しているスラ
イドギヤ９０との間に回転数差が発生するが、本発明
は、配分比変更手段が、副駆動車輪への駆動力配分比が
零を越えた値となるように駆動力配分調整手段の駆動力
配分比を変更し、ドライブギヤとスライドギヤとの回転
数差を零とする。これにより、それらが結合動作を行う
際のハブ鳴きやギヤ破損が防止される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、パートタイム式の
四輪駆動車に関し、特に、副駆動車輪と駆動力伝達経路
との切り離し動作及び結合動作を行うホイールクラッチ
機構を備えた四輪駆動車に関する。

【０００２】

【従来の技術】パートタイム式の四輪駆動車に搭載され
るホイールクラッチ機構の従来技術として、例えば、特
開平４−３５６２３４号公報に記載されたハブクラッチ
が知られている（以下、従来技術１と称する。）。この
従来技術１は、車軸側に連結されたドライブギヤ（ドグ
歯）と、車輪側に連結されてドライブギヤと噛合（結合
動作）又は噛合状態が解除（切り離し動作）可能に移動
可能とされたロック部材（ドグ歯）と、切り離し動作が
行われる方向にロック部材を付勢する真空ベローズ及び
第２の付勢部材と、真空ベローズの負圧が消失すると第
２の付勢部材に抗してロック部材を結合動作が行われる
位置に移動させる第３の付勢部材とを備えた装置であ
る。

【０００３】この従来技術１によれば、車両が２輪駆動
状態とされているときに、ロック部材の移動操作系が異
常となると（例えば真空ベローズの破損等が発生する
と）、ドライブギヤとロック部材とが噛合して車輪と駆
動車軸とが結合する構造とされ、それにより、車両が４
輪駆動状態となることから車両の悪路走破性や直進安定
性が確保されるようになっている。

【０００４】また、他の従来技術として、ＰＡＪＥＲＯ
新型車解説書（三菱自動車（株）１９９１年１月発
行）のプロペラシャフトの欄（２−２８〜２−３３）に
記載されているフリーホイールクラッチも知られている
（以下、従来技術２と称する。）。この従来技術２は、
副駆動輪側（この従来例では前輪側）のデファレンシャ
ルギヤとドライブシャフトとの間にドグクラッチ形式の
クラッチ機構が配設され、負圧で作動する流体式アクチ
ュエータの作動によってドグ歯どうしの噛み合いを制御
する。そして、車両が４輪駆動状態を選択すると、デフ
ァレンシャルギヤ側のドグ歯とドライシャフト側ドグ歯
との結合動作が行われ、トランスファから伝達された駆
動力が、デファレンシャルギヤ、クラッチ機構、ドライ
ブシャフトを介して副駆動車輪に伝達される。また、車
両が２輪駆動状態を選択すると、デファレンシャルギヤ
側のドグ歯とドライシャフト側のドグ歯との切り離し動
作が行われ、副駆動車輪からドライブシャフトへの回転
力伝達経路が遮断されるようになっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術１、２は、車両の走行中に２輪駆動状態から４輪
駆動状態に切り替わると、クラッチ機構のドグ歯どうし
に悪影響を与えてしまう。すなわち、従来技術１では、
ロック部材を移動する操作系が異常となると、車輪側側
に連結して回転しているロック部材と、回転が停止して
いるクラッチとの間には回転数差が発生するので、この
状態でクラッチ及びロック部材が噛合動作を行うと容易
に噛合せず、又は噛合する際にギヤ鳴きが発生するおそ
れがある。また、従来技術２では、デファレンシャルギ
ヤ側のドグ歯とドライシャフト側のドグ歯との間で回転
数差が発生するので、噛合の際にギヤ鳴きが発生するお
それがある。

【０００６】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あり、車両の走行中に４輪駆動状態とするためにホイー
ルクラッチ機構のドグ歯どうしの結合動作を行ってもギ
ヤ鳴き等が発生しない四輪駆動車を提供することを目的
としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の四輪駆動車は、
車両の前後輪の何れか一方を主駆動車輪とし、他方を副
駆動車輪として、変速機から伝達された駆動力を主推進
軸及び副推進軸を介して前記主駆動車輪及び前記副駆動
車輪に所定の駆動力配分比で配分する駆動力配分調整手
段と、前記副推進軸と前記副駆動車輪との間の駆動力伝
達経路の切り離し動作及び結合動作を行うドグクラッチ
形式により構成されているとともに、操作量が入力され
ると前記切り離し動作を行い、且つ前記操作量が入力さ
れないときに前記結合動作を行うホイールクラッチ機構
と、前記主駆動車輪及び副駆動車輪の駆動力配分比を設
定して前記駆動力配分調整手段を制御する駆動力配分制
御手段と、前記ホイールクラッチ機構に対して前記操作
量の入力及び停止を行うことにより切離し動作及び結合
動作を制御するホイールクラッチ制御手段とを備えた四
輪駆動車において、前記ホイールクラッチ機構への前記
操作量の変化状態を検出する操作量検出手段と、前記駆
動力配分制御手段により前記副駆動車輪への駆動力配分
比を零として車両が２輪駆動状態で走行し、且つ前記操
作量検出手段により前記ホイールクラッチ機構への操作
量の入力が停止していることを検出したときに、前記副
駆動車輪への駆動力配分比が零を越えた値となるように
前記駆動力配分調整手段の駆動力配分比を変更する配分
比変更手段とを備えたことを特徴とする。

【０００８】本発明の四輪駆動車によれば、車両が２輪
駆動状態を選択して走行しているときには、ホイールク
ラッチ制御手段からホイールクラッチ機構に操作量が入
力されて副推進軸と副駆動車輪との間の切り離し動作が
行われる。ところが、何等かの原因によりホイールクラ
ッチ制御手段からの操作量の入力が停止すると、ホイー
ルクラッチ機構は副推進軸と副駆動車輪との間の結合動
作を行う。この際、副推進軸側に連結しているホイール
クラッチ機構の一方のドグ歯と、副駆動車輪側に連結し
ているホイールクラッチ機構の他方のドグ歯との間に回
転数差が発生するので、それらが結合動作を行うときの
噛み合い動作に問題がある。

【０００９】そこで、本発明は、車両が２輪駆動状態で
走行し、且つ前記操作量検出手段によりホイールクラッ
チ機構への操作量が停止していることを検出したとき
に、配分比変更手段が、副駆動車輪への駆動力配分比が
零を越えた値となるように駆動力配分調整手段の駆動力
配分比を変更している。これにより、副推進軸は駆動力
配分調整手段側から回転駆動力が伝達され、この副推進
軸側に連結しているホイールクラッチ機構の一方のドグ
歯が回転するので、副駆動車輪側に連結しているホイー
ルクラッチ機構の他方のドグ歯との間に回転数差が発生
しない。これにより、一方のドグ歯と他方のドグ歯は、
結合動作を行う際に容易に噛合し、ハブ鳴きやギヤ破損
が防止される。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、この発明の一実施形態を図
面を参照して説明する。図２に示すものは、ＦＲ（フロ
ントエンジン，リヤドライブ）方式をベースにしたパー
トタイム四輪駆動車であり、回転駆動源としてのエンジ
ン１０と、前左〜後右側の車輪１２FL〜１２RRと、車輪
１２FL〜１２RRへの駆動力配分比を変更可能な駆動力伝
達系１４と、駆動力伝達系１４による駆動力配分を制御
するために油圧を供給する油圧供給装置１６と、２輪駆
動状態若しくは４輪駆動状態において前輪側車輪（副駆
動車輪）１２FL、１２FRと駆動力伝達系１４との切り離
し動作及び結合動作を行うエアー式のフリーホイールハ
ブクラッチ機構（以下、ホイールクラッチ機構と言
う。）１８ａ、１８ｂと、ホイールクラッチ機構１８
ａ、１８ｂの断続動作制御を行うために作動空気（操作
量）を供給するエア供給装置２３と、油圧供給装置１６
及びエア供給装置２３を制御するコントローラ２２とを
備えた車両である。

【００１１】駆動力伝達系１４は、エンジン１０からの
駆動力を選択された歯車比で変速する自動変速機２０
と、この自動変速機２０からの駆動力を前左右側の車輪
１２FL、１２FR及び後左右側の車輪１２RL、１２RR側に
分割するトランスファ（駆動力配分調整手段）２４とを
有している。そして、駆動力伝達系１４では、トランス
ファ２４で分割された前輪駆動力が前輪側プロペラシャ
フト（副推進軸）２６、フロントディファレンシャルギ
ヤ２８及び前左右側のドライブシャフト３０ａ、３０ｂ
を介して前左右側の車輪１２FL、１２FRに伝達される。
一方、トランスファ２４から伝達された後輪側駆動力
は、後輪側プロペラシャフト（主推進軸）３２、リアデ
ィファレンシャルギヤ３４及び後左右側のドライブシャ
フト３６ａ、３６ｂを介して後左右側の車輪１２RL、１
２RRに伝達される。そして、前左側のドライブシャフト
３０ａと前左側の車輪１２FLとの間、前右側のドライブ
シャフト３０ｂと前右側の車輪１２FRとの間には、それ
ぞれホイールクラッチ機構１８ａ、１８ｂが装着されて
いる。これら、ホイールクラッチ機構１８ａ、１８ｂ
は、トランスファ２４の切り換えによって２輪駆動状態
となり、従動輪とされた前左右側の車輪１２FL、１２FR
の回転をドライブシャフト３０ａ、３０ｂに伝達しない
構造とされている。

【００１２】トランスファ２４は、図３に示すように、
そのケーシング内部に自動変速機２０の出力軸と同軸に
結合された第１出力軸４４がベアリング等によって回転
自在に支持されている。そして、この第１出力軸４４
は、後輪側プロペラシャフト３２と同軸に結合してい
る。また、ケーシング内部には、第１出力軸４４と平行
配置された第２出力軸５４がベアリング等により回転自
在に支持されている。この第２出力軸５４は、前輪側プ
ロペラシャフト２６と結合している。

【００１３】そして、第１出力軸４４及び第２出力軸５
４間には、前後輪に対する駆動力配分比を変更する摩擦
クラッチ６６と、第１出力軸４４に軸受を介して回転自
在に支持された第１スプロケット６８と、第２出力軸５
４と同軸に結合された第２スプロケット７０と、第１及
び第２スプロケット６０、７０間に巻装さたチェーン７
２とで構成された２輪−４輪駆動切換機構６０が配設さ
れている。

【００１４】摩擦クラッチ６６は、図３に示すように、
第１スプロケット６８に結合されたクラッチドラム６６
ａと、このクラッチドラム６６ａにスプライン結合され
たフリクションプレート６６ｂと、第１入力軸４４の外
周にスプライン結合されたクラッチハブ６６ｃと、クラ
ッチハブ６６ｃに一体結合されて前記フリクションプレ
ート間に配設されたフリクションディスク６６ｄと、ケ
ーシングの内壁に装着されてフリクションディスク６６
ｄをフリクションプレート６６ｂに当接させるクラッチ
ピストン６６ｅと、フリクションディスク６６ｄ及びフ
リクションプレート６６ｂの相互が離間するようにクラ
ッチピストン６６ｅに付勢力を与えるリターンスプリン
グ６６ｆと、オイルシリンダ室６６ｇとを備えている。
そして、油圧供給装置１６から所定のクラッチ圧Ｐ_C に
制御された作動油がトランスファ２４のオイルシリンダ
室６６ｇに供給されることにより、フリクションディス
ク６６ｄ及びフリクションプレート６６ｂの当接による
接続、若しくは相互の離間による切り離し動作が行われ
るようになっている。

【００１５】また、油圧供給装置１６は、図３に示すよ
うに、第１出力軸４４と直結して回転駆動する正逆回転
形のオイルポンプ５０を油圧源としている。このオイル
ポンプ５０は、オイルタンク５１内の作動油をストレー
ナ５２を介して吸入して吐出側配管５３に吐出する。ま
た、この吐出配管５３には、バネ付き逆止弁５５からな
るリリーフ路の一端が接続されており、このリリーフ路
の他端は潤滑系と接続している。また、オイルポンプ５
０より下流側には、デューティ制御電磁弁５６が接続さ
れている。

【００１６】このデューティ制御電磁弁５６は、３ポー
ト２位置に構成されたスプリングオフセット型のソレノ
イド切換弁であり、ライン圧が供給される入力ポート５
６_Aと、トランスファ２４側と接続する出力ポート５６
_B と、ドレインポート５６_Dとを有し、弁内部に配設さ
れたスプールが入力ポート５６_A を遮断し且つ出力ポー
ト５６_B をドレインポート５６_D に連通させるノーマル
位置５６ｂと、入力ポート５６_A と出力ポート５６_B と
を連通させ且つドレインポート５６_D を遮断する作動位
置５６ｃとに移動制御される弁である。そして、コント
ローラ２２からソレノイド５６ｄに所要デューティ比の
励磁電流ｉ₁ が供給されると、その励磁電流ｉがオン状
態である区間リターンスプリング５６ｅに抗してノーマ
ル位置５６ｂから作動位置５６ｃにスプールが移動制御
され、デューティ比に応じたクラッチ圧Ｐｃがトランス
ファ２４側に出力される。これにより、摩擦クラッチ６
６のオイルシリンダ室６６ｇ内に押圧力が発生し、この
押圧力によりクラッチピストン６６ｅが移動して相互に
離間していたフリクションプレート６６ｂ及びフリクシ
ョンディスク６６ｄが当接し、それらの摩擦力によりク
ラッチ圧Ｐｃに応じたクラッチ締結力を付与する。これ
により、第１出力軸４４の回転駆動力を、摩擦クラッチ
６６のクラッチ締結力に応じた所定のトルク配分比で、
第１スプロケット６８、チェーン７２及び第２スプロケ
ット７０を介して第２出力軸５４に伝達する。

【００１７】また、コントローラ２２からの励磁電流ｉ
₁ がオフ状態となると、リターンスプリング５６ｅの付
勢力によってノーマル位置５６ｂに戻され、クラッチ圧
Ｐｃがドレインポート５６_D を通じて消圧される。これ
により、トランスファ２４に供給されるクラッチ圧Ｐｃ
が低下してリターンスプリング６６ｆの付勢力によって
フリクションプレート６６ｂ及びフリクションディスク
６６ｄが相互に離間すると、第１出力軸４４の回転駆動
力は第２出力軸５４に伝達されない。

【００１８】一方、ホイールクラッチ機構１８ａ、１８
ｂは、以下に示す構造とされている。なお、ホイールク
ラッチ機構１８ａ、１８ｂは同一構造のため、左側に配
設されたホイールクラッチ機構１８ａについて説明す
る。図４に示すように、前左側のドライブシャフト３０
ａと、このドライブシャフト３０ａに内挿されたナック
ルスピンドル８２との間には、軸受Ｊ₁ を介して筒状の
ハブ８４が介装されている。そして、ドライブシャフト
３０ａの先端部（右端部）の周面には、先端外周に外歯
８６ａを備えたドライブギヤ８６が配設されている。そ
して、このドライブギヤ８６はスナップリングＳ₁ によ
り右側への軸方向移動が規制されている。また、このド
ライブギヤ８６の基端側とハブ８４との間に軸受Ｊ₂ が
介装されている。

【００１９】そして、ハブ８４の右端側の外周面には、
雄スプライン８４ａが形成されている。また、このハブ
８４の外周径と略同一内径を有する円筒状のハウジング
８８の内周には、前記雌スプライン８８ａが形成されて
いる。そして、雄スプライン８４ａ及び雌スプライン８
８ａの互いの嵌合によりハブ８４の右端側の外周面にハ
ウジング８８が外嵌されるとともに、ボルト８９及びナ
ット８９ａにより両者は一体化されている。

【００２０】また、ハウジング８８の雌スプライン８８
ａには、内歯９０ａを備えたスライドギヤ９０が軸方向
に移動自在に嵌合されている。また、このスライドギヤ
９０の右端には、このスライドギヤ９０をドライブギヤ
８６に向けて進退させるシシフトプレート１００がスナ
ップリングＳ₂ を介して固定されている。このシフトプ
レート１００とハウジング８８の右端側を閉塞するキャ
ップ１０２との間には、ダイヤフラム１０４及び押さえ
部材１０６を介してシフトプレート１００を左側に押圧
するリターンスプリング１０８が装着されている。そし
て、シフトプレート１００が右側に移動すると、スライ
ドギヤ９０及びドライブギヤ８６の噛合状態が解除され
る。また、シフトプレート１００が左側に移動すると、
スライドギヤ９０及びドライブギヤ８６は噛み合う。

【００２１】さらに、シフトプレート１００に対して左
側の空間１１０には、ドライブシャフト３０ａの外周と
ハブ８４の内周との間に形成した気体通路１１２を通過
してエア供給装置２３から所定正圧Ｐ_A の作動空気が供
給される。これにより、空間１１０は、エアシリンダ室
とされている（以下、エアシリンダ室１１０と称す
る）。

【００２２】そして、エア供給装置２３は、図２に示す
ように、電動モータ２３ａの駆動により所定圧Ｐ_A に昇
圧された作動空気を発生するエアポンプ２３ｂを空圧源
としており、このエアポンプ２３ｂより蓄圧タンク２３
ｆ側には電磁比例制御形の供給用電磁開閉弁２３ｃが接
続されている。そして、前記作動空気を、本発明に係る
操作量としている。

【００２３】この供給用電磁開閉弁２３ｃは、３ポート
２位置に構成されたスプリングオフセット型のソレノイ
ド切換弁であり、入力ポート２３_A と、ホイールクラッ
チ機構１８ａ、１８ｂのエアシリンダ室１１０と接続す
る出力ポート２３_B と、ドレインポート２３_D とを有し
ている。そして、弁内部に配設されたスプールが入力ポ
ート２３_A を遮断し且つ出力ポート２３_B をドレインポ
ート２３_D に連通させる作動位置２３ｃ₂ と、入力ポー
ト２３_A と出力ポート２３_B とを連通させ且つドレイン
ポート２３_D を遮断するノーマル位置２３ｃ₁ とに移動
制御される弁である。そして、ノーマル位置２３ｃ₁ で
は、エアシリンダ室１１０が作動空気圧Ｐ_A の圧力とさ
れて昇圧される。また、コントローラ２２からソレノイ
ド２３ｄに所定の電流ｉ₂ が供給されると、その電流ｉ
₂ が供給状態である区間リターンスプリング２３ｅに抗
してノーマル位置２３ｃ₁ から作動位置２３ｃ₂ にスプ
ールが移動制御されることにより、エアシリンダ室１１
０の作動空気圧Ｐ_A はドレインポート２３_D を通じて消
圧される。

【００２４】これにより、上記構成のホイールクラッチ
機構１８ａは、エア供給装置２３から所定圧Ｐ_A の作動
空気が供給されると、気体通路１１２を通過して流れ込
む作動空気によりエアシリンダ室１１０が昇圧され、リ
ターンスプリング１０８の付勢力に抗する方向にシフト
プレート１００が右側に移動する。これにより、スライ
ドギヤ９０とドライブギヤ８６との噛合状態が解除され
てハブ８４がドライブシャフト３０ａと切り離された状
態となる（以下、この動作をハブフリー動作と称す
る。）。これにより、前左側の車輪１２FLの回転は、前
左側のドライブシャフト３０ａに伝達されない。同様
に、前右側に配設されホイールクラッチ機構１８ｂにエ
ア供給装置２３から所定圧Ｐ_A の作動空気が供給される
と、前右側の車輪１２FRの回転は、前右側の前輪側ドラ
イブシャフト３０ｂに伝達されない。

【００２５】また、エア供給装置２３からホイールクラ
ッチ機構１８ａへの作動空気供給を停止すると、エアシ
リンダ室１１０は大気圧状態となる。これにより、リタ
ーンスプリング１０８の付勢力によりシフトプレート１
００が左側に移動するので、スライドギヤ９０がドライ
ブギヤ８６に噛合してハブ８４がドライブシャフト３０
ａに連結された状態となる（以下、この動作をハブロッ
ク動作と称する。）。これにより、ドライブシャフト３
０ａの回転は、スライドギヤ９０及びドライブギヤ８６
を介してハウジング８８に伝達され、このハウジング８
８を介して前左側の車輪１２FLに伝達される。これによ
り、駆動輪となった前左側の車輪１２FLに対してドライ
ブシャフト３０ａの回転駆動力が伝達可能とされる。同
様に、前右側に配設されホイールクラッチ機構１８ｂへ
の作動空気の供給を停止すると、駆動輪となった前右側
の車輪１２FRに対してドライブシャフト３０ｂの回転駆
動力が伝達可能とされる。

【００２６】また、運転席近傍には、２輪駆動モード及
び４輪駆動モードを選択するモード選択スイッチ１０４
が配設されている。このモード選択スイッチ１０４は、
２輪駆動モード（２ＷＤモード）と、摩擦クラッチ６６
を制御して前輪側への駆動力配分を０％から５０％まで
変更する４輪駆動モード（４ＷＤモード）の２つのモー
ドを選択可能に構成され、このモード選択スイッチ１０
４から２輪駆動モードを選択したときに選択信号Ｍ₂ が
オン状態となり、４輪駆動モードを選択したときに選択
信号Ｍ₄ がオン状態となり、これら選択信号Ｍ
_n （Ｍ₂ 、Ｍ₄ ）がコントローラ２２に入力される。

【００２７】また、トランスファ２４には、第２出力軸
５４の回転数を検出する前輪側回転数センサ１０５が配
設されていると共に、第１出力軸４４の回転数を検出す
る後輪側回転数センサ１０６が配設され、これら前輪側
回転数センサ１０５及び後輪側回転数センサ１０５から
出力される前輪側回転数検出値Ｎ_F 及び後輪側回転数検
出値Ｎ_R がコントローラ２２に入力される。

【００２８】さらに、エア供給装置２３には、蓄圧タン
ク２３ｆと供給用電磁開閉弁２３ｃとの間に圧力スイッ
チ１０７が配設されており、この圧力スイッチ１０７
は、作動空気圧Ｐ_A が予め設定した低圧の設定値以下に
なったときに、コントローラ２２に検出信号Ｓ_A を出力
するものである。コントローラ２２は、モード選択スイ
ッチ１０４に基づいて油圧供給装置１６への励磁電流ｉ
₁ を出力するとともに、エア供給装置２３への励磁電流
ｉ₂ を出力する このコントローラ２２は、図５に示すように、マイクロ
コンピュータ１２２と、マイクロコンピュータ１２２か
ら出力される制御信号ＣＳ₁ に応じた所要デューティ比
Ｄの励磁電流を出力する例えばパルス幅変調回路を備え
て制御信号ＣＳ ₁ の指令値に応じたデューティＤの励磁
電流ｉ₁ を油圧供給装置１６のデューティ制御電磁弁５
６のソレノイド５６ｄに出力する駆動回路１２４ａと、
出力される制御信号ＣＳ₂ の電圧値に応じた電流値の励
磁電流ｉ₂ をエア供給装置２３のソレノイド２３ｄに供
給する駆動回路１２４ｂとを備えている。

【００２９】前記マイクロコンピュータ１２２は、前輪
側回転数センサ１０５、後輪側回転数センサ１０６、モ
ード選択スイッチ１０４、圧力スイッチ１０７からの検
出信号を各検出値として読み込むためのＡ／Ｄ変換機能
を有する入力インタフェース回路１２２ａと、所定のプ
ログラムに従って駆動力配分制御のための演算・制御処
理とホイールクラッチ機構１８ａ、１８ｂの切り離し動
作、結合動作のための演算・制御を行う演算処理装置１
２２ｂと、ＲＯＭ、ＲＡＭ等の記憶装置１２２ｃと、制
御信号ＣＳ₁ 、ＣＳ₂ 、ＣＳＳ₃ を出力するための出力
インタフェース回路１２２ｄとを備えている。

【００３０】ここで、前記記憶装置１１２ｃには、演算
処理装置１１２ｂの処理の実行に必要なプログラム及び
固定データ等が予め記憶されているとともに、その処理
結果が一時記憶可能とされている。この内、固定データ
としては、図６から図８に示す各制御特性に対応した記
憶テーブルを含んでいる。図６は、前後輪回転速度差Δ
Ｎに対応する前輪側への伝達トルクΔＴの制御特性を示
したものである。これによると、前輪側への伝達トルク
ΔＴを回転速度差ΔＮの増加に応じて非線形に増加させ
ている。図７は、クラッチ圧Ｐｃの増加に応じて直線的
に増加する前輪側への伝達トルクΔＴを示している。ま
た、図８は、デューティ制御電磁弁５６のソレノイド５
６ｄに供給する励磁電流値ｉ₁ のデューティ比Ｄの増加
に応じて、非線形に放物線状に増加するクラッチ圧Ｐｃ
の値を示している。

【００３１】そして、マイクロコンピュータ１２２で前
後輪の回転速度差ΔＮに基づいて図６から図８に対応す
る記憶テーブルを参照することにより前輪側への伝達ト
ルクＴが決定されると、図７、図８に対応する記憶テー
ブルを順次参照して、コントローラ２２が出力しなけれ
ばならないデューティ比Ｄの値が逆算されるようになっ
ている。そして、図８で示すＤ₁ 〜Ｄ₂ の範囲のデュー
ティ比に応じたクラッチ圧Ｐ₁ 〜Ｐ₂ が摩擦クラッチ６
６に供給されると、摩擦クラッチ６６のクラッチ締結力
に応じた所定のトルク配分比が、後輪：前輪＝１００
％：０〜後輪：前輪＝５０％：５０％まで連続的に変化
される。

【００３２】そして、マイクロコンピュータ１２２は、
モード選択スイッチ１０４において４輪駆動モード（Ｍ
₄ ）を選択すると、駆動回路１２４ａへの制御信号ＣＳ
₁ を出力してデューティ制御電磁弁５６のソレノイド５
６ｄに対して励磁電流値ｉ₁を供給することにより油圧
供給処理を行うとともに、駆動回路１２４ｂに制御信号
ＣＳ₂ を出力してホイールクラッチ機構１８ａ、１８ｂ
のハブロック動作を行う。また、モード選択スイッチ１
０４で２輪駆動モード（Ｍ₂ ）を選択すると、駆動回路
１２４ａへの制御信号ＣＳ₁ をオフ状態とするととも
に、駆動回路１２４ｂへの制御信号ＣＳ₂ をオフ状態と
してホイールクラッチ機構１８ａ、１８ｂのハブフリー
動作を行う。それとともに、この２輪駆動モードにおい
て圧力スイッチ１０７から検出信号Ｓ_A が入力される
と、駆動回路１２４ａに制御信号ＣＳ ₁ を出力する。

【００３３】そして、マイクロコンピュータ１２２によ
る駆動力配分のための油圧供給制御及びホイールクラッ
チ機構１８ａ、１８ｂの切り離し、結合動作の制御は、
図９のフロートチャートによって実行される。この図９
の演算処理は所定時間（例えばΔｔ＝２０ｍｓｅｃ）毎
のタイマ割込によって実行され、先ず、ステップＳ１で
モード選択信号Ｍ_n （Ｍ₂ 、Ｍ₄ ）、回転数検出値
Ｎ_F 、Ｎ_R を読込み、記憶装置１２２ｃの所定記憶領域
に更新記憶し、次いでステップＳ２に移行する。

【００３４】ステップＳ２では、モード選択信号Ｍ_n が
２輪駆動モード（Ｍ_n ＝Ｍ₂ ）であるか否かを判定す
る。この判定により２輪駆動モードであるときにはステ
ップＳ３に移行する。ステップＳ３では、制御信号ＣＳ
₁ をオフ状態とし、摩擦クラッチ６６に供給するクラッ
チ圧Ｐｃを昇圧して摩擦クラッチ６６を非締結状態（フ
リクションプレート６６ｂとフリクションデイスクｄと
を非接触状態）とし、ステップＳ４に移行する。

【００３５】このステップＳ４は、制御信号ＣＳ₂ をオ
フ状態とする。これにより、供給用電磁開閉弁２３ｃは
ノーマル位置２３ｃ₁ となるのでエアシリンダ室１１０
に作動空気圧Ｐ_A が供給され、ホイールクラッチ機構１
８ａ、１８ｂのハブフリー動作を行う。次いで、ステッ
プＳ５に移行する。このステップＳ５は、圧力スイッチ
１０７からの検出信号Ｓ_A がオン状態となったか否かを
判定し、検出信号Ｓ_A がオン状態であるときには、エア
ポンプ２３ｂにより昇圧された作動空気が所定圧Ｐ_A に
達しているものと判断し、タイマ割込処理を終了して所
定のメインプログラムに復帰する。そして、検出信号Ｓ
_A がオン状態でないときには、何等かの原因により作動
空気が所定圧Ｐ_A に達していないと判断し、ステップＳ
６に移行する。

【００３６】ステップＳ６では、摩擦クラッチ６６を締
結状態とするデューティ比Ｄ₁ に設定し、ステップＳ７
に移行する。このステップＳ７では、決定されたデュー
ティＤに対応する制御信号ＣＳ₁ を駆動回路１２４ａに
出力してからタイマ割込処理を終了して所定のメインプ
ログラムに復帰する。また、ステップＳ２においてモー
ド選択信号Ｍ_n が４輪駆動モード（Ｍ_n ＝Ｍ ₄ ）である
ときにはステップＳ８に移行する。このステップＳ８で
は、制御信号ＣＳ₂ を駆動回路１２４ｂに出力し、駆動
回路１２４ｂからソレノイド２３ｄに励磁電流ｉ₂ を供
給することにより、供給用電磁開閉弁２３ｃを作動位置
２３ｃ ₂ に移動制御する。これにより、エアシリンダ室
１１０の作動空気圧Ｐ_A をドレインポート２３_D を通じ
て消圧し、ホイールクラッチ機構１８ａ、１８ｂのハブ
ロック動作を行う。

【００３７】次いでステップＳ９に移行し、後輪側回転
数検出値Ｎ_R から前輪側回転数Ｎ_Fを減算した回転数差
ΔＮ（Ｎ_R −Ｎ_F ）を算出してステップＳ１０に移行す
る。ステップＳ１０では、回転数差ΔＮをもとに図６の
記憶テーブルを参照して前輪側への伝達トルクΔＴを算
出し、算出された伝達トルクΔＴに基づいて図７の記憶
テーブルを参照して摩擦クラッチ６６のクラッチ圧Ｐｃ
を算出し、図８の記憶テーブルを参照して算出されたク
ラッチ圧Ｐｃに対応するＤ₁ 〜Ｄ₂ の範囲のデューティ
比を算出してからステップＳ１１に移行する。

【００３８】ステップＳ１１では、決定されたデューテ
ィＤに対応する制御信号ＣＳ₁ を駆動回路１２４ａに出
力してからタイマ割込処理を終了して所定のメインプロ
グラムに復帰する ここで、操作量検出手段は、ステップＳ５に相当する。
また、配分比変更手段は、ステップＳ６及びステップＳ
７に相当する。

【００３９】次に、上記実施形態の動作を説明する。
今、車両が停車状態にあり、自動変速機２０のシフトレ
バーがパーキングレンジ位置にあると共に、モード選択
スイッチ１０４で２輪駆動モード（２ＷＤモード）を選
択しており、さらにエンジン１０が停止しているものと
する。この状態で、イグニッションスイッチをオン状態
としてエンジン１０を始動させると、コントローラ１８
に電源が投入されて、マイクロコンピュータ１２２によ
り所定の演算処理が開始される。

【００４０】マイクロコンピュータ１２２で図９に示し
た処理が実行されると、２輪駆動モードが選択されてい
るので、ステップＳ２からステップＳ３に移行し、デュ
ーティ制御電磁弁５６に対する励磁電流ｉ₁ がオフ状態
に制御される。このため、デューティ制御電磁弁５６は
ノーマル位置５６ｂを維持するので、このデューティ制
御電磁弁５６から出力されるクラッチ圧Ｐｃは零とな
る。このため、摩擦クラッチ６６は非締結状態に維持さ
れ、フリクションプレート６６ｂとフリクションディス
ク６６ｄとが非接触状態となるので、第１出力軸４４と
第１スプロケット６８との間の動力伝達経路が遮断され
ていることにより、後輪のみの２輪駆動状態を維持す
る。そして、ステップＳ４への移行により、供給用電磁
開閉弁２３ｃに対する励磁電流ｉ₂ がオフ状態に制御さ
れる。このため、供給用電磁開閉弁２３ｃはノーマル位
置２３ｃ₁ となるのでエアシリンダ室１１０に作動空気
圧Ｐ_Aが供給され、ホイールクラッチ機構１８ａ、１８
ｂのハブフリー動作が行われる。このため、車両は、前
左右側の車輪１２FL、１２FRに対するドライブシャフト
３０ａ、３０ｂから前輪側プロペラシャフト２６側への
駆動力伝達経路が遮断された２輪駆動状態となり、前左
右側の車輪１２FL、１２FRの回転による駆動力伝達経路
の連れ回り回転が確実に防止され、燃費の向上や振動騒
音の防止を図ることができる。

【００４１】また、悪路、砂地、オフロードや雪道或い
は凍結路等の低摩擦係数路を走行する場合には、モード
選択スイッチ１０４を４輪駆動モード（４ＷＤモード）
を選択する。この際には、ステップＳ２からステップＳ
８に移行し、供給用電磁開閉弁２３ｃに励磁電流ｉ₂ が
出力される。このため、供給用電磁開閉弁２３ｃは作動
位置２３ｃ₂ となるのでエアシリンダ室１１０の作動空
気圧Ｐ_A がドレインポート２３_D を通じて消圧され、ホ
イールクラッチ機構１８ａ、１８ｂのハブロック動作が
行われる。このため、前左右側の車輪１２FL、１２FR、
ドライブシャフト３０ａ、３０ｂから前輪側プロペラシ
ャフト２６側への駆動力伝達経路が形成され、トランス
ファ６６により分割された前輪側駆動力が前左右側の車
輪１２FL、１２FRに伝達可能となる。そして、ステップ
Ｓ９、ステップＳ１０、ステップＳ１１への移行によ
り、駆動回路１２４ａから所定デューティ比Ｄの励磁電
流ｉ ₁ がデューティ制御電磁弁５６に供給されることに
より、デューティ制御電磁弁５６からトランスファ２４
の摩擦クラッチ６６に向けて所定のクラッチ圧Ｐ₁ 〜Ｐ
₂ が出力される。そして、自動変速機２０から第１出力
軸３３に伝達された回転駆動力は、摩擦クラッチ６６の
クラッチ締結力に応じた所定のトルク配分比で第２出力
軸５４に伝達され、この第２出力軸５４から前輪側プロ
ペラシャフト２６、前左右側のドライブシャフト３０
ａ、３０ｂ、ホイールクラッチ機構１８ａ、１８ｂのス
ライドギヤ９０及びドライブギヤ８６を介して前左右側
の車輪１２FL、１２FRに伝達されるので、車両は４輪駆
動状態となる。

【００４２】ここで、車両が２輪駆動モードを選択して
走行している際に、エアポンプ２３ｂの異常によりホイ
ールクラッチ機構１８ａ、１８ｂのエアシリンダ室１１
０への作動空気の供給が停止すると、エアシリンダ室１
１０の圧力低下により互いに離間していたスライドギヤ
９０及びドライブギヤ８６が互いに噛合してハブロック
動作が行われる。このハブロック動作が行われる際に、
前左右側のドライブシャフト３０ａ、３０ｂと連結して
いるドライブギヤ８６の回転数が零であり、前左右側の
車輪１２FL、１２FR側に連結しているスライドギヤ９０
が所定の回転数Ｎｇで回転しており、両者が回転数差を
発生した状態で噛合することにより、ハブ鳴きやギヤ破
損のおそれがある。

【００４３】そこで、本実施形態では、エアポンプ２３
ｂが作動空気の低圧状態、若しくは作動空気が発生して
いないことを圧力スイッチ１０７が検知し、ドライブギ
ヤ８６とスライドギヤ９０との回転数差が零となるよう
に前左右側のドライブシャフト３０ａ、３０ｂを回転さ
せ、ドライブギヤ８６及びスライドギヤ９０が噛合する
際のハブ鳴きやギヤ破損を防止している。

【００４４】すなわち、圧力スイッチ１０７が作動空気
の低圧状態や作動空気の供給停止を検知すると（ステッ
プＳ２、ステップＳ３、ステップＳ４からステップＳ５
への移行）、デューティ制御電磁弁５６に対する制御信
号ＣＳ₁ のデューティ比をＤ ₁ に設定し（ステップＳ
６）、これに応じてオン状態の制御信号ＣＳ₁ を駆動回
路１２４ａに出力する（ステップＳ７）。そして、駆動
回路１２４ａからデューティ比Ｄ₁ の励磁電流ｉｉがデ
ューティ制御電磁弁５６に供給されると、デューティ制
御電磁５６からクラッチ圧Ｐ₁ が出力され、摩擦クラッ
チ６６のフリクションプレート６６ｂとフリクションデ
ィスク６６ｄとが締結状態となる。この状態により、ト
ランスファ２４の第２出力軸５４の回転力が、前輪側プ
ロペラシャフト２６、前左右側のドライブシャフト３０
ａ、３０ｂ、ホイールクラッチ機構１８ａ、１８ｂのド
ライブギヤ８６に伝達され、ドライブギヤ８６は回転数
Ｎｇで回転する。これにより、ドライブギヤ８６及びス
ライドギヤ９０に回転数差が発生しないので、両者が噛
合する際にハブ鳴きやギヤ破損が防止される。

【００４５】したがって、上記構成の四輪駆動車は、車
両が２輪駆動モードを選択して走行しているときに、エ
アポンプ２３ｂの異常によりホイールクラッチ機構１８
ａ、１８ｂのハブロック動作が行われる際には、摩擦ク
ラッチ６６を締結状態とする制御を行う。これにより、
トランスファ２４の第２出力軸５４に伝達された回転駆
動力が前左右側のドライブシャフト３０ａ、３０ｂまで
伝達され、これらドライブシャフト３０ａ、３０ｂに連
結されているホイールクラッチ機構１８ａ、１８ｂのド
ライブギヤ８６に回転を与えるので、このドライブギヤ
８６の回転数と、前左右側の車輪１２FL、１２FR側に連
結しているスライドギヤ９０の回転数とに差が発生せ
ず、両者はハブ鳴きやギヤ破損を発生せずに正常に噛合
することができる。

【００４６】なお、本発明に係る操作量を、上記実施形
態ではエア供給装置２３から出力される所定圧Ｐ_A の作
動空気とし、この作動空気の供給及び停止によりホイー
ルクラッチ機構の切り離し動作、結合動作を行うように
したが、本発明の要旨はこれに限るものではなく、例え
ば電子、電気、油圧等を操作量とし、電子制御や油圧制
御や他のアクチュエータ制御を行う場合であっても、同
様の作用効果を得ることができる。

【００４７】また、後輪駆動車ベースの四輪駆動車に本
発明を適用した場合について説明したが、これに限らず
前輪駆動車ベースの四輪駆動車に本発明を適用すること
もでき、その際には、ホイールクラッチ機構は後ろ左右
側の車輪に装着する。また、本実施形態では、前左側の
ドライブシャフト３０ａと前左側の車輪１２FLとの間、
前右側のドライブシャフト３０ｂと前右側の車輪１２FR
との間にそれぞれホイールクラッチ機構１８ａ、１８ｂ
を装着したが、これに限るものではなく、一方側の駆動
系にのみ装着しても同様の作用効果を得ることができ
る。

【００４８】また、本実施形態では、フリーホイールハ
ブ構造を採用したが、例えば副駆動軸側のデファレンシ
ャルギヤとドライブギヤとの間にホイールクラッチ機構
を装着しても、同様の作用効果を得ることができる。ま
た、上記実施形態では、励磁電流ｉ₂ がオン状態である
ときにホイールクラッチ機構１８ａ、１８ｂがハブロッ
ク動作を行うようにエア供給装置２３を構成したが、こ
れに限定されるものではなく、励磁電流ｉ₂ がオフ状態
であるときにホイールクラッチ機構１８ａ、１８ｂがハ
ブロック動作を行うよう供給用電磁開閉弁２３ｃのノー
マル位置と作動位置とを入れ替えるようにしてもよい。

【００４９】また、励磁電流ｉ₁ がオフ状態であるとき
に２輪駆動状態となるように油圧回路を構成した場合に
ついて説明したが、これに限定されるものではなく、励
磁電流ｉがオフ状態であるときに４輪駆動状態となるよ
うにデューティ制御電磁弁５６のノーマル位置と作動位
置とを入替えるようにしてもよく、この場合には図８の
処理において、制御信号ＣＳのオン・オフ状態を反転さ
せると共に、デューティ比Ｄの設定を回転数差ΔＮが小
さいときにオンデューティ比を１００％とし、この状態
から回転数差ΔＮが増加するに応じてオンデューティ比
を徐々に減少させるようにすればよい。

【００５０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の四輪駆動
車は、車両が２輪駆動状態を選択して走行しているとき
には、ホイールクラッチ制御手段からホイールクラッチ
機構に操作量が入力されて副推進軸と副駆動車輪との間
の切り離し動作が行われているが、何等かの原因により
ホイールクラッチ制御手段からの操作量の入力が停止す
ると、ホイールクラッチ機構は副推進軸と副駆動車輪と
の間の結合動作を行う。その際、本発明は、前記操作量
検出手段によりホイールクラッチ機構への操作量が停止
していることを検出したときに、配分比変更手段が副駆
動車輪への駆動力配分比が零を越えた値となるように駆
動力配分調整手段の駆動力配分比を変更している。これ
により、副推進軸側に連結しているホイールクラッチ機
構の一方のドグ歯と、副駆動車輪側に連結しているホイ
ールクラッチ機構の他方のドグ歯との間に回転数差が発
生しないので、ホイールクラッチ機構が結合動作を行う
際には、一方のドグ歯と他方のドグ歯が容易に噛合し、
ハブ鳴きやギヤ破損を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の概略構成を示す基本構成図である。

【図２】この発明の四輪駆動車の概略を示す構成図であ
る。

【図３】この発明の駆動力配分調整手段及び駆動力配分
制御手段を示す図である。

【図４】この発明にホイールクラッチ機構の構造を示す
図である。

【図５】この発明に係るコントローラを示すブロック図
である。

【図６】副駆動車輪側への伝達トルクと前後輪回転数差
との制御特性を示すグラフである。

【図７】副駆動車輪側への伝達トルクと駆動力配分制御
手段から供給されるクラッチ圧との制御特性を示すグラ
フである。

【図８】デューティ比に応じて変化するクラッチ圧の制
御特性を示すグラフである。

【図９】この発明に係る油圧供給制御及びホイールクラ
ッチ機構の制御の処理を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１２RL、１２RR 主駆動車輪 １２FL、１２FR 副駆動車輪 １６ 油圧供給装置（駆動力配分制御手段） １８ａ、１８ｂ ホイールクラッチ機構 ２０ 自動変速機（変速機） ２３ エア供給装置（ホイールクラッチ制御手段） ２４ トランスファ（駆動力配分調整手段） ２６ 前輪側プロペラシャフト（副推進軸） ３２ 後輪側プロペラシャフト（主推進軸） ８６ ドライブギヤ（ドグ歯） ９０ スライドギヤ（ドグ歯） １０４ モード選択スイッチ １０７ 圧力スイッチ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両の前後輪の何れか一方を主駆動車輪
   とし、他方を副駆動車輪として、変速機から伝達された
   駆動力を主推進軸及び副推進軸を介して前記主駆動車輪
   及び前記副駆動車輪に所定の駆動力配分比で配分する駆
   動力配分調整手段と、前記副推進軸と前記副駆動車輪と
   の間の駆動力伝達経路の切り離し動作及び結合動作を行
   うドグクラッチ形式により構成されているとともに、操
   作量が入力されると前記切り離し動作を行い、且つ前記
   操作量が入力されないときに前記結合動作を行うホイー
   ルクラッチ機構と、前記主駆動車輪及び副駆動車輪の駆
   動力配分比を設定して前記駆動力配分調整手段を制御す
   る駆動力配分制御手段と、前記ホイールクラッチ機構に
   対して前記操作量の入力及び停止を行うことにより切離
   し動作及び結合動作を制御するホイールクラッチ制御手
   段とを備えた四輪駆動車において、 前記ホイールクラッチ機構への前記操作量の変化状態を
   検出する操作量検出手段と、 前記駆動力配分制御手段により前記副駆動車輪への駆動
   力配分比を零として車両が２輪駆動状態で走行し、且つ
   前記操作量検出手段により前記ホイールクラッチ機構へ
   の操作量の入力が停止していることを検出したときに、
   前記副駆動車輪への駆動力配分比が零を越えた値となる
   ように前記駆動力配分調整手段の駆動力配分比を変更す
   る配分比変更手段と、を備えたことを特徴とする四輪駆
   動車。