(57)【要約】【課題】  二輪駆動から四輪駆動に移行するときの車両挙動が不安定になることや前方に押し出されるようなショックを抑制すること。【解決手段】  二輪駆動時に、従駆動輪の車輪速と駆動力伝達軸の回転数との差が所定値よりも大きくなったときには、断接手段を駆動力伝達軸と従駆動輪との間の動力の伝達を接続するように制御し、または駆動力配分手段を駆動力伝達軸と主駆動輪との間の動力の伝達を接続するように制御することとした。【選択図】  図７
2014069769.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
四輪駆動時に駆動源と主駆動輪側および従駆動輪側との間の駆動力の伝達を接続し、二輪駆動時に前記駆動源と前記主駆動輪側との間の駆動力の伝達を接続するとともに前記駆動源と前記従駆動輪側との間の駆動力の伝達を切断する駆動力配分手段と、
前記駆動力配分手段から従駆動輪に駆動力を伝達する駆動力伝達軸と、
四輪駆動時に前記駆動力伝達軸と前記従駆動輪との間の駆動力の伝達を接続し、二輪駆動時に前記駆動伝達軸と前記従駆動輪との間の駆動力の伝達を切断する断接手段と、
二輪駆動時に、前記従駆動輪の車輪速と前記駆動力伝達軸の回転数との差が所定値よりも大きくなったときには、前記断接手段を前記駆動力伝達軸と前記従駆動輪との間の動力の伝達を接続するように制御し、または前記駆動力配分手段を前記駆動力伝達軸と前記主駆動輪との間の動力の伝達を接続するように制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とする四輪駆動車の駆動力制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動力配分装置、特に四輪駆動車のトランスファとして有用な駆動力配分装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の駆動力配分装置としては従来、例えば特許文献１に記載のようなものが知られている。この文献には、後輪に接続するリヤプロペラシャフトと前輪に接続するフロントプロペラシャフトとの間の動力伝達の遮断ないし接続を選択的に切り換え、後輪のみに駆動力を伝達する二輪駆動、前後輪に駆動力を伝達する四輪駆動を制御するものが開示されている。
そして二輪駆動時には、ADD(Automatic Disconnecting Differential)装置によって前輪用差動歯車装置と右前輪と接続を遮断してフロントプロペラシャフト等が連れまわらないようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−２５１９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
四輪駆動から二輪駆動に移行すると、プロペラシャフトは空転することとなる。特に四輪駆動から二輪駆動に移行した後に減速が行われると、車輪速に対してプロペラシャフトの回転数が高くなり、また再び四輪駆動に移行するときには車輪速とプロペラシャフトとの回転数差が大きく、車両挙動が不安定になることや前方に押し出されるようなショックを生じるおそれがある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために本発明では、二輪駆動時に従駆動輪の車輪速と駆動力伝達軸の回転数との差が所定値よりも大きくなったときには、断接手段を駆動力伝達軸と従駆動輪との間の動力の伝達を接続するように制御し、または駆動力配分手段を駆動力伝達軸と主駆動輪との間の動力の伝達を接続するように制御することとした。
【発明の効果】
【０００６】
よって、四輪駆動から二輪駆動に移行したときに、プロペラシャフトは空転を抑制し、再び四輪駆動に移行するときに車両挙動が不安定になることや前方に押し出されるようなショックを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】実施例の駆動力配分装置を備えた四輪駆動車両のパワートレーンを車両上方から見て示す概略平面図である。
【図２】実施例の駆動力配分装置の縦断側面図である。
【図３】実施例の駆動力配分装置で用いたクランクシャフトを示す縦断正面図である。
【図４】実施例の駆動力配分装置の動作説明図である。
【図５】従来の装置で加速⇒減速⇒加速を行ったときのタイムチャートである。
【図６】実施例のトランスファコントローラにおいて行われる車輪速とフロントプロペラシャフトの回転数との同期制御の流れを示すフローチャートである。
【図７】実施例の装置で加速⇒減速⇒加速を行ったときのタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明の実施の形態を、図示の実施例に基づき詳細に説明する。
〔実施例〕
図１は、本実施例の駆動力配分装置1をトランスファとして備えた四輪駆動車両のパワートレーンを、車両上方から見て示す概略平面図である。
【０００９】
図１の四輪駆動車両は、エンジン2からの回転を変速機3による変速後、リヤプロペラシャフト4およびリヤファイナルドライブユニット5を順次経て左右後輪6L,6Rに伝達するようにした後輪駆動車をベース車両とする。そして、左右後輪（主駆動輪）6L,6Rへのトルクの一部を、駆動力配分装置1により、フロントプロペラシャフト7およびフロントファイナルドライブユニット8を順次経て左右前輪（従駆動輪）9L,9Rへ伝達することにより、四輪駆動走行が可能となるようにした車両である。
【００１０】
また本実施例では、従駆動系であるフロントファイナルドライブユニット8の左出力部と左フロントドライブシャフト18との間にADD機構（断接手段）70を介装している。ADD機構70は、ADDアクチュエータ71により駆動されるシフトフォークの移動により、フロントファイナルドライブユニット8の左出力部と左フロントドライブシャフト18との間に介在された多板クラッチを締結するコネクト状態と、多板クラッチを解放するディスコネクト状態とが切り替えられる。コネクト状態ではフロントプロペラシャフト7と左右前輪9L,9Rとの間の動力の伝達が接続され、ディスコネクト状態ではフロントプロペラシャフト7と左右前輪9L,9Rとの間の動力の伝達が切断される。ADDアクチュエータ71としては、バキューム式、モータ式やソレノイド式が採用される。
【００１１】
駆動力配分装置1は、上記のように左右後輪6L,6Rへのトルクの一部を左右前輪9L,9Rへ分配して出力することにより、左右後輪6L,6Rおよび左右前輪9L,9R間の駆動力配分比を決定するもので、本実施例においては、この駆動力配分装置1を図２に示すように構成する。
【００１２】
図２において11は、駆動力配分装置1のハウジングを示し、このハウジング11内に入力軸12および出力軸13を、それぞれの第１ローラ回転軸線O1およびO2が交差するよう相互に傾斜させて横架する。入力軸12は、その両端におけるボールベアリング14,15によりハウジング11に対し回転自在に支承する。ここで、ボールベアリングに代えてニードルローラベアリングを用いても良い。入力軸12の両端をそれぞれ、シールリング25,26による液密封止下でハウジング11から突出させる。図２において入力軸12の左端を変速機3（図１参照）の出力軸に駆動結合し、右端はリヤプロペラシャフト4（図１参照）を介してリヤファイナルドライブユニット5に駆動結合する。
【００１３】
入力軸12および出力軸13の両端近くにそれぞれ配して、これら入出力軸12,13間に一対のベアリングサポート16,17を架設し、これらベアリングサポート16,17をそれぞれの中程で、ボルト（図示せず）によりハウジング11の軸線方向対向内壁に取着する。ここで、ベアリングサポート16,17はハウジング11に固定しなくても良い。このベアリングサポート16,17は、入力軸12が貫通する入力軸貫通孔16a,17aと、出力軸13及びクランクシャフト51L,51Rが貫通する出力軸貫通孔16c,17cと、入力軸貫通孔16a,17aと出力軸貫通孔16c,17cとの間をつなぐ縦壁16b,17bとを有し、軸方向正面視において略メガネ形状である。ベアリングサポート16,17と入力軸12との間にはローラベアリング21,22を介在させ、これにより入力軸12をベアリングサポート16,17に対し回転自在となすことで、ベアリングサポート16,17を介しても入力軸12をハウジング11内に回転自在に支持する。
【００１４】
ベアリングサポート16,17間（ローラベアリング21,22間）における入力軸12の軸線方向中程位置に第１ローラ31を同軸に一体成形し、この第１ローラ31に動力伝達可能に作動油を介して摩擦接触し得るよう配して出力軸13の軸線方向中程位置に第２ローラ32を同軸に一体成形する。
第１ローラ31の外周面31aは軸方向に向かってクラウニングによる曲面処理されている。つまり、第１ローラ31は全体として樽状に形成されており、軸心部には貫通孔が形成されている。第２ローラ32の外周面32aは円錐テーパ面状に形成されており、第２ローラ32の軸心部に貫通孔を有する。
【００１５】
第１ローラ31及び第２ローラ32の径方向延在部の両側にはスラストベアリング31cL,31cR及び32cL,32cRと当接し、このスラストベアリング31cL,31cR及び32cL,32cRを径方向に保持する保持溝31b,32bが形成されている。スラストベアリング31cL,31cRはベアリングサポート16,17の側壁16a1,17a1と当接することで第１ローラ31の軸方向位置決めを行う。一方、スラストベアリング32cL,32cRは、後述するクランクシャフト51L,51Rのローラ側当接部51Ld,51Rdと当接することで第２ローラ32の軸方向位置決めを行う。
【００１６】
出力軸13は、両端13L,13Rの近くにおける前記のベアリングサポート16,17に対し旋回可能に支承することで、これらベアリングサポート16,17を介してハウジング11内に旋回可能に支持する。
このように出力軸13（13L,13R）をベアリングサポート16,17に対し旋回可能に支承するに当たっては、以下のような偏心支承構造を用いる。
【００１７】
出力軸13（13L,13R）と、出力軸13が貫通するベアリングサポート16,17との間にそれぞれ、中空アウターシャフト型式のクランクシャフト51L,51Rを遊嵌する。
クランクシャフト51Lおよび出力軸13（13L）をそれぞれ図２の左端においてハウジング11から突出させ、該突出部においてハウジング11およびクランクシャフト51L間にシールリング27を介在させると共に、クランクシャフト51Lおよび出力軸13（13L）間にシールリング28を介在させることにより、ハウジング11から突出するクランクシャフト51Lおよび出力軸13（13L）の突出部をそれぞれ液密封止する。
【００１８】
図２においてハウジング11から吐出する出力軸13の左端13Lは、フロントプロペラシャフト7（図１参照）およびフロントファイナルドライブユニット8を介して左右前輪9L,9Rに駆動結合する。
クランクシャフト51L,51Rの中空孔51La,51Ra（半径Ri）と、出力軸13の対応端部13L,13Rとの間にそれぞれローラベアリング52L,52Rを介在させて、出力軸13（13L,13R）をクランクシャフト51L,51Rの中空孔51La,51Ra内で、これらの第２ローラ回転軸線O2の周りに自由に回転し得るよう支持する。
【００１９】
クランクシャフト51L,51Rの中空孔51La,51Ra（第２ローラ回転軸線O2）は図３に明示するように、外周部51Lb,51Rb（クランクシャフト回転軸線O3、半径Ro）に対し偏心させた偏心中空孔とし、これら偏心中空孔51La,51Raの第２ローラ回転軸線O2は外周部51Lb,51Rbのクランクシャフト回転軸線O3から、両者間の偏心量εだけオフセットしている。
【００２０】
クランクシャフト51L,51Rの外周部51Lb,51Rbはそれぞれ、ラジアルベアリングであるローラベアリング53L,53Rを介して対応する側におけるベアリングサポート16,17の出力軸貫通孔16c,17cの内周に回転自在に支持する。また、クランクシャフト51L,51Rのローラ側当接部51Ld,51Rdがスラストベアリング32cL,32cRにより回転自在に支持される。さらに、このスラストベアリング32cL,32cRと軸方向外側に配置されたスラストベアリング54L,54Rを有し、このスラストベアリング54L,54Rはスペーサ60L,60Rと回転自在に当接すると共に後述するリングギヤ51Lc,51Rcと回転自在に当接し、これによりクランクシャフト51L,51Rを回転自在に支持する。
【００２１】
スペーサ60L,60Rは、縦壁16b,17bの第２ローラ32側に面した壁面16b1,17b1と当接すると共に出力軸貫通孔16c,17cの内周面よりも内径側であってクランクシャフト51L,51Rに接触しない位置まで延在された第１スペーサ部61L,61Rと、出力軸貫通孔16c,17c内に挿入可能に延在された第２スペーサ部62L,62Rとを有する。
そして、この第２スペーサ部62L,62Rの外周と、出力軸貫通孔16c,17cの内周面との間で当接させてスペーサ60L,60Rの径方向位置決めを行うと共に、ローラベアリング53L,53Rとスラストベアリング54R,54Lとの相互干渉を回避する。
【００２２】
クランクシャフト51L,51Rの相互に向き合う隣接端にそれぞれ、同仕様のリングギヤ51Lc,51Rcを一体に設け、これらリングギヤ51Lc,51Rcにそれぞれ、共通なクランクシャフト駆動ピニオン55を噛合させ、これらクランクシャフト駆動ピニオン55をピニオンシャフト56に結合する。
【００２３】
なお、上記のようにリングギヤ51Lc,51Rcにクランクシャフト駆動ピニオン55を噛合させるにあたっては、クランクシャフト51L,51Rを両者の外周部51Lb,51Rbが円周方向において相互に整列して同位相となる回転位置にした状態で、当該リングギヤ51Lc,51Rcに対するクランクシャフト駆動ピニオン55の噛合を行わせる。
【００２４】
ピニオンシャフト56は、その両端を軸受56a,56bによりハウジング11に対し回転自在に支持する。図２におけるピニオンシャフト56の右端側には、大径出力ギヤ（減速ギヤ）57bが固定されている。この大径出力ギヤ57bの外径側には、矢視Ａに示すように、大径出力ギヤ57bの歯面の凹凸57b1,57b2を検知して大径出力ギヤ57bの回転角を検出するクランクシャフト回転角センサ115が設けられている。このクランクシャフト回転角センサ115は磁気式センサであって、大径出力ギヤ57bの歯面の凹凸変化による磁束密度変化を検出し、ピニオンシャフト56の回転角ひいてはクランクシャフト51L,51Rの回転角を検知する。
【００２５】
このように、大径出力ギヤ57bの歯面の凹凸を検出する回転角センサの場合、モータ回転角を検知するロータリエンコーダのように回転体側とステータ側との両方に部品を必要とするような高価な構成に比べて、スペース的にもコンパクト化を図りつつ、安価に回転角を検出できる。また、大径出力ギヤ57bの外周スペースのいずれか余裕のある箇所のハウジング11外周側から取り付けることができるため、スペース的にも有利な配置が可能である。
【００２６】
また、大径出力ギヤ57bの外周には大径出力ギヤ57bと噛合する小径出力ギヤ（減速ギヤ）57aが設けられている。この小径出力ギヤ57aは、小径出力ギヤシャフト57a1と一体形成され、さらに、図２の左端側においてローラ間径方向押し付け力制御モータ（電動モータ）35のモータ駆動軸58aに組み付けられ、電動モータ35と一体回転する。
【００２７】
小径出力ギヤシャフト57a1の右端側には、この小径出力ギヤシャフト57a1に対し制動力を付与することで小径出力ギヤシャフト57a1の回転を固定可能な電磁ブレーキ59が設けられている。電磁ブレーキ59は、電磁力を発生させるコイル59aと、小径出力ギヤシャフト57a1の右端において軸方向にストローク可能にスプライン嵌合されたクラッチプレート59bとを有する。
小径出力ギヤ57aの軸方向左右には、電動モータ35および電磁ブレーキ59をハウジング11の内部に対してシールするためのシールリング63およびシールリング64が設けられている。
【００２８】
クラッチプレート59bにはアーマチュアが設けられ、コイル59aに通電することでクラッチプレート59bが電磁吸引力により軸方向に移動してコイル59a外周のヨークに吸引固定される。コイル59aへの電流供給により電磁ブレーキ59がオン（締結状態）の場合は、電流値に応じた制動トルクがピニオンシャフト56に付与され、この制動トルクを第２ローラ32側からピニオンシャフト56に作用するトルク以上とすることで、ピニオンシャフト56を固定し、所望のローラ軸間距離を維持できる。
一方、コイル59aへの電流供給を停止して電磁ブレーキ59がオフ（解放状態）の場合は、電動モータ35の回転動作をピニオンシャフト56に伝達できるため、所望のローラ軸間距離を達成できる。
【００２９】
なお、電動モータ35によりピニオン55およびリングギヤ51Lc,51Rcを介しクランクシャフト51L,51Rを回転位置制御するとき、出力軸13および第２ローラ32の第２ローラ回転軸線O2が、図３に破線で示す軌跡円αに沿ってクランクシャフト回転軸線O3の周りに旋回する。
【００３０】
図３の軌跡円αに沿った第２ローラ回転軸線O2（第２ローラ32）の旋回により第２ローラ32は、後で詳述するが図４(a)〜(c)に示すように第１ローラ31に対し径方向へ接近し、これら第１ローラ31および第２ローラ32のローラ軸間距離L1をクランクシャフト51L,51Rの回転角θの増大につれ、第１ローラ31の半径と第２ローラ32の半径との和値よりも小さくすることができる。かかるローラ軸間距離L1の低下により、第１ローラ31に対する第２ローラ32の径方向押圧力（第１ローラ31および第２ローラ32間のトラクション伝動容量）が大きくなり、ローラ軸間距離L1の低下度合いに応じてローラ間径方向押圧力、つまり駆動力配分比を任意に制御することができる。
【００３１】
なお図４(a)に示すように本実施例では、第２ローラ回転軸線O2がクランクシャフト回転軸線O3の直下に位置し、第１ローラ31および第２ローラ32の軸間距離L1が最大となる下死点でのローラ軸間距離L1を、第１ローラ31の半径と第２ローラ32の半径との和値よりも大きくする。これにより当該クランクシャフト回転角θ＝0°の下死点においては、第１ローラ31および第２ローラ32が相互に径方向へ押し付けられることがなく、ローラ31,32間でトラクション伝動が行われないトラクション伝動容量＝0の状態を得ることができ、トラクション伝動容量を下死点での0と、図４(c)に示す上死点（θ＝180°）で得られる最大値との間で任意に制御することができる。なお本実施例では、クランクシャフト51L,51Rの回転角基準点をクランクシャフト回転角θ=0°の下死点であることとして説明を展開する。
【００３２】
［駆動力配分作用］
図１〜４につき上述した駆動力配分装置1の駆動力配分作用を以下に説明する。
変速機3（図１参照）から駆動力配分装置1の入力軸12に達したトルクは、一方でこの入力軸12からそのままリヤプロペラシャフト4およびリヤファイナルドライブユニット5（ともに図１参照）を経て左右後輪6L,6Rへ伝達される。
【００３３】
他方で駆動力配分装置1は、電動モータ35によりピニオン55およびリングギヤ51Lc,51Rcを介しクランクシャフト51L,51Rを回転位置制御して、ローラ軸間距離L1（図４参照）を第１ローラ31および第２ローラ32の半径の和値よりも小さくするとき、これらローラ31,32が径方向相互押圧力に応じたローラ間伝達トルク容量を持つことから、このトルク容量に応じて、左右後輪6L,6Rへのトルクの一部を、第１ローラ31から第２ローラ32を経て出力軸13に向かわせ、左右前輪9L,9Rをも駆動することができる。かくして車両は、左右後輪6L,6Rおよび左右前輪9L,9Rの全てを駆動しての四輪駆動走行が可能である。
【００３４】
なお、この伝動中における第１ローラ31および第２ローラ32間の径方向押圧反力は、これらに共通な回転支持板であるベアリングサポート16,17で受け止められ、ハウジング11に達することがない。そして径方向押圧反力は、クランクシャフト回転角θが0°〜90°である間は0となり、クランクシャフト回転角θが90°〜180°である間、θの増大に応じて増加し、クランクシャフト回転角θが180°になるとき最大値となる。なお、これらの角度の割り付けは自由に設定可能である。
【００３５】
このような四輪駆動走行中、クランクシャフト51L,51Rの回転角θが図４(b)に示すように基準位置の90°であって、第１ローラ31および第２ローラ32が相互に、この時のオフセット量OSに対応した径方向押圧力で押し付けられて摩擦接触している場合、これらローラ間のオフセット量OSに対応したトラクション伝動容量で左右前輪9L,9Rへの動力伝達が行われる。
【００３６】
そして、クランクシャフト51L,51Rを図４(b)の基準位置から、図４(c)に示すクランクシャフト回転角θ＝180°の上死点に向け回転操作してクランクシャフト回転角θを増大させるにつれ、ローラ軸間距離L1がさらに減少して第１ローラ31および第２ローラ32の相互オーバーラップ量OLが増大する結果、第１ローラ31および第２ローラ32は径方向相互押圧力を増大され、これらローラ間のトラクション伝動容量を増大させることができる。
【００３７】
クランクシャフト51L,51Rが図４(c)の上死点位置に達すると、第１ローラ31および第２ローラ32は相互に、最大のオーバーラップ量OLに対応した径方向最大押圧力で径方向へ押し付けられて、これらの間のトラクション伝動容量を最大にすることができる。なお最大のオーバーラップ量OLは、第２ローラ回転軸線O2およびクランクシャフト回転軸線O3間の偏心量εと、図４(b)につき上記したオフセット量OSとの和値である。
【００３８】
以上の説明から明らかなように、クランクシャフト51L,51Rをクランクシャフト回転角θ＝0°の回転位置から、クランクシャフト回転角θ＝180°の回転位置まで回転操作することにより、クランクシャフト回転角θの増大につれ、ローラ間トラクション伝動容量を0から最大値まで連続変化させることができる。また逆に、クランクシャフト51L,51Rをクランクシャフト回転角θ＝180°の回転位置から、θ＝0°の回転位置まで回転操作することにより、クランクシャフト回転角θの低下につれ、ローラ間トラクション伝動容量を最大値から0まで連続変化させることができ、ローラ間トラクション伝動容量をクランクシャフト51L,51Rの回転操作により自在に制御し得る。
【００３９】
［トラクション伝動容量制御］
上記した四輪駆動走行中は駆動力配分装置1が、上記のように左右後輪6L,6Rへのトルクの一部を左右前輪9L,9Rへ分配して出力するため、第１ローラ31および第２ローラ32間のトラクション伝動容量を、左右後輪6L,6Rの駆動力および前後輪目標駆動力配分比から求め得る、左右前輪9L,9Rへ分配すべき目標前輪駆動力に対応させる必要がある。
【００４０】
この要求にかなうトラクション伝動容量制御のために本実施例においては、図１に示すようにトランスファコントローラ111を設け、これにより電動モータ35の回転位置制御（クランクシャフト回転角θの制御）を行うものとする。
そのためトランスファコントローラ111には、エンジン2の出力を加減するアクセルペダル踏み込み量（アクセル開度）APOを検出すアクセル開度センサ112からの信号と、左右後輪6L,6Rの車輪速（後輪速）Vwrを検出する後輪速センサ113からの信号と、車両の重心を通る鉛直軸線周りにおけるヨーレートφを検出するヨーレートセンサ114からの信号と、クランクシャフト51L,51Rの回転角θを検出するクランクシャフト回転角センサ115からの信号と、駆動力配分装置1（ハウジング11）内における作動油の温度TEMPを検出する油温センサ116からの信号を入力する。
【００４１】
トランスファコントローラ111は、上記した各センサ112〜116の検出情報を基に、駆動力配分装置1のトラクション伝動容量制御（四輪駆動車両の前後輪駆動力配分制御）を概略以下のように行う。
つまり先ずトランスファコントローラ111は、アクセル開度APO、後輪速Vwr、およびヨーレートφに基づき、先ず左右後輪6L,6Rの駆動力および前後輪目標駆動力配分比を周知の要領で求める。
【００４２】
次にトランスファコントローラ111は、これら左右後輪6L,6Rの駆動力および前後輪目標駆動力配分比から、左右前輪9L,9Rへ分配すべき目標前輪駆動力を求める。
さらにトランスファコントローラ111は、第１ローラ31および第２ローラ32がこの目標前輪駆動力を伝達するのに必要なローラ間径方向押圧力をマップ検索などにより求め、このローラ間径方向押圧力を実現するのに必要なクランクシャフト51L,51R（図２,３参照）の回転角目標値tθ、つまり第２ローラ回転軸線O2の目標旋回位置を演算する。
【００４３】
そしてトランスファコントローラ111は、クランクシャフト回転角センサ115で検出したクランクシャフト回転角θおよび上記のクランクシャフト回転角目標値tθ間におけるクランクシャフト回転角偏差に応じ、クランクシャフト回転角θがクランクシャフト回転角目標値tθに一致するよう、電動モータ35を駆動制御する。当該電動モータ35の駆動制御によりクランクシャフト51L,51Rの回転角θが目標値tθに一致することで、第１ローラ31および第２ローラ32は上記の目標前輪駆動力を伝達可能な程度だけ相互に径方向に押圧接触され、第１ローラ31および第２ローラ32間のトラクション伝動容量を前後輪目標駆動力配分比となるよう制御することができる。
【００４４】
トランスファコントローラ111は、クランクシャフト51L,51Rの回転角θが目標値tθに一致したとき、電磁ブレーキ59をオンして回転角θを維持すると共に、電動モータ35を非作動とする。
このとき、電磁ブレーキ59に供給する電流値を、クランクシャフト51L,51Rの回転角保持に必要となる最小電流値とすることで、消費電力の抑制を図る。
【００４５】
またトランスファコントローラ111は、四輪駆動中はADD機構70をコネクト状態とする一方、二輪駆動中はADD機構70をディスコネクト状態とし、フロントファイナルドライブユニット8と左右前輪9L,9Rを切り離すことでフロントプロペラシャフト7が連れ回らないようにし、走行抵抗を低減することで燃費向上の向上を図る。
【００４６】
［フロントプロペラシャフトの同期制御］
前述のように、二輪駆動時にはADD機構70をディスコネクト状態としている。そのため、フロントプロペラシャフト7は、左右前輪9L,9Rおよびリヤプロペラシャフト4から動力の伝達が遮断された状態となる。
【００４７】
ここで、加速⇒減速⇒加速といった走行状態について考える。図５は加速⇒減速⇒加速を行ったときのタイムチャートである。
時間t0から時間t1までアクセルペダルが踏み込まれ加速されている。加速時の大きな駆動力が左右後輪6L,6Rのみに伝達されると、左右後輪6L,6Rがスリップしやすくなるため、四輪駆動にして左右後輪6L,6Rのスリップを抑制する。つまり加速中にはADD機構70はコネクト状態とされている。
【００４８】
時間t1においてアクセルペダルが離される。アクセルペダルが離されると大きな駆動力は伝達されず、また四輪駆動では走行抵抗が大きくなるため二輪駆動が選択されて、時間t2においてADD機構70がコネクト状態からディスコネクト状態となる。このとき、フロントプロペラシャフト7には左右前輪9L,9Rからも左右後輪6L,6Rからも動力の伝達が遮断され、フロントプロペラシャフト7は慣性により回転し続けることとなる。
【００４９】
時間t3から時間t4までブレーキペダルが踏み込まれ減速している。減速時には大きな駆動力は伝達されないため、二輪駆動が選択されてADD機構70がディスコネクト状態を継続している。このとき、左右前輪9L,9R、左右後輪6L,6Rの車輪速は低下しているにもかかわらず、フロントプロペラシャフト7は慣性により回転数をほぼ維持し、フロントプロペラシャフト7の回転音が騒音として車内に伝達することがある。
【００５０】
時間t5において、アクセルペダルが踏み込まれ加速されている。そのため、四輪駆動が選択され、ADD機構70はコネクト状態とされる。このとき、左右前輪9L,9R、左右後輪6L,6Rは低速であるにも関わらず、フロントプロペラシャフト7は高速であるため、左右前輪9L,9R、左右後輪6L,6Rにフロントプロペラシャフト7の慣性力が伝達し、車輪速が急増して車両挙動が不安定になることや前方に押し出されるようなショックを生じるおそれがある。
【００５１】
そこで本実施例では、車輪速とフロントプロペラシャフト7の回転数との差が所定値より大きいときには、車輪速とフロントプロペラシャフト7の回転数とを同期するようにした。
図６はトランスファコントローラ111において行われる車輪速とフロントプロペラシャフト7の回転数との同期制御の流れを示すフローチャートである。
ステップS1では、ADD機構70がディスコネクト状態であるか否かを判定し、ディスコネクト状態であるときにはステップS2へ移行し、コネクト状態であるときには処理を終了する。
ステップS2では、車輪速Vwとフロントプロペラシャフト7の回転数Rpsftとの差が所定値T_Vより小さいか否かを判定し、所定値より小さいときにはステップS4へ移行し、所定値以上であるときにはステップS3へ移行する。
【００５２】
ステップS3では、ADD機構70をディスコネクト状態から多板クラッチを徐々に締結させて、フロントプロペラシャフト7の回転数を左右前輪9L,9Rの車輪速に同期させ、ステップS2へ移行する。
ステップS4では、ADD機構70をコネクト状態として、処理を終了する。
【００５３】
なお、上記のステップS3ではADD機構70によりフロントプロペラシャフト7の回転数を左右前輪9L,9Rの車輪速に同期させているが、駆動力配分装置1により第１ローラ31および第２ローラ32を相互に径方向に押圧接触させて、フロントプロペラシャフト7の回転数を左右後輪6L,6Rの車輪速に同期させるようにしても良い。
【００５４】
図７は本実施例において加速⇒減速⇒加速を行ったときのタイムチャートである。
時間t0から時間t1までアクセルペダルが踏み込まれ加速されている。加速時には、四輪駆動が選択されADD機構70はコネクト状態とされている。
時間t1においてアクセルペダルが離される。アクセルペダルが離されると大きな駆動力は伝達されず、また四輪駆動では走行抵抗が大きくなるため二輪駆動が選択されて、時間t2においてADD機構70がコネクト状態からディスコネクト状態となる。このとき、フロントプロペラシャフト7には左右前輪9L,9Rからも左右後輪6L,6Rからも動力の伝達が遮断され、フロントプロペラシャフト7は慣性により回転し続けることとなる。
【００５５】
時間t3から時間t4までブレーキペダルが踏み込まれ減速している。減速時には大きな駆動力は伝達されないため、二輪駆動が選択されてADD機構70がディスコネクト状態を継続している。このとき、左右前輪9L,9R、左右後輪6L,6Rの車輪速は低下しているにもかかわらず、フロントプロペラシャフト7は慣性により回転数をほぼ維持している。
時間t10において車輪速とフロントプロペラシャフト7の回転数との差が所定値以上となり、ADD機構70をディスコネクト状態から多板クラッチを徐々に締結させる。そのため、フロントプロペラシャフト7の回転数が低下し、左右前輪9L,9Rの車輪速に近づく。
【００５６】
時間t11において、車輪速とフロントプロペラシャフト7の回転数との差が所定値より小さくなると、ADD機構70をコネクト状態とする。
時間t5において、アクセルペダルが踏み込まれ加速されている。このとき、四輪駆動が選択され、ADD機構70はコネクト状態とされるが、フロントプロペラシャフト7の回転数と車輪速とは同期しているため、車両挙動が不安定になることや前方に押し出されるようなショックを生じることなく再加速を行うことができる。
【００５７】
［効果］
本実施例の効果を以下に記載する。
四輪駆動時にエンジン2（駆動源）と左右後輪6L,6R（主駆動輪）側および左右前輪9L,9R（従駆動輪）側との間の駆動力の伝達を接続し、二輪駆動時にエンジン2と左右後輪6L,6R側との間の駆動力の伝達を接続するとともにエンジン2と左右前輪9L,9R側との間の駆動力の伝達を切断する駆動力配分装置1（駆動力配分手段）と、駆動力配分装置1から左右前輪9L,9Rに駆動力を伝達するフロントプロペラシャフト7（駆動力伝達軸）と、四輪駆動時にフロントプロペラシャフト7と左右前輪9L,9Rとの間の駆動力の伝達を接続し、二輪駆動時にフロントプロペラシャフト7と左右前輪9L,9Rとの間の駆動力の伝達を切断するADD機構70（断接手段）と、二輪駆動時に、左右前輪9L,9Rの車輪速とフロントプロペラシャフト7の回転数との差が所定値よりも大きくなったときには、ADD機構70をフロントプロペラシャフト7と左右前輪9L,9Rとの間の動力の伝達を接続する（コネクト状態）ように制御し、または駆動力配分装置1をフロントプロペラシャフト7と左右後輪6L,6Rとの間の動力の伝達を接続するように制御するトランスファコントローラ111（制御手段）と、を備えた。
【００５８】
上記構成を採用したことにより、フロントプロペラシャフト7の回転数と車輪速との差が大きいときには、フロントプロペラシャフト7の回転数を車輪速に同期させることが可能となる。そのため、減速時にフロントプロペラシャフト7の空転による騒音が車内に伝達することを抑制することができる。また、再加速時に車両挙動が不安定になることや前方に押し出されるようなショックを生じることなく再加速を行うことができる。
【００５９】
以上、本発明は上記実施例の構成に限らず、他の構成であっても構わない。例えば、本実施例では第１ローラ31の外周面31aは曲面処理されているが、円錐テーパ面状に形成するようにしても良い。また、本実施例，２では、入力軸12および出力軸13を、それぞれの第１ローラ回転軸線O1およびO2が交差するよう相互に傾斜させてハウジング11に横架させているが、第１ローラ回転軸線O1およびO2が平行となるように横架させるようにしても良い。
【符号の説明】
【００６０】
1    駆動力配分装置（駆動力配分手段）
2    エンジン（駆動源）
6L    左後輪（主駆動輪）
6R    右後輪（主駆動輪）
7    フロントプロペラシャフト（駆動力伝達軸）
9L    左前輪（従駆動輪）
9R    右前輪（従駆動輪）
70    ADD機構（断接手段）
111    トランスファコントローラ（制御手段）
【図１】
2014069769.tif 000003
【図２】
2014069769.tif 000004
【図３】
2014069769.tif 000005
【図４】
2014069769.tif 000006
【図５】
2014069769.tif 000007
【図６】
2014069769.tif 000008
【図７】
2014069769.tif 000009