(57)【要約】【課題】２ＷＤ走行から４ＷＤ走行へ切り換える際の摩擦係合式クラッチの係合トルクを適切に制御し、同期制御時の減速ショックで違和感を生じさせたり、同期時間が長くて車両挙動が不安定になったりすることを抑制する。【解決手段】２ＷＤ走行から４ＷＤ走行へ切り換える際に、車両加減速度Ｇに基づいて許容減速度Ｇａを設定し（Ｓ４）、フロントプロペラシャフト等の回転速度を上昇させる同期制御時の車両の減速度が許容減速度Ｇａになるように摩擦係合式クラッチの係合トルクを制御するため（Ｓ９）、車両加減速度Ｇに応じて適切に同期制御が行なわれる。すなわち、車両加減速度Ｇが小さい走行時は許容減速度Ｇａが小さくて減速ショックが抑制される。減速ショックを感じにくい車両加減速度Ｇが大きい走行時は許容減速度Ｇａが大きくされ、同期時間が短縮されて速やかに４輪駆動走行へ移行し、スリップ等による車両挙動の乱れが抑制される。【選択図】図６
2019026151.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動力源の動力が伝達される左右一対の主駆動輪と、４輪駆動走行時に前記駆動力源の動力の一部が伝達部材を介して伝達される左右一対の副駆動輪と、を有する４輪駆動車両に適用され、
前記駆動力源と前記伝達部材との間の動力伝達を接続遮断する第１断接装置と、前記伝達部材と前記副駆動輪との間の動力伝達を接続遮断する第２断接装置とを有するとともに、前記第１断接装置および前記第２断接装置の一方は係合トルクを調整可能な摩擦係合式クラッチで他方は噛合い式クラッチであり、
前記摩擦係合式クラッチおよび前記噛合い式クラッチを何れも遮断して前記主駆動輪のみを回転駆動する２輪駆動走行中に、前記副駆動輪を含めた４輪駆動走行へ切り換える際に、前記摩擦係合式クラッチの係合トルクを制御することにより前記伝達部材の回転速度を上昇させ、前記噛合い式クラッチの差回転が所定値以下になる同期後に該噛合い式クラッチを接続する４輪切換制御部を備える４輪駆動車両の駆動状態切換装置において、
前記４輪切換制御部は、車両の加速度および減速度の少なくとも一方である車両加減速度に基づいて許容減速度を設定し、前記伝達部材の回転速度を上昇させる際の車両の減速度が該許容減速度になるように前記摩擦係合式クラッチの係合トルクを制御する加減速度適応同期部を有する
ことを特徴とする４輪駆動車両の駆動状態切換装置。
【請求項２】
前記加減速度適応同期部は、前記車両加減速度が大きい場合は小さい場合に比較して前記許容減速度が大きくなるように予め定められた関係から該許容減速度を求める
ことを特徴とする請求項１に記載の４輪駆動車両の駆動状態切換装置。
【請求項３】
前記４輪切換制御部は、前記主駆動輪のスリップ時に一定の条件下で前記加減速度適応同期部による前記摩擦係合式クラッチの係合トルク制御を中止し、車両の挙動安定化を優先した同期時間または同期速度で前記噛合い式クラッチを同期させるように前記摩擦係合式クラッチの係合トルクを制御する挙動安定化優先同期部を有する
ことを特徴とする請求項１または２に記載の４輪駆動車両の駆動状態切換装置。
【請求項４】
前記挙動安定化優先同期部は、
前記加減速度適応同期部による前記摩擦係合式クラッチの係合トルク制御で前記噛合い式クラッチを同期させる際の第１同期時間を算出する第１同期時間算出部と、
前記スリップを含む車両の運転状態に基づいて挙動安定化に必要な第２同期時間を定める第２同期時間設定部と、
を有し、前記第１同期時間よりも前記第２同期時間の方が短い場合は、前記加減速度適応同期部による前記摩擦係合式クラッチの係合トルク制御を中止し、該第２同期時間で前記噛合い式クラッチを同期させるように該摩擦係合式クラッチの係合トルクを制御する
ことを特徴とする請求項３に記載の４輪駆動車両の駆動状態切換装置。
【請求項５】
前記駆動力源の動力を前記主駆動輪へ伝達する第１伝達軸と、前記駆動力源の動力の一部を前記副駆動輪へ伝達する第２伝達軸とが、互いに平行に車両の前後方向に沿って配設されており、該第２伝達軸が前記伝達部材である一方、
前記第１伝達軸にはドライブギヤが相対回転可能に配設されているとともに、前記第２伝達軸にはチェーンを介して前記ドライブギヤに連結されたドリブンギヤが相対回転不能に設けられており、
前記第１断接装置は、前記ドライブギヤと前記第１伝達軸との間に配設された摩擦係合式クラッチで、該第１伝達軸を介して前記第２伝達軸を前記駆動力源に接続するものであり、
前記第２断接装置は、前記第２伝達軸の回転を左右の副駆動輪に分配する差動歯車装置と、該左右の副駆動輪の何れか一方との間に配設された噛合い式クラッチである
ことを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の４輪駆動車両の駆動状態切換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は４輪駆動車両に係り、特に、副駆動輪側へ動力を伝達する伝達部材の前後に設けられた摩擦係合式クラッチおよび噛合い式クラッチを何れも遮断して主駆動輪のみを回転駆動する２輪駆動走行中に、副駆動輪を含めた４輪駆動走行へ切り換える駆動状態切換装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
駆動力源の動力が伝達される左右一対の主駆動輪と、４輪駆動走行時に前記駆動力源の動力の一部が伝達部材を介して伝達される左右一対の副駆動輪と、を有する４輪駆動車両が知られている。そして、このような４輪駆動車両に関し、(a) 前記駆動力源と前記伝達部材との間の動力伝達を接続遮断する第１断接装置と、前記伝達部材と前記副駆動輪との間の動力伝達を接続遮断する第２断接装置とを有するとともに、前記第１断接装置および前記第２断接装置の一方は係合トルクを調整可能な摩擦係合式クラッチで他方は噛合い式クラッチであり、(b) 前記摩擦係合式クラッチおよび前記噛合い式クラッチを何れも遮断して前記主駆動輪のみを回転駆動する２輪駆動走行中に、前記副駆動輪を含めた４輪駆動走行へ切り換える際に、前記摩擦係合式クラッチの係合トルクを制御することにより前記伝達部材の回転速度を上昇させ、前記噛合い式クラッチの差回転が所定値以下になる同期後にその噛合い式クラッチを接続する４輪切換制御部を備える駆動状態切換装置が提案されている。特許文献１に記載の４輪駆動車両はその一例で、２輪駆動での走行時に伝達部材（フロントプロペラシャフト１３）の回転が停止させられるため、優れた燃費性能が得られる。特許文献１ではまた、摩擦係合式クラッチ（電制カップリング１２）の係合トルクを制御することにより伝達部材（フロントプロペラシャフト１３）の回転速度を上昇させる同期制御時に、その伝達部材の回転負荷による減速ショック（車両加減速度の変化）を抑制するため、アクセル操作量や車速、或いは操舵角に基づいて目標同期時間を設定し、その目標同期時間で同期させるように摩擦係合式クラッチの係合トルクを制御するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−２２９３６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、このような駆動状態切換装置においても、例えば車速が略一定の定速走行時には同期制御時の僅かな減速ショックで運転者が違和感を感じる可能性がある。同期時間を長くすると、回転負荷による減速ショックが軽減されるが、４輪駆動走行へ移行するまでの所要時間が長くなり、スリップ等により車両の挙動が不安定になる恐れがあるなど、未だ改善の余地があった。
【０００５】
本発明は以上の事情を背景として為されたもので、その目的とするところは、２輪駆動走行から４輪駆動走行へ切り換える際の摩擦係合式クラッチの係合トルクを一層適切に制御し、同期制御時の減速ショックで運転者に違和感を生じさせたり、同期時間が長くなって車両挙動が不安定になったりすることを抑制することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
かかる目的を達成するために、第１発明は、(a) 駆動力源の動力が伝達される左右一対の主駆動輪と、４輪駆動走行時に前記駆動力源の動力の一部が伝達部材を介して伝達される左右一対の副駆動輪と、を有する４輪駆動車両に適用され、(b) 前記駆動力源と前記伝達部材との間の動力伝達を接続遮断する第１断接装置と、前記伝達部材と前記副駆動輪との間の動力伝達を接続遮断する第２断接装置とを有するとともに、前記第１断接装置および前記第２断接装置の一方は係合トルクを調整可能な摩擦係合式クラッチで他方は噛合い式クラッチであり、(c) 前記摩擦係合式クラッチおよび前記噛合い式クラッチを何れも遮断して前記主駆動輪のみを回転駆動する２輪駆動走行中に、前記副駆動輪を含めた４輪駆動走行へ切り換える際に、前記摩擦係合式クラッチの係合トルクを制御することにより前記伝達部材の回転速度を上昇させ、前記噛合い式クラッチの差回転が所定値以下になる同期後にその噛合い式クラッチを接続する４輪切換制御部を備える４輪駆動車両の駆動状態切換装置において、(d) 前記４輪切換制御部は、車両の加速度および減速度の少なくとも一方である車両加減速度に基づいて許容減速度を設定し、前記伝達部材の回転速度を上昇させる際の車両の減速度がその許容減速度になるように前記摩擦係合式クラッチの係合トルクを制御する加減速度適応同期部を有することを特徴とする。
なお、伝達部材の回転速度を上昇させる際の車両の減速度は、減速走行時における減速度の増加、加速走行時における加速度の減少を意味する。
【０００７】
第２発明は、第１発明の４輪駆動車両の駆動状態切換装置において、前記加減速度適応同期部は、前記車両加減速度が大きい場合は小さい場合に比較して前記許容減速度が大きくなるように予め定められた関係からその許容減速度を求めることを特徴とする。
【０００８】
第３発明は、第１発明または第２発明の４輪駆動車両の駆動状態切換装置において、前記４輪切換制御部は、前記主駆動輪のスリップ時に一定の条件下で前記加減速度適応同期部による前記摩擦係合式クラッチの係合トルク制御を中止し、車両の挙動安定化を優先した同期時間または同期速度で前記噛合い式クラッチを同期させるように前記摩擦係合式クラッチの係合トルクを制御する挙動安定化優先同期部を有することを特徴とする。
なお、本明細書におけるスリップは、発進時等の駆動走行時におけるスピン（空回転）を意味する。
【０００９】
第４発明は、第３発明の４輪駆動車両の駆動状態切換装置において、前記挙動安定化優先同期部は、(a) 前記加減速度適応同期部による前記摩擦係合式クラッチの係合トルク制御で前記噛合い式クラッチを同期させる際の第１同期時間を算出する第１同期時間算出部と、(b) 前記スリップを含む車両の運転状態に基づいて挙動安定化に必要な第２同期時間を定める第２同期時間設定部と、を有し、(c) 前記第１同期時間よりも前記第２同期時間の方が短い場合は、前記加減速度適応同期部による前記摩擦係合式クラッチの係合トルク制御を中止し、その第２同期時間で前記噛合い式クラッチを同期させるようにその摩擦係合式クラッチの係合トルクを制御することを特徴とする。
【００１０】
第５発明は、第１発明〜第４発明の何れかの４輪駆動車両の駆動状態切換装置において、(a) 前記駆動力源の動力を前記主駆動輪へ伝達する第１伝達軸と、前記駆動力源の動力の一部を前記副駆動輪へ伝達する第２伝達軸とが、互いに平行に車両の前後方向に沿って配設されており、その第２伝達軸が前記伝達部材である一方、(b) 前記第１伝達軸にはドライブギヤが相対回転可能に配設されているとともに、前記第２伝達軸にはチェーンを介して前記ドライブギヤに連結されたドリブンギヤが相対回転不能に設けられており、(c) 前記第１断接装置は、前記ドライブギヤと前記第１伝達軸との間に配設された摩擦係合式クラッチで、その第１伝達軸を介して前記第２伝達軸を前記駆動力源に接続するものであり、(d) 前記第２断接装置は、前記第２伝達軸の回転を左右の副駆動輪に分配する差動歯車装置と、その左右の副駆動輪の何れか一方との間に配設された噛合い式クラッチであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
このような４輪駆動車両の駆動状態切換装置においては、２輪駆動走行から４輪駆動走行へ切り換える際に、車両加減速度に基づいて許容減速度を設定し、伝達部材の回転速度を上昇させる同期制御時の車両の減速度がその許容減速度になるように摩擦係合式クラッチの係合トルクを制御するため、車両加減速度に応じて適切に同期制御が行なわれるようになる。すなわち、本発明者等の実験によれば、車両加減速度が大きい場合は小さい場合に比較して、同期制御時の減速ショック（加減速度変化）に対する感覚が鈍くなり、運転者が違和感を生じにくくなるため、例えば車両加減速度が小さい定速走行時の許容減速度を小さくして減速ショックを抑制しつつ、減速ショックを感じにくい車両加減速度が大きい加減速走行時には許容減速度を大きくして同期時間を短くし、速やかに４輪駆動走行へ移行することにより、スリップ等による車両挙動の乱れを適切に抑制することができる。
【００１２】
第２発明では、車両加減速度が大きい場合は小さい場合に比較して許容減速度が大きくなるように予め定められた関係から許容減速度を求めるため、車速が略一定の定速走行時には許容減速度が小さくなり、同期制御時の車両の減速度が小さくなるように摩擦係合式クラッチの係合トルクが制御されるため、減速ショックが低減されてドライバビリティが向上し、運転者に違和感を生じさせる可能性が低い。許容減速度が小さいと同期時間、すなわち４輪駆動走行への移行所要時間が長くなるが、定速走行時には一般に４輪駆動走行へ移行する緊急性が低いため、同期時間が長くなっても問題は少ないと考えられる。一方、減速ショックを感じにくい車両の加減速走行時には許容減速度が大きくなり、同期時間が短くなって速やかに４輪駆動走行へ切り換えられるため、スリップ等による車両の挙動の乱れを適切に解消できるとともに優れた駆動力性能を確保することができる。許容減速度が大きいと、それに応じて減速ショックが大きくなるが、元々の車両加減速度が大きいため、運転者に違和感を生じさせる可能性は低い。
【００１３】
第３発明では、主駆動輪のスリップ時に一定の条件下で加減速度適応同期部による摩擦係合式クラッチの係合トルク制御を中止し、車両の挙動安定化を優先した同期時間または同期速度で噛合い式クラッチを同期させるように摩擦係合式クラッチの係合トルクを制御するため、主駆動輪のスリップ時に同期時間すなわち４輪駆動走行への移行所要時間が長くなり、スリップ状態の長期化によって車両挙動が不安定になることを適切に防止することができる。
【００１４】
第４発明では、加減速度適応同期部による摩擦係合式クラッチの係合トルク制御で噛合い式クラッチを同期させる際の第１同期時間を算出するとともに、主駆動輪のスリップを含む車両の運転状態に基づいて挙動安定化に必要な第２同期時間を設定し、第１同期時間よりも第２同期時間の方が短い場合はその第２同期時間で噛合い式クラッチを同期させるように摩擦係合式クラッチの係合トルクを制御するため、主駆動輪のスリップ時に同期時間すなわち４輪駆動走行への移行所要時間が長くなり、スリップ状態の長期化によって車両挙動が不安定になることを適切に防止することができる。
【００１５】
第５発明は、互いに平行に車両の前後方向に沿って配設されている第１伝達軸および第２伝達軸（伝達部材）を備えており、ドライブギヤ、チェーン、およびドリブンギヤを介して第１伝達軸から第２伝達軸に動力が伝達されるとともに、ドライブギヤと第１伝達軸との間に摩擦係合式クラッチが配設され、第２伝達軸の回転を左右の副駆動輪に分配する差動歯車装置と副駆動輪との間に噛合い式クラッチが配設されている場合で、２輪駆動走行から４輪駆動走行へ切り換える際には、摩擦係合式クラッチの係合トルクによってドライブギヤ、チェーン、ドリブンギヤ、第２伝達軸、および差動歯車装置を回転駆動する必要があり、それ等のイナーシャによって大きな減速ショックが発生する可能性がある。このため、第１発明〜第４発明の何れかが適用されることにより、減速ショックを抑制してドライバビリティを向上させつつ、車両の加減速時には速やかに４輪駆動走行へ移行して車両挙動を安定化できるなど、第１発明〜第４発明の効果が適切に得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施例である駆動状態切換装置を備える４輪駆動車両の駆動系統の概略構成を説明する骨子図で、駆動状態を切り換えるための制御系統の要部を併せて示した図である。
【図２】図１の４輪駆動車両が備えているトランスファを具体的に説明する断面図で、ハイギヤ４輪（Ｈ４）走行モード時の状態である。
【図３】トランスファの概略構成を説明する骨子図である。
【図４】トランスファに設けられたねじ機構のナット部材の回動量と走行モードとの関係を例示した図である。
【図５】トランスファがローギヤ４輪ロック（Ｌ４Ｌ）走行モードとされた状態を説明する断面図である。
【図６】図１の電子制御装置が機能的に備えている４輪切換制御部の作動を具体的に説明するフローチャートである。
【図７】図６のステップＳ４で許容減速度Ｇａを算出する際のデータマップの一例を示した図である。
【図８】図６のステップＳ７で第２同期時間Ｂを算出する際のデータマップの一例を示した図である。
【図９】図６のフローチャートに従って４輪切換制御が行なわれた場合の各部の作動状態の変化を説明するタイムチャートの一例である。
【図１０】本発明の他の実施例を説明する図で、図６に対応するフローチャートである。
【図１１】本発明の更に別の実施例を説明する図で、図６に対応するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
駆動力源としては、ガソリンエンジン、ディーゼルエンジン等の内燃機関であっても良いし、電動モータでも良く、その両方を備えたハイブリッド型の駆動力源を採用することもできる。駆動力源の動力は、例えば変速機を介してトランスファの入力部材に伝達され、その入力部材から第１伝達軸に伝達されるが、駆動力源によっては変速機を省略することができるし、第１伝達軸が入力部材を兼ねていても良いなど、種々の態様が可能である。第２伝達軸（伝達部材）は、例えば第１断接装置を介して第１伝達軸に接続されるが、第１断接装置を介して入力部材等に接続することもできる。第１断接装置および第２断接装置は、何れか一方が摩擦係合式クラッチで他方が噛合い式クラッチであれば良い。すなわち、第１断接装置が摩擦係合式クラッチで第２断接装置が噛合い式クラッチでも、第１断接装置が噛合い式クラッチで第２断接装置が摩擦係合式クラッチでも良い。噛合い式クラッチは、シンクロナイザリング等の同期機構を備えていても良いし、同期機構が無くても良い。第１伝達軸および第２伝達軸は、前後輪の一方および他方に駆動力を伝達するもので、第１伝達軸が前輪側で第２伝達軸が後輪側、或いは第１伝達軸が後輪側で第２伝達軸が前輪側の何れでも良い。なお、駆動力源および変速機等から差動歯車装置を介してそのまま左右一対の主駆動輪に動力が伝達され、その差動歯車装置のデフケース等から第１断接装置および伝達部材（第２伝達軸）を介して副駆動輪へ動力が伝達されるようになっていても良い。
【００１８】
加減速度適応同期部は、車両の加速度および減速度の少なくとも一方である車両加減速度に基づいて設定された許容減速度に応じて摩擦係合式クラッチの係合トルク、すなわち摩擦材に対する押圧力を制御するもので、許容減速度が大きい場合は摩擦係合式クラッチを大きな係合トルクで係合させて伝達部材の回転速度を速やかに上昇させることが可能であり、噛合い式クラッチが短時間で同期させられて同期時間が短くなり、その後に噛合い式クラッチが係合させられることにより速やかに４輪駆動走行へ移行することができる。また、許容減速度が小さい場合は摩擦係合式クラッチを小さな係合トルクで係合させて伝達部材の回転速度を緩やかに上昇させる必要があり、噛合い式クラッチが同期するまでの同期時間が長くなるとともに、その後に噛合い式クラッチが係合させられて４輪駆動走行へ移行するまでの移行所要時間が長くなる。摩擦係合式クラッチの係合トルク制御は、例えば許容減速度となる係合トルクを算出してフィードフォワード制御したり、許容減速度となる同期速度（伝達部材の回転速度変化など）で同期が進行するように係合トルクをフィードバック制御したり、或いはその両方を併用したりするなど、種々の態様が可能である。
【００１９】
加減速度適応同期部は、車両加減速度に基づいて設定された許容減速度に応じて摩擦係合式クラッチの係合トルクを制御するが、必ずしも車両加減速度のみに基づいて許容減速度が定められる必要はなく、例えば車速やアクセル操作量、操舵角、主駆動輪のスリップ量等の他の車両状態を加味して許容減速度が定められても良い。車両加減速度は、車両の加速度および減速度の少なくとも一方で、車両が加速する加速時のみに適用されても良いし、車両が減速する減速時のみに適用されても良く、加速時および減速時の両方に適用されても良い。
【００２０】
加減速度適応同期部は、例えば車両加減速度が大きい場合は小さい場合に比較して許容減速度が大きくなるように予め定められた関係からその許容減速度を求めるように構成されるが、この関係は、車両加減速度が大きくなるに従って許容減速度が連続的に大きくなるものでも良いし、２段階或いは３段階以上の多段階で許容減速度が大きくなるものでも良い。車両加減速度に対する許容減速度は、例えば運転者の感覚等に基づいて予め実験等により定められ、全体的には車両加減速度が大きい場合は小さい場合に比較して許容減速度が大きくなるが、逆の特性の加減速度領域を含んでいても良い。
【００２１】
４輪切換制御部は、例えば主駆動輪のスリップ時に一定の条件下で加減速度適応同期部による摩擦係合式クラッチの係合トルク制御を中止するように構成されるが、車両加減速度に加えてスリップ量や横Ｇ等の運転状態を考慮して許容減速度が設定される場合、例えば車両挙動に応じて許容減速度が補正されるような場合には、スリップの有無に拘らず加減速度適応同期部による摩擦係合式クラッチの係合トルク制御を実施することができる。上記一定の条件は、例えば加減速度適応同期部による摩擦係合式クラッチの係合トルク制御で噛合い式クラッチを同期させる際の第１同期時間と、スリップ時の車両挙動を安定化させるために車両の加減速度や操舵角等の運転状態に応じて予め定められた第２同期時間とを比較して、第２同期時間の方が短い場合に加減速度適応同期部による制御を中止するように定められるが、スリップ等で車両挙動が不安定な場合は一律に加減速度適応同期部による制御を中止しても良いなど、種々の態様が可能である。また、同期時間で比較する代わりに、伝達部材の回転速度の変化速度（回転加速度）等の同期速度で比較し、同期速度が速い方を選択しても良い。
【００２２】
４輪駆動車両は、例えば(a) 互いに平行に車両の前後方向に沿って配設されている第１伝達軸および第２伝達軸（伝達部材）を有し、第１伝達軸にはドライブギヤが相対回転可能に配設されている一方、第２伝達軸にはチェーンを介してドライブギヤに連結されたドリブンギヤが相対回転不能に設けられており、(b) ドライブギヤと第１伝達軸との間に配設された第１断接装置を介して第１伝達軸から第２伝達軸に動力が伝達されるように構成される。また、(a) 駆動力源の動力が差動歯車装置を介して左右の主駆動輪に分配されるとともに、(b) 左右の副駆動輪に動力を伝達するプロペラシャフトが伝達部材で、(c) 上記差動歯車装置のデフケースとプロペラシャフトとの間に配設された第１断接装置を介してデフケースからプロペラシャフトに動力が伝達されるように構成することもできるなど、本発明は共通の駆動力源によって主駆動輪および副駆動輪を回転駆動する種々の態様の４輪駆動車両に適用され得る。
【００２３】
摩擦係合式クラッチとしては、例えば電動式送りねじ機構や油圧等による押圧力で係合させられる単板式或いは多板式のクラッチが用いられるが、電磁式クラッチをパイロットクラッチとしてカムを介して多板式のメインクラッチを係合させる電磁カップリングなどでも良い。電動式送りねじ機構は、例えば(a) 電動モータと、(b) 互いに螺合するねじ軸部材およびナット部材の何れか一方の部材である回転ねじ部材が前記電動モータによって回転駆動されることにより、該ねじ軸部材およびナット部材の何れか一方の部材である軸方向移動ねじ部材が、軸方向へ移動させられるねじ機構と、(c) 前記軸方向移動ねじ部材の前記軸方向の一方向への移動に伴って機械的に前記摩擦係合式クラッチを押圧して係合トルクを増大し、該軸方向移動ねじ部材の逆方向への移動に伴って機械的に該摩擦係合式クラッチの押圧力を低下させて係合トルクを減少させるピストン等の押圧部材と、を有して構成される。上記回転ねじ部材および軸方向移動ねじ部材は同一のねじ部材（ねじ軸部材またはナット部材）であっても良いが、互いに異なるねじ部材、すなわち回転ねじ部材がねじ軸部材およびナット部材の何れか一方で、軸方向移動ねじ部材がねじ軸部材およびナット部材の他方であっても良い。
【実施例】
【００２４】
以下、本発明の実施例を、図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下の実施例において図は適宜簡略化或いは変形されており、各部の寸法比および形状等は必ずしも正確に描かれていない。
【００２５】
図１は、本発明の一実施例である駆動状態切換装置１０を備えている４輪駆動車両８の駆動系統の概略構成を説明する骨子図で、４輪駆動車両８における各種制御のための制御系統の要部を併せて示した図である。４輪駆動車両８は、駆動力源としてのエンジン１２、左右の前輪１４Ｌ、１４Ｒ（特に区別しない場合には前輪１４という）、左右の後輪１６Ｌ、１６Ｒ（特に区別しない場合には後輪１６という）、エンジン１２の動力を前輪１４および後輪１６へそれぞれ伝達する動力伝達装置１８等を備えている。後輪１６は、２輪駆動（２ＷＤ）走行中および４輪駆動（４ＷＤ）走行中の時に共に駆動輪となる主駆動輪である。前輪１４は、２ＷＤ走行中の時に従動輪となり且つ４ＷＤ走行中の時に駆動輪となる副駆動輪である。本実施例の４輪駆動車両８は、前置エンジン後輪駆動（ＦＲ）をベースとする４輪駆動車両である。エンジン１２は、ガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の内燃機関である。エンジン１２の代わりに電動モータ等の他の駆動力源を採用することもできる。
【００２６】
動力伝達装置１８は、エンジン１２に連結された変速機（トランスミッション）２０、変速機２０に連結された前後輪動力分配装置であるトランスファ２２、トランスファ２２にそれぞれ連結されたフロントプロペラシャフト２４及びリヤプロペラシャフト２６、フロントプロペラシャフト２４に連結された前輪用差動歯車装置２８、リヤプロペラシャフト２６に連結された後輪用差動歯車装置３０、前輪用差動歯車装置２８に連結された左右の前輪車軸３２Ｌ、３２Ｒ（特に区別しない場合には前輪車軸３２という）、後輪用差動歯車装置３０に連結された左右の後輪車軸３４Ｌ、３４Ｒ（特に区別しない場合には後輪車軸３４という）等を備えている。このように構成された動力伝達装置１８において、変速機２０を介してトランスファ２２へ伝達されたエンジン１２の動力は、トランスファ２２から、リヤプロペラシャフト２６、後輪用差動歯車装置３０、後輪車軸３４等の後輪側の動力伝達経路を順次介して後輪１６へ伝達される。また、後輪１６側へ伝達されるエンジン１２の動力の一部は、トランスファ２２にて前輪１４側へ分配されて、フロントプロペラシャフト２４、前輪用差動歯車装置２８、前輪車軸３２等の前輪側の動力伝達経路を順次介して前輪１４へ伝達される。
【００２７】
変速機２０は、例えば遊星歯車式、２軸噛合式等の有段の自動変速機で、前進走行用の複数の前進ギヤ段、後進走行用の後進ギヤ段、および動力伝達を遮断するニュートラルを成立させることが可能で、運転席の近傍に配置されたシフトレバー２２０が運転者によって操作されることにより、電子制御装置２００から出力されるシフト制御信号Ｓshに従って電気的に切り換えられる。シフトレバー２２０は、前進走行を選択するＤ位置、後進走行を選択するＲ位置、およびニュートラルを選択するＮ位置等へ操作可能である。なお、変速機２０として、運転者の手動操作で機械的に複数の前進ギヤ段および後進ギヤ段へ切り換えることができる２軸噛合式等の手動変速機が用いられても良い。
【００２８】
前輪用差動歯車装置２８と前輪１４Ｒとの間の前輪車軸３２Ｒには、フロント側クラッチ３６が設けられている。フロント側クラッチ３６は、前輪用差動歯車装置２８と前輪１４Ｒとの間の動力伝達経路を選択的に接続または遮断する、電気的に制御される噛合い式クラッチ（ドグクラッチ）であり、例えばスプラインが設けられたスリーブを移動させて相対回転不能に接続したり、相対回転可能なように遮断したりする電動式送りねじ機構や油圧シリンダ等のアクチュエータ３７を備えている。このフロント側クラッチ３６は第２断接装置である。なお、フロント側クラッチ３６は同期機構（シンクロ機構）を備えていないが、必要に応じてシンクロナイザリング等の同期機構が備えられても構わない。
【００２９】
図２および図３は、トランスファ２２の概略構成を説明する図であって、図２はトランスファ２２の断面図、図３はトランスファ２２の骨子図である。トランスファ２２は、非回転部材としてのトランスファケース４０を備えている。トランスファ２２は、トランスファケース４０により回転可能に支持された入力軸４２、後輪１６へ動力を出力する後輪側出力軸４４、前輪１４へ動力を出力する、すなわち後輪側出力軸４４とは動力の出力先を別にするスプロケット状のドライブギヤ４６、入力軸４２の回転を変速して後輪側出力軸４４へ伝達する副変速機としてのハイロー変速機構４８、後輪側出力軸４４からドライブギヤ４６へ伝達する伝達トルクを調節する、すなわち後輪側出力軸４４の動力の一部をドライブギヤ４６に伝達する摩擦係合式の前輪駆動用クラッチ５０を、共通の第１軸線（軸心）Ｃ１上に備えている。入力軸４２および後輪側出力軸４４は、相互に同心で相対回転可能に、それぞれ第１支持ベアリング７１、第２支持ベアリング（出力軸支持ベアリング）７３を介してトランスファケース４０によって支持されており、ドライブギヤ４６は、後輪側出力軸４４に相対回転可能に同心に第３支持ベアリング７５を介して支持されている。すなわち、入力軸４２、後輪側出力軸４４、ドライブギヤ４６は、それぞれ第１軸線Ｃ１まわりに回転可能にトランスファケース４０によって支持されている。また、後輪側出力軸４４のフロント側の端部はベアリング７７によって回転可能に支持されている。上記入力軸４２は入力部材に相当し、変速機２０の出力軸にスプライン等の継手を介して相対回転不能に連結される。後輪側出力軸４４は第１伝達軸に相当し、前輪駆動用クラッチ５０は多板の摩擦係合式クラッチで第１断接装置に相当する。
【００３０】
トランスファ２２は、トランスファケース４０内において、前輪側出力軸５２と、前輪側出力軸５２に一体に設けられたスプロケット状のドリブンギヤ５４とを第１軸線Ｃ１と平行な共通の第２軸線Ｃ２上に備えている。更に、トランスファ２２は、ドライブギヤ４６とドリブンギヤ５４とに跨がって巻き掛けられた前輪駆動用チェーン５６と、後輪側出力軸４４とドライブギヤ４６とを相対回転不能に連結するドグクラッチとして４ＷＤロック機構５８と、を備えている。上記前輪側出力軸５２は、スプライン等の連結継手を介してフロントプロペラシャフト２４に相対回転不能に連結されており、フロントプロペラシャフト２４と共に、伝達部材である第２伝達軸を構成している。
【００３１】
ハイロー変速機構４８は、ハイギヤ段（変速比が小さい高速側変速段）Ｈおよびローギヤ段（変速比が大きい低速側変速段）Ｌの何れかを成立させて、変速機２０から入力軸４２に伝達された回転を変速して後輪側出力軸４４に伝達する。後輪側出力軸４４は、スプライン等の連結継手を介してリヤプロペラシャフト２６に相対回転不能に連結されている。ハイロー変速機構４８は、シングルピニオン型の遊星歯車装置６０と、ハイロースリーブ６２とを備えている。遊星歯車装置６０は、第１軸線Ｃ１まわりに相対回転不能に入力軸４２に連結されたサンギヤＳと、サンギヤＳに対して同心に配置され、第１軸線Ｃ１まわりに回転不能にトランスファケース４０に連結されたリングギヤＲと、これらサンギヤＳおよびリングギヤＲに噛み合う複数のピニオンギヤＰを自転可能且つサンギヤＳまわりに公転可能に支持するキャリヤＣＡとを有している。このため、サンギヤＳの回転速度は入力軸４２に対して等速であり、キャリヤＣＡの回転速度は入力軸４２に対して減速される。また、サンギヤＳの内周面にはハイ側ギヤ歯６４が設けられ、キャリヤＣＡにはハイ側ギヤ歯６４と同径のロー側ギヤ歯６６が設けられている。ハイ側ギヤ歯６４は、入力軸４２と等速の回転を出力するハイギヤ段Ｈの成立に関与するスプライン歯である。ロー側ギヤ歯６６は、入力軸４２よりも低速の回転を出力するローギヤ段Ｌの成立に関与するスプライン歯である。ハイロースリーブ６２は、後輪側出力軸４４に対して第１軸線Ｃ１方向の相対移動可能且つ相対回転不能にスプライン嵌合されているとともに、フォーク連結部６２ａと、フォーク連結部６２ａと隣接して一体的に設けられた外周歯６２ｂとを備えている。外周歯６２ｂは、ハイロースリーブ６２が第１軸線Ｃ１と平行な方向へ移動させられることにより、ハイ側ギヤ歯６４およびロー側ギヤ歯６６に択一的に噛み合わされる。ハイ側ギヤ歯６４と外周歯６２ｂとが噛み合うことで、入力軸４２の回転と等速の回転が後輪側出力軸４４へ伝達され、ロー側ギヤ歯６６と外周歯６２ｂとが噛み合うことで、入力軸４２の回転に対して減速された回転が後輪側出力軸４４へ伝達される。ハイ側ギヤ歯６４およびハイロースリーブ６２は、ハイギヤ段Ｈを形成するハイギヤ段用クラッチとして機能し、ロー側ギヤ歯６６およびハイロースリーブ６２は、ローギヤ段Ｌを形成するローギヤ段用クラッチとして機能する。
【００３２】
トランスファ２２は、ドライブギヤ４６へ伝達する伝達トルクを前輪駆動用クラッチ５０により調整して、ハイロー変速機構４８から伝達された動力を後輪１６のみへ伝達したり、或いは前輪１４にも分配する。トランスファ２２はまた、４ＷＤロック機構５８によりリヤプロペラシャフト２６とフロントプロペラシャフト２４との間の回転差を発生させない４ＷＤロック状態（直結状態）とそれらの間の回転差を許容する４ＷＤ非ロック状態（解放状態）とのいずれかに切り換える。つまり、トランスファ２２は、前輪駆動用クラッチ５０を介した伝達トルクが零とされ且つ４ＷＤロック機構５８が解放された状態では、後輪側出力軸４４から前輪側出力軸５２への動力伝達は行われない一方で、前輪駆動用クラッチ５０を介してトルクが伝達されるか或いは４ＷＤロック機構５８が直結された状態では、後輪側出力軸４４からドライブギヤ４６、前輪駆動用チェーン５６、およびドリブンギヤ５４を介して前輪側出力軸５２へ動力伝達が行われる。
【００３３】
４ＷＤロック機構５８は、ドライブギヤ４６の内周面に設けられたロック歯６８と、後輪側出力軸４４に対して第１軸線Ｃ１方向の相対移動可能且つ相対回転不能にスプライン嵌合されているロックスリーブ７０とを備えている。ロックスリーブ７０には、第１軸線Ｃ１方向の移動でドライブギヤ４６に形成されたロック歯６８に噛み合う外周歯７０ａが外周面に設けられており、その外周歯７０ａとロック歯６８とが噛み合う４ＷＤロック機構５８の直結状態では、後輪側出力軸４４とドライブギヤ４６とが一体的に回転させられる４ＷＤロック状態が形成される。
【００３４】
前記ハイロー変速機構４８のハイロースリーブ６２は、入力軸４２に設けられた第１支持ベアリング７１に対して（より具体的には遊星歯車装置６０に対して）ドライブギヤ４６側の空間に設けられている。ロックスリーブ７０は、ハイロー変速機構４８とドライブギヤ４６との間の空間に、ハイロースリーブ６２と隣接して別体で設けられている。これ等のハイロースリーブ６２とロックスリーブ７０との間には、それぞれに当接してハイロースリーブ６２とロックスリーブ７０とを相互に離間させる側へ付勢する予圧状態の第１スプリング７２が配設されている。また、ドライブギヤ４６とロックスリーブ７０との間には、後輪側出力軸４４のばね受け突部４４ａとロックスリーブ７０とに当接してロックスリーブ７０をロック歯６８から離すフロント側へ付勢する予圧状態の第２スプリング７４が配設されている。第１スプリング７２および第２スプリング７４は何れも圧縮コイルスプリングで、第１スプリング７２の付勢力は第２スプリング７４よりも大きく設定されている。ばね受け突部４４ａは、ドライブギヤ４６の径方向内側の空間において外周側へ突出して設けられた後輪側出力軸４４の鍔部である。ハイ側ギヤ歯６４は、第１軸線Ｃ１方向においてロー側ギヤ歯６６よりもロックスリーブ７０から離れたフロント側位置に設けられている。したがって、ハイロースリーブ６２がロックスリーブ７０から離間するフロント側（図２、３において左側）のハイギヤ位置へ移動させられることにより、外周歯６２ｂがハイ側ギヤ歯６４と噛み合わされてハイギヤ段Ｈが成立させられ、ハイロースリーブ６２がロックスリーブ７０に接近するリヤ側（図２、３において右側）のローギヤ位置へ移動させられることにより、外周歯６２ｂがロー側ギヤ歯６６と噛み合わされてローギヤ段Ｌが成立させられる。ロックスリーブ７０は、ハイロースリーブ６２がリヤ側のローギヤ位置へ移動させられるのに伴い、第１スプリング７２の付勢力に従ってリヤ側のロック位置へ移動させられ、外周歯７０ａがロック歯６８と噛み合わされて４ＷＤロック機構５８が直結状態（４ＷＤロック状態）とされる。また、ハイロースリーブ６２がフロント側のハイギヤ位置へ移動させられるのに伴い、第２スプリング７４の付勢力に従ってフロント側のロック解除位置へ移動させられ、外周歯７０ａとロック歯６８との噛合が解除されて４ＷＤロック機構５８が解放状態とされる。
【００３５】
前輪駆動用クラッチ５０は、後輪側出力軸４４に相対回転不能に連結されたクラッチハブ７６と、ドライブギヤ４６に相対回転不能に連結されたクラッチドラム７８と、クラッチハブ７６とクラッチドラム７８との間に配設されて両者を選択的に接続遮断する摩擦係合要素（摩擦板）８０と、摩擦係合要素８０を押圧する押圧部材としてのピストン８２とを備える。前輪駆動用クラッチ５０は、後輪側出力軸４４の軸心Ｃ１方向で、ドライブギヤ４６に対してハイロー切換機構４８とは反対側に後輪側出力軸４４の軸心Ｃ１回りに配置されて、ドライブギヤ４６側に移動するピストン８２によって摩擦係合要素８０が押し付けられる。前輪駆動用クラッチ５０は、第１軸線Ｃ１方向においてドライブギヤ４６に対して４ＷＤロック機構５８と反対側に第１軸線Ｃ１上に配設されており、ドライブギヤ４６側（フロント側）へ移動するピストン８２によって摩擦係合要素８０が押し付けられて摩擦係合させられる。すなわち、前輪駆動用クラッチ５０は、ピストン８２が押圧側であるフロント側（図２、３において左側）へ移動させられ、摩擦係合要素８０に当接する状態では、ピストン８２の移動量に応じて係合トルク（伝達トルク容量）を調整可能なトルク可変接続状態、または完全接続状態となる。一方、ピストン８２がドライブギヤ４６から離間する非押圧側であるリヤ側へ移動させられ、摩擦係合要素８０に当接しない状態では、解放状態（遮断状態）となる。
【００３６】
前輪駆動用クラッチ５０が遮断状態で且つロックスリーブ７０の外周歯７０ａとロック歯６８とが噛み合っていない４ＷＤロック機構５８の解放状態では、後輪側出力軸４４とドライブギヤ４６との間の動力伝達が遮断されて、変速機２０から伝達された動力を後輪１６のみへ伝達する２ＷＤ状態となる。この２ＷＤ状態で、ハイロー変速機構４８がハイギヤ段Ｈとされることにより、ハイギヤ２輪（Ｈ２）走行モードが成立させられる。Ｈ２走行モードでは、フロント側クラッチ３６および前輪駆動用クラッチ５０が共に遮断されるため、フロントプロペラシャフト２４や前輪側出力軸５２、ドライブギヤ４６、前輪駆動用チェーン５６、前輪用差動歯車装置２８等が回転停止させられ、優れた燃費性能が得られる。ハイロー変速機構４８がハイギヤ段Ｈで、４ＷＤロック機構５８が解放状態で、且つ前輪駆動用クラッチ５０がトルク可変接続状態または完全接続状態になると、ハイギヤ段の４ＷＤ状態すなわちハイギヤ４輪（Ｈ４）走行モードが成立させられる。このＨ４走行モードは更に、前輪駆動用クラッチ５０のトルク可変接続状態では、後輪側出力軸４４とドライブギヤ４６との間の回転差動が許容されて、差動状態（４ＷＤ非ロック状態）が可能であり、前輪駆動用クラッチ５０の係合トルクが制御されることで、前輪１４と後輪１６とのトルク配分を例えば０：１００〜５０：５０程度の範囲で連続的に変更することができるハイギヤ４輪オート（Ｈ４Ａ）走行モードとなる。また、前輪駆動用クラッチ５０の完全接続状態では、後輪側出力軸４４とドライブギヤ４６とが一体的に回転させられる４ＷＤロック状態となり、ハイギヤ４輪ロック（Ｈ４Ｌ）走行モードとなる。一方、ハイロー変速機構４８がローギヤ段Ｌで、前輪駆動用クラッチ５０が遮断状態で、且つ４ＷＤロック機構５８が直結状態（４ＷＤロック状態）とされると、ローギヤ４輪ロック（Ｌ４Ｌ）走行モードが成立させられる。このＬ４Ｌ走行モードは、例えば河川敷や岩場、急斜面などのオフロードを大トルクで低速走行する場合に好適に選択される。
【００３７】
トランスファ２２は、ハイロー変速機構４８、前輪駆動用クラッチ５０、および４ＷＤロック機構５８を作動させて走行モードを切り換えるために、電動モータ８４、電動モータ８４の回転運動を直線運動に変換するねじ機構８６、ねじ機構８６の直線運動をハイロー切替機構４８および４ＷＤロック機構５８へ伝達する伝達機構８８を、更に備えている。
【００３８】
ねじ機構８６は、前輪駆動用クラッチ５０に対してドライブギヤ４６とは反対側において第１軸線Ｃ１と同心に配置されており、互いに螺合させられたねじ軸部材９２およびナット部材９４を備えている。ねじ軸部材９２は、第１軸線Ｃ１方向に移動不能且つ第１軸線Ｃ１まわりに回転可能にトランスファケース４０に配設されており、減速機構として機能するウォームギヤ９０を介して電動モータ８４によって回転駆動される。ウォームギヤ９０は、電動モータ８４のモータシャフトに一体的に連結されたウォーム９８と、ねじ軸部材９２に一体的に固設されたウォームホイール１００とを備えた歯車対で、電動モータ８４の回転はウォームギヤ９０を介してねじ軸部材９２へ減速されて伝達される。ナット部材９４は、第１軸線Ｃ１方向に移動可能且つ第１軸線Ｃ１まわりに回動不能に配設されているとともに、複数のボール９６を介してねじ軸部材９２と螺合されている。このように構成されたねじ機構８６では、ねじ軸部材９２が電動モータ８４により回転駆動されることによって、ナット部材９４が第１軸線Ｃ１方向に直線移動させられる。すなわち、ねじ軸部材９２は、電動モータ８４によって回転駆動される回転ねじ部材として機能し、ナット部材９４は軸方向へ移動させられる軸方向移動ねじ部材として機能する。ねじ機構８６は、ねじ軸部材９２に伝達された電動モータ８４の回転を、ナット部材９４の直線運動に変換する。
【００３９】
前輪駆動用クラッチ５０のピストン８２は、ねじ機構８６のナット部材９４に対して第１軸線Ｃ１と平行な方向の相対移動不能且つ第１軸線Ｃ１まわりに相対回転可能に連結されている。これによって、ねじ機構８６におけるナット部材９４の直線運動が、前輪駆動用クラッチ５０の摩擦係合要素８０に伝達され、そのナット部材９４の軸方向位置に応じて前輪駆動用クラッチ５０が遮断状態、トルク可変接続状態、および完全接続状態に切り換えられる。具体的には、ナット部材９４が図５に示すように第１軸線Ｃ１方向のリヤ側に位置する状態では、ピストン８２が摩擦係合要素８０から離間して前輪駆動用クラッチ５０が解放状態とされ、ナット部材９４がフロント側へ移動させられると、ピストン８２が摩擦係合要素８０に当接させられるようになり、前輪駆動用クラッチ５０がトルク可変接続状態とされる。このトルク可変接続状態では、ナット部材９４の直線運動力すなわち電動モータ８４のモータトルクに応じて、ピストン８２が前輪駆動用クラッチ５０の摩擦係合要素８０に押圧され、その前輪駆動用クラッチ５０の係合トルクが調整される。ナット部材９４が更にフロント側へ移動させられると、図２に示すように前輪駆動用クラッチ５０が完全接続状態とされる。
【００４０】
伝達機構８８は、第１軸線Ｃ１と平行な別の第３軸線Ｃ３まわりに設けられて、ナット部材９４に連結されたフォークシャフト１０２と、フォークシャフト１０２に固設されて、ハイロースリーブ６２に連結されたフォーク１０４とを備えている。伝達機構８８は、ねじ機構８６におけるナット部材９４の直線運動力を、フォークシャフト１０２およびフォーク１０４を介してハイロー切替機構４８のハイロースリーブ６２へ伝達する。ハイロースリーブ６２とロックスリーブ７０とは第１スプリング７２を介して相互に力が付与され、又、ロックスリーブ７０は第２スプリング７４を介して後輪側出力軸４４のばね受け突部４４ａから力を付与されている。従って、伝達機構８８は、ねじ機構８６におけるナット部材９４の直線運動力を、ハイロースリーブ６２を介して４ＷＤロック機構５８のロックスリーブ７０へ伝達する。
【００４１】
フォークシャフト１０２は、トランスファケース４０内において後輪側出力軸４４と平行に、且つ軸方向である第３軸線Ｃ３方向に移動可能に配設されている。このフォークシャフト１０２は、待ち機構１０６を介してナット部材９４に連結されており、ナット部材９４の直線往復移動に伴って機械的に第３軸線Ｃ３方向へ直線往復移動させられる。待ち機構１０６は、第３軸線Ｃ３と平行な方向にフォークシャフト１０２に対して摺動可能に第３軸線Ｃ３上に配置されるとともに、一端部に設けられた鍔どうしが相対する一対の鍔付円筒部材１０８ａ、１０８ｂと、一対の鍔付円筒部材１０８ａ、１０８ｂの間に介在させられた円筒状のスペーサ１１０と、スペーサ１１０の外周側に予圧状態で配置されたばね部材（圧縮コイルスプリング）１１２と、一対の鍔付円筒部材１０８ａ、１０８ｂを第３軸線Ｃ３と平行な方向に摺動可能に把持する把持部材１１４と、把持部材１１４とナット部材９４とを一体的に連結する連結部材１１６と、を備えている。把持部材１１４は、鍔付円筒部材１０８ａ、１０８ｂの鍔に当接することで鍔付円筒部材１０８ａ、１０８ｂをフォークシャフト１０２上で摺動させる。鍔付円筒部材１０８ａ、１０８ｂの鍔が共に把持部材１１４と当接した状態における鍔間の長さは、スペーサ１１０の長さよりも長くされている。従って、鍔が共に把持部材１１４と当接した状態は、ばね部材１１２の付勢力によって形成される。また、待ち機構１０６には、鍔付円筒部材１０８ａ、１０８ｂの各々の第３軸線Ｃ３方向の離間を制限するようにフォークシャフト１０２に設けられたストッパ１１８ａ、１１８ｂが備えられている。ストッパ１１８ａ、１１８ｂにより鍔付円筒部材１０８ａ、１０８ｂの離間が制限されることで、ナット部材９４の直線運動力を、把持部材１１４を介してフォークシャフト１０２に伝達することができる。
【００４２】
フォークシャフト１０２には、シフトフォーク１０４が一体的に設けられている。シフトフォーク１０４は、ハイロースリーブ６２に設けられた前記フォーク連結部６２ａに連結されており、フォークシャフト１０２の直線往復移動に伴ってハイロースリーブ６２が機械的に第１軸線Ｃ１方向へ直線往復移動させられることにより、ハイロー変速機構４８のギヤ段が切り換えられる。すなわち、例えば図２に示すようにハイロースリーブ６２の外周歯６２ｂがハイ側ギヤ歯６４と噛み合ってハイギヤ段Ｈが成立している状態から、フォークシャフト１０２がリヤ側へ移動されられると、ハイロースリーブ６２がドライブギヤ４６側へ移動させられ、外周歯６２ｂがロー側ギヤ歯６６と噛み合わされてローギヤ段Ｌが成立させられる。また、図５に示すようにローギヤ段Ｌが成立している状態から、フォークシャフト１０２が矢印Ｆ２方向とは反対方向すなわちフロント側へ移動されられると、ハイロースリーブ６２がドライブギヤ４６から離れる側へ移動させられ、外周歯６２ｂがハイ側ギヤ歯６４と噛み合わされてハイギヤ段Ｈが成立させられる。
【００４３】
伝達機構８８は、前記第１スプリング７２および第２スプリング７４を備えて構成されており、上記ハイロー変速機構４８のギヤ段の切換に連動して４ＷＤロック機構５８の作動状態を機械的に切り換える。すなわち、図２に示すようにハイロー変速機構４８がハイギヤ段Ｈとされた状態では、４ＷＤロック機構５８は解放状態であり、ハイロースリーブ６２がドライブギヤ４６側へ移動させられてローギヤ段Ｌに切り換えられると、ロックスリーブ７０が第１スプリング７２の付勢力に従ってリヤ側のロック位置へ移動させられ、外周歯７０ａがロック歯６８と噛み合わされて４ＷＤロック機構５８が直結状態（４ＷＤロック状態）となる。また、図５に示すようにハイロー変速機構４８がローギヤ段Ｌとされた状態では、４ＷＤロック機構５８は直結状態であり、ハイロースリーブ６２がドライブギヤ４６から離れるフロント側へ移動させられてハイギヤ段Ｈに切り換えられると、ロックスリーブ７０が第２スプリング７４の付勢力に従ってフロント側へ移動させられ、外周歯７０ａとロック歯６８との噛合が解除されて４ＷＤロック機構５８が解放状態となる。フォークシャフト１０２は、第３軸線Ｃ３方向において、ハイロー変速機構４８がハイギヤ段Ｈで且つ４ＷＤロック機構５８が解放状態のハイギヤ位置と、ハイロー変速機構４８がローギヤ段Ｌで且つ４ＷＤロック機構５８が４ＷＤロック状態のローギヤ位置との間を移動させられる。
【００４４】
前記前輪駆動用クラッチ５０の摩擦係合要素８０は、電動モータ８４によってねじ軸部材９２が一方向（ナット部材９４をフロント側へ移動させる回転方向）へ回転させられ、フォークシャフト１０２がローギヤ位置からハイギヤ位置へ移動させられる際に、ねじ軸部材９２の回動に伴うナット部材９４の軸方向移動によってピストン８２がフロント側へ移動させられるが、そのローギヤ位置およびハイギヤ位置の何れの場合も、ピストン８２による押圧が解除された遮断状態に保持される。すなわち、フォークシャフト１０２がローギヤ位置へ移動させられると前記Ｌ４Ｌ走行モードが成立させられ、フォークシャフト１０２がハイギヤ位置へ移動させられると前記Ｈ２走行モードが成立させられる。図４は、ねじ軸部材９２の一方向の回動量、すなわちナット部材９４のフロント側への移動量と、走行モードとの関係を示した図である。また、図５はＬ４Ｌ走行モードが成立させられた状態である。
【００４５】
一方、フォークシャフト１０２がハイギヤ位置とされた状態から、ねじ軸部材９２が電動モータ８４によって更に一方向へ回動させられると、ナット部材９４のフロント側への移動に伴ってピストン８２が摩擦係合要素８０に当接させられ、前輪駆動用クラッチ５０が前輪１４側へ動力を伝達する接続状態になり、Ｈ４走行モードが成立させられる。このＨ４走行モードでは、ナット部材９４の軸方向位置に応じて、前輪駆動用クラッチ５０がトルク可変接続状態すなわち差動回転が許容されるＨ４Ａ走行モードと、前輪駆動用クラッチ５０が完全接続されるＨ４Ｌ走行モードが成立させられる。
【００４６】
すなわち、図４に示すように、ねじ軸部材９２の回動位置に応じて、Ｌ４Ｌ走行モード⇔Ｈ２走行モード⇔Ｈ４Ａ走行モード⇔Ｈ４Ｌ走行モードに、その順番で切り換えられるのである。言い換えれば、電動モータ８４によってねじ軸部材９２が図４に示す各回動位置Ｌ４Ｌ、Ｈ２、Ｈ４Ａ、Ｈ４Ｌへ回動させられることにより、それぞれＬ４Ｌ走行モード、Ｈ２走行モード、Ｈ４Ａ走行モード、Ｈ４Ｌ走行モード、が成立させられる。前輪駆動用クラッチ５０の係合トルクに対応する電動モータ８４のモータトルクの制御でＨ４Ｌ位置やＨ４Ａ位置が定められても良い。待ち機構１０６は、Ｈ４Ｌ走行モード⇔Ｈ４Ａ走行モード⇔Ｈ２走行モードの切換時のナット部材９４の軸方向移動、すなわちフォークシャフト１０２に対する相対移動、を許容するように構成されている。
【００４７】
トランスファ２２は、フォークシャフト１０２をハイギヤ位置またはローギヤ位置に位置決めするシャフト位置決め機構１２０を備えている。シャフト位置決め機構１２０は、フォークシャフト１０２が摺動するトランスファケース４０の内周面に形成された収容孔１２２と、収容孔１２２に収容されたロックボール１２４と、収容孔１２２に収容されてロックボール１２４をフォークシャフト１０２側へ付勢するロック用スプリング１２６と、フォークシャフト１０２の外周面に形成された一対の凹所１２８ｈおよび１２８ｌとを備えている。そして、ロックボール１２４が凹所１２８ｈと係合させられることにより、フォークシャフト１０２がハイギヤ位置に位置決めされ、ロックボール１２４が凹所１２８ｌと係合させられることにより、フォークシャフト１０２がローギヤ位置に位置決めされる。シャフト位置決め機構１２０により、その各ギヤ位置において電動モータ８４からの出力を停止してもフォークシャフト１０２の各ギヤ位置が保持される。
【００４８】
トランスファ２２は、フォークシャフト１０２のローギヤ位置を検出するローギヤ位置検出スイッチ１３０を備えている。ローギヤ位置検出スイッチ１３０は、例えばボール型の接触スイッチで、ローギヤ位置へ移動させられたフォークシャフト１０２と接触させられることにより、ローギヤ位置へ移動させられたことを検出する。ローギヤ位置検出スイッチ１３０によってローギヤ位置であることが検出されると、例えばＬ４Ｌ走行モードであることを運転者に知らせる為のインジケータが点灯される。このインジケータは、例えばインストルメントパネル等に配置される表示装置２３０に設けられる。
【００４９】
図１に戻り、４輪駆動車両８は、上記走行モードを切り換えたりエンジン１２の出力を制御したり変速機２０のギヤ段を切り換えたりするコントローラとして電子制御装置２００を備えている。電子制御装置２００は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、入出力インターフェース等を備えた所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、ＣＰＵはＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつ予めＲＯＭに記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことにより各種の制御を実行する。必要に応じて走行モード切換制御用、エンジン１２の出力制御用、変速機２０の変速制御用等に分けて構成される。電子制御装置２００には、前記ローギヤ位置検出スイッチ１３０からフォークシャフト１０２がローギヤ位置であることを表す信号が供給される他、エンジン回転速度センサ２０２、モータ回転角度センサ２０４、各車輪速センサ２０６、スロットル開度センサ２０８、ハイギヤ段Ｈとローギヤ段Ｌとを切り換える為に運転者によって操作されるハイロー切換スイッチ２１０、４ＷＤ状態を選択する為に運転者によって操作される４ＷＤ選択スイッチ２１２、４ＷＤロック状態を選択する為に運転者によって操作される４ＷＤロック選択スイッチ２１４、車両前後Ｇセンサ２１６、クラッチ回転速度センサ２１８、運転者によって操作されるシフトレバー２２０の操作位置Ｐｓｈを検出するシフトポジションセンサ２２２などから、エンジン回転速度Ｎｅ、トランスファ２２の電動モータ８４の回転角度（モータ回転角度）θｍ、前輪１４Ｌ、１４Ｒ、及び後輪１６Ｌ、１６Ｒの各車輪速Ｎwfl 、Ｎwfr 、Ｎwrl 、Ｎwrr 、スロットル開度θｔｈ、ハイロー切換スイッチ２１０によって選択されたギヤ段Ｓｈｌ、４ＷＤ選択スイッチ２１２が操作されたことを示す信号である４ＷＤ要求４ＷＤｏｎ、４ＷＤロック選択スイッチ２１４が操作されたことを示す信号である４ＬＯＣＫｏｎ、車両の加減速度Ｇ、フロントプロペラシャフト２４の回転速度に対応するクラッチドラム７８の回転速度（クラッチ回転速度）Ｎｃ、シフトレバー２２０の操作位置Ｐｓｈなど、制御に必要な各種の情報が供給される。車輪速Ｎwfl 、Ｎwfr 、Ｎwrl 、Ｎwrr から車速Ｖが求められる。
【００５０】
電子制御装置２００からは、図１に示すように、例えばエンジン１２の出力制御のためのエンジン出力制御指令信号Ｓｅ、フロント側クラッチ３６を噛合い係合させるためのクラッチ噛合い指令信号Ｓｄ、変速機２０のギヤ段を切り換えるための変速指令信号Ｓｓｈ、走行モードを切り換えるために電動モータ８４の回動量を制御するモータ駆動指令信号Ｓｍが、エンジン１２、フロント側クラッチ３６のアクチュエータ３７、変速機２０、電動モータ８４へそれぞれ出力される。また、インストルメントパネル等に配置される表示装置２３０に対して、例えば前記Ｌ４Ｌ走行モードであることを知らせたり、他の情報を知らせたりするための表示信号Ｓi を出力する。表示装置２３０は、視覚表示だけでなくブザー音等を発生する発音装置を備えている。
【００５１】
電子制御装置２００は、走行モードの切換制御に関連して４輪切換制御部２４０を機能的に備えている。４輪切換制御部２４０は、フロント側クラッチ３６および前輪駆動用クラッチ５０が共に遮断されたＨ２走行モードでの走行中に、Ｈ４走行モードへ切り換える２→４切換のために、フロント側クラッチ３６および前輪駆動用クラッチ５０を共に接続するコネクト制御を行なうものである。この４輪切換制御部２４０は、加減速度適応同期部２４２、挙動安定化優先同期部２４４を機能的に備えており、図６のステップＳ１〜Ｓ１２（以下、単にＳ１〜Ｓ１２という）に従って信号処理を行なう。Ｓ２〜Ｓ６、Ｓ９は加減速度適応同期部２４２に相当し、Ｓ６〜Ｓ８、およびＳ１０は挙動安定化優先同期部２４４に相当する。Ｓ６は、加減速度適応同期部２４２および挙動安定化優先同期部２４４を兼ねており、第１同期時間算出部として機能する。また、Ｓ７は、第２同期時間設定部として機能する。この４輪切換制御部２４０と、フロント側クラッチ３６および前輪駆動用クラッチ５０とを含んで、駆動状態切換装置１０が構成されている。Ｈ２走行モードは２輪駆動走行（２ＷＤ走行）に相当し、Ｈ４走行モードは４輪駆動走行（４ＷＤ走行）に相当する。
【００５２】
図６のＳ１では、Ｈ２走行モード（２ＷＤ走行）での走行中に、主駆動輪である後輪１６Ｌ、１６Ｒのスリップ発生状況や運転状態等により自動的に、或いは４ＷＤ選択スイッチ２１２による選択操作によって、Ｈ４走行モード（４ＷＤ走行）への切換必要判断が為されたか否かを判断する。Ｈ４走行モードへの切換必要判断が無ければそのまま終了するが、Ｈ４走行モードへの切換必要判断が為された場合はＳ２以下を実行する。Ｓ２では、空気抵抗や路面勾配等による走行抵抗Ｒを、車速Ｖ等を変数として予め定められたマップや演算式等に従って算出する。Ｓ３では、車両前後Ｇセンサ２１６から車両の加速度および減速度に関する車両加減速度Ｇを読み込む。
【００５３】
Ｓ４では、車両加減速度Ｇを変数として予め定められたマップや演算式等から、２→４切換時の許容減速度Ｇａを算出する。図７は、許容減速度Ｇａのマップの一例で、予め実験によって定められたものである。すなわち、Ｈ２走行モードからＨ４走行モードへ切り換える際には、回転停止しているフロントプロペラシャフト２４や前輪側出力軸５２、ドライブギヤ４６、前輪駆動用チェーン５６、前輪用差動歯車装置２８等の回転速度を、摩擦係合式クラッチである前輪駆動用クラッチ５０の係合トルクに基づいて上昇させ、噛合い式クラッチであるフロント側クラッチ３６の差回転が所定値以下になる同期後に、そのフロント側クラッチ３６を噛合い係合させる必要がある。その場合に、フロントプロペラシャフト２４等の回転速度を上昇させる同期制御時には、そのフロントプロペラシャフト２４等のイナーシャによる回転負荷により、エンジン１２から後輪側出力軸４４へ伝達された動力の一部が前輪駆動用クラッチ５０を介して消費され、その分だけ後輪１６Ｌ、１６Ｒ側へ伝達される動力が一時的に低減されて加速度が低下する減速ショックが発生する。車両の減速時においても、フロントプロペラシャフト２４等のイナーシャによる回転負荷が、後輪１６Ｌ、１６Ｒに対して制動力として作用し、減速度が一時的に大きくなる減速ショックが発生する。
【００５４】
上記減速ショックについて、本発明者等が車両加減速度Ｇとの関係で運転者や乗員が気付くか否かを基準に調べたところ、車両加減速度Ｇが小さい領域では、加減速度の変化幅が小さい僅かな減速ショックでも運転者が気が付きやすい一方、車両加減速度Ｇが大きい領域（加速度または減速度が大きい領域）では、加減速度の変化幅が大きい比較的大きな減速ショックまで運転者は気が付きにくい傾向があることが分かった。図７のマップは、このような知見に基づいて作成されたもので、許容減速度Ｇａは、運転者や乗員が減速ショックに気が付きにくい減速度の上限値に相当する。すなわち、車両加減速度Ｇが小さい領域（Ｇが所定値以下の定速走行領域）では許容減速度Ｇａが小さく、車両の減速度が小さくなるようにフロントプロペラシャフト２４等の回転速度を緩やかに上昇させることで、減速ショックを抑制できる。また、車両加減速度Ｇが大きい領域（Ｇが所定値以上の急加速領域、Ｇが所定値以下の急減速領域）では許容減速度Ｇａが大きく、車両の減速度が大きくても運転者が気が付きにくいことから、フロントプロペラシャフト２４等の回転速度を速やかに上昇させて、同期時間やＨ４走行モードへの移行所要時間を短くすることができる。図７のマップは、本実施例では操舵角が略０の直進走行時のデータに基づいて設定されているが、例えば操舵角を区分して複数のマップを定めることもできるなど、他の運転状態を考慮して設定することもできる。
【００５５】
Ｓ５では、前輪駆動用クラッチ５０の係合制御でフロントプロペラシャフト２４等の回転速度を上昇させる同期制御時の車両の減速度が許容減速度Ｇａとなる同期係合トルクＴｓを算出する。同期係合トルクＴｓは、前輪駆動用クラッチ５０の係合トルクで、許容減速度Ｇａおよび走行抵抗Ｒを変数として予め定められたマップ等から算出される。Ｓ６では、前輪駆動用クラッチ５０を同期係合トルクＴｓで係合させてフロントプロペラシャフト２４等の回転速度を上昇させた際の同期時間である第１同期時間Ａを、同期係合トルクＴｓおよび車速Ｖを変数として予め定められたマップ等から算出する。同期時間は、前輪駆動用クラッチ５０の係合制御開始から同期までの所要時間で、車速Ｖの代わりに後輪側出力軸４４の回転速度など、車速Ｖに対応する他の回転速度を用いることもできる。
【００５６】
Ｓ７では、主駆動輪である後輪１６Ｌ、１６Ｒのスリップによる挙動の乱れを抑えるために必要な第２同期時間Ｂを算出する。この第２同期時間Ｂは、後輪１６Ｌ、１６Ｒのスリップの有無やスリップの程度に応じて、例えば図８に示すように車両加減速度Ｇを変数として予め定められたマップ等から算出する。図８のマップは、車両加減速度Ｇが大きい場合は速やかにＨ４走行モードへ移行させるために、車両加減速度Ｇが小さい場合に比較して第２同期時間Ｂが短くなるように定められている。スリップの大小は、例えば車速Ｖと後輪１６Ｌ、１６Ｒの車輪速Ｎwrl 、Ｎwrr との差の大小である。車両横方向の加速度など他の車両状態を考慮して第２同期時間Ｂを定めることもできる。
【００５７】
Ｓ８では、第１同期時間Ａと第２同期時間Ｂとを比較し、Ａ＜Ｂの場合はＳ９で第１同期時間Ａに基づいて同期制御を行なう一方、Ａ≧Ｂの場合はＳ１０で第２同期時間Ｂに基づいて同期制御を行なう。Ｓ９の同期制御は、第１同期時間Ａで同期させることができる第１同期係合トルクＴｓａを算出し、その第１同期係合トルクＴｓａで前輪駆動用クラッチ５０を係合させる荷重でピストン８２を押圧するように電動モータ８４のモータトルクを制御するモータ駆動指令信号Ｓｍを出力する。これにより、同期制御時の車両の減速度が許容減速度Ｇａとなり且つ第１同期時間Ａで同期させられるように、フロントプロペラシャフト２４等の回転速度が上昇させられる。Ｓ１０の同期制御は、第２同期時間Ｂで同期させることができる第２同期係合トルクＴｓｂを算出し、その第２同期係合トルクＴｓｂで前輪駆動用クラッチ５０を係合させる荷重でピストン８２を押圧するように電動モータ８４のモータトルクを制御するモータ駆動指令信号Ｓｍを出力する。これにより、挙動安定化に必要な第２同期時間Ｂで同期させられるように、フロントプロペラシャフト２４等の回転速度が上昇させられる。同期係合トルクＴｓａ、Ｔｓｂは、同期時間を変数として予め定められた共通のマップや演算式を用いて算出される。また、それ等の同期係合トルクＴｓａ、Ｔｓｂで前輪駆動用クラッチ５０を係合させるためのピストン押圧荷重を発生させるモータトルク（モータ駆動指令信号Ｓｍ）は、係合トルクを変数として予め定められた共通のマップや演算式などから求められる。第１同期係合トルクＴｓａは、Ｓ５で算出された同期係合トルクＴｓと同じであるため、Ｓ５で算出された同期係合トルクＴｓを用いることもできる。
【００５８】
上記Ｓ９、Ｓ１０では、同期時間Ａ、Ｂで同期させることができる同期速度、すなわちクラッチ回転速度Ｎｃの変化速度等を設定し、その同期速度で同期が進行するように前輪駆動用クラッチ５０の係合トルク、すなわち電動モータ８４のモータトルクをフィードバック制御することもできる。また、Ｓ６、Ｓ７で同期時間Ａ、Ｂを算出する代わりに同期速度を算出し、同期速度が速い方を選択して、その同期速度で同期が進行するように前輪駆動用クラッチ５０の係合トルク制御を行なっても良い。
【００５９】
Ｓ１１では、フロント側クラッチ３６の差回転が略０になる回転同期状態か否かを判断する。具体的には、ドライブギヤ４６と一体的に回転させられる前輪駆動用クラッチ５０のクラッチドラム７８の回転速度であるクラッチ回転速度Ｎｃ（被同期側の回転速度）が、前輪１４Ｌ、１４Ｒの車輪速Ｎwfl 、Ｎwfr の平均値と前輪側動力伝達経路の減速比（例えば前輪用差動歯車装置２８の減速比など）とによって定まる同期回転速度と略一致するか否かによって判断できる。後輪１６Ｌ、１６Ｒの車輪速Ｎwrl 、Ｎwrr や後輪用差動歯車装置３０の減速比などから同期回転速度を求めることもできる。回転同期状態と判断してＳ１１の判断がＹＥＳ（肯定）になったら、Ｓ１２を実行し、クラッチ噛合い指令信号Ｓｄを出力してフロント側クラッチ３６を噛合い係合させる。これによりＨ４走行モードが成立し、前輪１４Ｌ、１４Ｒおよび後輪１６Ｌ、１６Ｒを共に回転駆動して走行する４輪駆動走行状態になる。
【００６０】
図９は、図６のフローチャートに従って２→４切換制御、すなわち前輪駆動用クラッチ５０およびフロント側クラッチ３６を共に係合させるコネクト制御、が行なわれた場合の各部の作動状態の変化を説明するタイムチャートの一例で、車両加減速度Ｇが略０の定速走行時の場合である。「４ＷＤフラグ」は、Ｈ２走行モードからＨ４走行モードへ切り換える２→４切換判断によってＯＦＦからＯＮへ変化するもので、図９の時間ｔ１は、２→４切換判断が為されてＳ１の判断がＹＥＳ（肯定）になった時間である。図９の「コネクト必要時間」はコネクト終了期限で、そのコネクト終了期限ｔ４は、コネクト制御の開始時間ｔ２から、Ｓ７で算出される第２同期時間Ｂが経過した時間である。図９の「クラッチ指示トルク」および「クラッチ実トルク」は、前輪駆動用クラッチ５０の係合トルクに関するもので、電動モータ８４のモータトルクの指令値および実トルクに対応する。この図９のタイムチャートは、Ｓ８の判断がＹＥＳ（肯定）の場合、すなわち第１同期時間Ａが第２同期時間Ｂよりも短い場合で、その第１同期時間Ａでクラッチ回転速度Ｎｃが同期回転速度に達するように、言い換えれば同期制御時の車両の減速度が許容減速度Ｇａとなるように、２→４切換制御が実行された場合である。時間ｔ３は、クラッチ回転速度Ｎｃが同期回転速度に達してＳ１１の判断がＹＥＳ（肯定）になった時間で、Ｓ１２でフロント側クラッチ３６が噛合い係合させられることにより一連の２→４切換制御が終了する。
【００６１】
このように本実施例の４輪駆動車両８の駆動状態切換装置１０においては、２輪駆動走行を行なうＨ２走行モードから４輪駆動走行を行なうＨ４走行モードへ切り換える際に、加減速度適応同期部２４２により、車両加減速度Ｇに基づいて許容減速度Ｇａを設定し、フロントプロペラシャフト２４等の回転速度を上昇させる同期制御時の車両の減速度が許容減速度Ｇａになるように前輪駆動用クラッチ５０の係合トルクを制御するため、車両加減速度Ｇに応じて適切に同期制御が行なわれるようになる。
【００６２】
具体的には、図７に示されるように車両加減速度Ｇが大きい場合は小さい場合に比較して許容減速度Ｇａが大きくなるように予め定められたマップに従って許容減速度Ｇａが設定され、車速Ｖが略一定の定速走行時には許容減速度Ｇａが小さくされて、同期制御時の車両の減速度が小さくなるように前輪駆動用クラッチ５０が同期係合トルクＴｓａに従って制御されるため、車両加減速度Ｇの変化による減速ショックが低減されてドライバビリティが向上し、運転者に違和感を生じさせる可能性が低い。許容減速度Ｇａが小さいと同期時間、すなわちＨ４走行モードへ移行する所要時間が長くなるが、定速走行時には一般にＨ４走行モードへ移行する緊急性が低いため、同期時間が長くなっても問題は少ないと考えられる。一方、運転者が減速ショックを気付きにくい車両の急な加減速時には許容減速度Ｇａが大きくされ、同期時間が短くなって速やかにＨ４走行モードへ切り換えられるため、スリップ等による車両の挙動の乱れを速やか解消できるとともに優れた駆動力性能を確保することができる。許容減速度Ｇａが大きくなると、それに応じて同期制御時の減速ショックが大きくなるが、元々の車両加減速度Ｇが大きいため、運転者に違和感を生じさせる可能性は低い。
【００６３】
また、主駆動輪である後輪１６Ｌ、１６Ｒのスリップ時に一定の条件下（Ｓ８の判断がＮＯ）で加減速度適応同期部２４２による車両加減速度Ｇに基づく前輪駆動用クラッチ５０の係合トルク制御（Ｓ９）が中止され、車両８の挙動安定化を優先した第２同期時間Ｂでフロント側クラッチ３６を同期させるように前輪駆動用クラッチ５０の係合トルクを制御するため、後輪１６Ｌ、１６Ｒのスリップ時に同期時間すなわちＨ４走行モードへの移行所要時間が長くなり、スリップ状態の長期化によって車両挙動が不安定になることを防止できる。具体的には、加減速度適応同期部２４２による係合トルク制御でフロント側クラッチ３６を同期させる際の第１同期時間Ａを算出するとともに、図８のマップから車両加減速度Ｇに基づいて挙動安定化に必要な第２同期時間Ｂを設定し、第１同期時間Ａよりも第２同期時間Ｂの方が短い場合は、その第２同期時間Ｂでフロント側クラッチ３６を同期させるように前輪駆動用クラッチ５０の係合トルクを制御する（Ｓ１０）。このため、後輪１６Ｌ、１６Ｒのスリップ時に同期時間すなわちＨ４走行モードへの移行所要時間が長くなり、スリップ状態の長期化によって車両挙動が不安定になることが適切に防止される。
【００６４】
また、本実施例の４輪駆動車両８は、後輪側出力軸４４と前輪側出力軸５２およびフロントプロペラシャフト２４とが互いに平行に車両の前後方向に沿って配設されており、ドライブギヤ４６、前輪駆動用チェーン５６、およびドリブンギヤ５４を介して後輪側出力軸４４から前輪側出力軸５２に動力が伝達されるとともに、ドライブギヤ４６と後輪側出力軸４４との間に前輪駆動用クラッチ５０が配設され、フロントプロペラシャフト２４の回転を左右の前輪１４Ｌ、１４Ｒに分配する前輪用差動歯車装置２８と右前輪１４Ｒとの間にフロント側クラッチ３６が配設されている。このため、Ｈ２走行モードからＨ４走行モードへ切り換える際には、前輪駆動用クラッチ５０の係合トルクによってドライブギヤ４６、前輪駆動用チェーン５６、ドリブンギヤ５４、後輪側出力軸４４、フロントプロペラシャフト２４、および前輪側差動歯車装置２８を回転駆動する必要があり、それ等のイナーシャによって大きな減速ショックが発生する可能性がある。これに対し、本実施例では加減速度適応同期部２４２により切換開始時における車両加減速度Ｇに基づいて許容減速度Ｇａを設定し、フロントプロペラシャフト２４等の回転速度を上昇させる同期制御時の車両の減速度が許容減速度Ｇａになるように前輪駆動用クラッチ５０の係合トルクを制御するため、車両加減速度Ｇが小さい定速走行時における減速ショックを抑制してドライバビリティを向上させつつ、車両加減速度Ｇが大きい車両の急な加減速時には大きな許容減速度Ｇａにより同期時間が短縮され、速やかにＨ４走行モードへ移行して車両挙動を安定化できるなど、車両加減速度Ｇに応じて適切に同期制御が行なわれるようになる。
【００６５】
なお、上記実施例では挙動安定化優先同期部２４４を備えていたが、図１０のフローチャートのようにそれ等を省略することもできる。図１０のフローチャートは、前記図６のフローチャートの代わりに前記４輪切換制御部２４０によって実行されるもので、Ｓ２〜Ｓ５、Ｓ５−１が加減速度適応同期部２４２に相当する。すなわち、本実施例では前記Ｓ５で同期係合トルクＴｓを算出した後、Ｓ５−１を実行し、その同期係合トルクＴｓで前輪駆動用クラッチ５０を係合させる荷重でピストン８２を押圧するように電動モータ８４のモータトルクを制御するモータ駆動指令信号Ｓｍを出力する。これにより、車両の減速度が許容減速度Ｇａとなるように、フロントプロペラシャフト２４等の回転速度を上昇させる同期制御が行なわれる。本実施例においても、加減速度適応同期部２４２により車両加減速度Ｇに応じて適切に同期制御が行なわれるようになる。なお、Ｓ４で許容減速度Ｇａを算出したりＳ５で同期係合トルクＴｓを算出したりする際に、スリップ等の車両状態に応じて車両挙動を安定化させるための補正などを行なうこともできる。
【００６６】
図１１は、本発明の更に別の実施例を説明するフローチャートで、図１０のフローチャートに比較して、Ｓ５に続いてＳ８−１の判断を実行し、その判断がＮＯ（否定）の場合にはＳ８−２、Ｓ８−３を実行する。すなわち、主駆動輪である後輪１６Ｌ、１６Ｒのスリップ量Ｓliが何れも予め定められた判定値Ｓli* よりも小さいか否かを判断し、Ｓli＜Ｓli* の場合はＳ５−１以下を実行するが、一対の後輪１６Ｌ、１６Ｒの少なくとも一方のスリップ量Ｓliが判定値Ｓli* 以上の場合は、Ｓ８−２およびＳ８−３を実行する。スリップ量Ｓliは、車速Ｖと後輪１６Ｌ、１６Ｒの車輪速Ｎwrl 、Ｎwrr との差（回転速度差）である。判定値Ｓli* 以上のスリップ状態の場合に実行するＳ８−２では、例えば図６のＳ７と同様に、車両加減速度Ｇやスリップ量Ｓli、或いは車速Ｖ等を変数として予め定められたマップ等から、挙動安定化に必要な第２同期時間Ｃを算出する。この第２同期時間Ｃは、Ｓ７で算出される第２同期時間Ｂと同じでも良いが、異なる値が定められても良い。また、Ｓ８−３では、図６のＳ１０と同様に、第２同期時間Ｃでフロント側クラッチ３６を同期させるように前輪駆動用クラッチ５０の係合トルクを制御する。Ｓ８−１〜Ｓ８−３は、前記挙動安定化優先同期部２４４の別の態様で、第１実施例と同様の効果が得られる。なお、第２同期時間Ｃを算出する代わりに同期速度や前輪駆動用クラッチ５０の係合トルクを設定し、その同期速度や係合トルクでフロント側クラッチ３６を同期させるように、言い換えればクラッチ回転速度Ｎｃを同期回転速度まで上昇させるように、前輪駆動用クラッチ５０の係合トルクを制御するようにしても良い。
【００６７】
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、これ等はあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。
【符号の説明】
【００６８】
８：４輪駆動車両    １０：駆動状態切換装置    １２：エンジン（駆動力源）    １４Ｌ、１４Ｒ：前輪（副駆動輪）    １６Ｌ、１６Ｒ：後輪（主駆動輪）    ２４：フロントプロペラシャフト（伝達部材、第２伝達軸）    ２８：前輪用差動歯車装置    ３６：フロント側クラッチ（第２断接装置、噛合い式クラッチ）    ４４：後輪側出力軸（第１伝達軸）    ４６：ドライブギヤ    ５０：前輪駆動用クラッチ（第１断接装置、摩擦係合式クラッチ）    ５２：前輪側出力軸（伝達部材、第２伝達軸）    ５４：ドリブンギヤ    ５６：前輪駆動用チェーン    ２００：電子制御装置    ２４０：４輪切換制御部    ２４２：加減速度適応同期部    ２４４：挙動安定化優先同期部    Ｓ６：第１同期時間算出部    Ｓ７：第２同期時間設定部    Ｇ：車両加減速度    Ｇａ：許容減速度    Ａ：第１同期時間    Ｂ、Ｃ：第２同期時間
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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