(57)【要約】【課題】駆動モード切替時に切替音及びショックを確実に低減することができると共に、ブレーキ操作忘れやブレーキ作動信号の失陥等により駆動モードの切り替えが実行されないことを確実に防止することができるトランスファの駆動モード切替制御装置を提供すること。【解決手段】運転者の操作による駆動モード切替時であって、所定の切替条件を満足するとき、駆動モード位置の切替作動指令をシフトアクチュエータに対し出力するトランスファコントロールユニット２６を備えたトランスファ４において、外部からの指令により車輪に制動力を付与するブレーキコントローラ２９を設け、前記トランスファコントロールユニット２６は、切替条件のうち、ブレーキ作動条件を除く条件を満足すると、前記ブレーキコントローラ２９に対し制動力付与指令を出力し、その後、シフトアクチュエータに対し切替作動指令を出力する手段とした。【選択図】        図７
2004314861.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
運転者の操作による駆動モード切替時であって、所定の切替条件を満足するとき、駆動モード位置の切替作動指令をシフトアクチュエータに対し出力する駆動モード切替制御手段を備えたトランスファにおいて、
外部からの指令により車輪に制動力を付与する制動力制御手段を設け、
前記駆動モード切替制御手段は、切替条件のうち、ブレーキ作動条件を除く条件を満足すると、前記制動力制御手段に対し制動力付与指令を出力し、その後、シフトアクチュエータに対し切替作動指令を出力することを特徴とするトランスファの駆動モード切替制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載されたトランスファの駆動モード切替制御装置において、
前記トランスファは、ニュートラル位置を挟んで第１駆動モード位置と第２駆動モード位置を有し、
前記駆動モード切替制御手段は、ニュートラル位置を通過する第１駆動モード位置と第２駆動モード位置との間の切替操作時、自動変速機のレンジ位置条件、車速条件、エンジン回転数条件を共に満足しているか否かを判断する第１切替条件判断部を有することを特徴とするトランスファの駆動モード切替制御装置。
【請求項３】
請求項２に記載されたトランスファの駆動モード切替制御装置において、
前記トランスファは、２輪駆動ハイモード位置と４輪駆動ハイモード位置とニュートラル位置と４輪駆動ローモード位置とを切り替えるハイギヤ−ローギヤ切替機構と２ＷＤ−４ＷＤ切替機構を有し、
前記第１切替条件判断部は、ニュートラル位置を通過する４輪駆動ハイモード位置と４輪駆動ローモード位置との間の切替操作時、または、２輪駆動ハイモード位置と４輪駆動ローモード位置との間の切替操作時、自動変速機がニュートラルレンジ位置であるレンジ位置条件、車輪速が０ｋｍ／ｈであるという車速条件、エンジン回転数が３５０ｒｐｍから１６００ｒｐｍまでというエンジン回転数条件を判断することを特徴とするトランスファの駆動モード切替制御装置。
【請求項４】
請求項３に記載されたトランスファの駆動モード切替制御装置において、
ニュートラル位置を通過することのない２輪駆動ハイモード位置と４輪駆動ハイモード位置との間の切替操作時、前後輪の回転速度差が設定速度差以下であるという第２切替条件を判断する第２切替条件判断部を有し、
前記駆動モード切替制御手段は、第２切替条件を満足すると、制動力付与を条件とすることなく、シフトアクチュエータに対し切替作動指令を出力することを特徴とするトランスファの駆動モード切替制御装置。
【請求項５】
請求項３または請求項４に記載されたトランスファの駆動モード切替制御装置において、
前記シフトアクチュエータは、前記ハイギヤ−ローギヤ切替機構の第１ピンが嵌合するハイギヤ−ローギヤカム溝と、前記２ＷＤ−４ＷＤ切替機構の第２ピンが嵌合する２ＷＤ−４ＷＤカム溝と、が円筒上に形成された円筒カムを、１つのアクチュエータにて駆動するシフトモータであり、
前記シフトモータのシフトモータ出力軸に、設定された回動範囲でのスイッチ信号の組み合わせにより、駆動モード位置を判断する４つのシフトアクチュエータ位置スイッチにより構成される駆動モード位置センサを設けたことを特徴とするトランスファの駆動モード切替制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、運転者の操作による駆動モード切替操作時、ブレーキ作動条件を含む所定の切替条件を満足するときに駆動モード位置の切替制御が実行されるトランスファの駆動モード切替制御装置の技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、変速機からの動力を２輪駆動と４輪駆動とに切り替えると共に、４輪駆動状態を高速と低速で切り替えるパートタイム方式のトランスファの駆動モード切替制御装置は、切り替え時の安全性を向上することを目的とし、変速機がニュートラルであること、ブレーキの作動状態がＯＮであること、車速が所定の車速以下であること、が同時に満たされている場合にのみ駆動モードの切り替えを許可するようにしている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−２８７５５７号公報（第１頁）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のトランスファの駆動モード切替制御装置にあっては、切替音及びショックを低減することを目的とするブレーキＯＮ信号を切替条件に含む駆動モード切替制御であるため、４輪駆動ハイモード位置と４輪駆動ローモード位置の間での駆動モード切替操作時に下記に列挙するような問題があった。
▲１▼スイッチ操作による駆動モード切替時に運転者がブレーキ操作が必要であることを知らないでブレーキ操作を行わないでいると、いつまで待っても４輪駆動ハイモード位置と４輪駆動ローモード位置との間の切り替えが実行されない。
▲２▼スイッチ操作による駆動モード切替時に運転者がブレーキ操作が必要であることを知っていながらもブレーキ操作を怠っていると、ブレーキ操作が行われるまでは４輪駆動ハイモード位置と４輪駆動ローモード位置との間の切り替えが実行されない。
▲３▼ブレーキ作動信号をブレーキスイッチからのスイッチ信号等により得る場合、ブレーキスイッチ系が故障であると、例えブレーキ操作を行っているにもかかわらず、４輪駆動ハイモード位置と４輪駆動ローモード位置との間の切り替えが実行されない。
【０００５】
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、駆動モード切替時に切替音及びショックを確実に低減することができると共に、ブレーキ操作忘れやブレーキ作動信号の失陥等により駆動モードの切り替えが実行されないことを確実に防止することができるトランスファの駆動モード切替制御装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明では、
運転者の操作による駆動モード切替時であって、所定の切替条件を満足するとき、駆動モード位置の切替作動指令をシフトアクチュエータに対し出力する駆動モード切替制御手段を備えたトランスファにおいて、
外部からの指令により車輪に制動力を付与する制動力制御手段を設け、
前記駆動モード切替制御手段は、切替条件のうち、ブレーキ作動条件を除く条件を満足すると、前記制動力制御手段に対し制動力付与指令を出力し、その後、シフトアクチュエータに対し切替作動指令を出力することを特徴とする。
【０００７】
ここで、「トランスファ」とは、例えば、２輪駆動ハイモード位置と４輪駆動ハイモード位置とニュートラル位置と４輪駆動ローモード位置とを切り替えるハイギヤ−ローギヤ切替機構と２ＷＤ−４ＷＤ切替機構とを有するものをいう。
【０００８】
「制動力制御手段」とは、制動操作を要さずに外部からの指令により車輪に制動力を付与できる手段をいい、例えば、車両に既存のアンチロック・ブレーキ・システム（ＡＢＳ）や電制パーキングブレーキ装置等をいう。
【０００９】
【発明の効果】
よって、本発明のトランスファの駆動モード切替制御装置にあっては、駆動モード切替制御手段において、切替条件のうち、ブレーキ作動条件を除く条件を満足すると、制動力制御手段に対し制動力付与指令を出力し、その後、シフトアクチュエータに対し切替作動指令を出力するため、、駆動モード切替時に切替音及びショックを確実に低減することができると共に、ブレーキ操作忘れやブレーキ作動信号の失陥等により駆動モードの切り替えが実行されないことを確実に防止することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のトランスファの駆動モード切替制御装置を実現する実施の形態を、図面に示す第１実施例に基づいて説明する。
【００１１】
（第１実施例）
まず、構成を説明する。
図１は第１実施例のトランスファの駆動モード切替制御装置を示す全体システム図である。図１において駆動系の構成を説明すると、１はエンジン、２は自動変速機、３は自動変速機出力軸、４はトランスファ、５はリヤプロペラシャフト、６はリヤディファレンシャル、７は左後輪ドライブシャフト、８は右後輪ドライブシャフト、９は左後輪、１０は右後輪、１１はフロントプロペラシャフト、１２はフロントディファレンシャル、１３は左前輪ドライブシャフト、１４は右前輪ドライブシャフト、１５は左前輪、１６は右前輪である。
【００１２】
前記トランスファ４での２ＷＤ選択時には、エンジン１及び自動変速機２を経過した駆動力を、トランスファ４→リヤプロペラシャフト５→リヤディファレンシャル６→左右後輪ドライブシャフト７，８→左右後輪９，１０に伝達する後輪駆動状態を実現する。
【００１３】
前記トランスファ４での４ＷＤ選択時には、エンジン１及び自動変速機２を経過した駆動力を、左右後輪９，１０に伝達すると共に、フロントプロペラシャフト１１→フロントディファレンシャル１２→左右前輪ドライブシャフト１３，１４→左右前輪１５，１６に伝達するというように、左右後輪９，１０と左右前輪１５，１６に等配分による駆動力を伝達するリジッド４ＷＤ状態を実現する。
【００１４】
前記トランスファ４には、駆動伝達チェーン２０、ハイギヤ−ローギヤ切替機構２１と、２ＷＤ−４ＷＤ切替機構２２と、両切替機構２１，２２の切替作動を外部からの制御指令にて行うシフトモータ２３（シフトアクチュエータ）と、が設けられている。
【００１５】
図１において前記シフトモータ２３を制御する駆動モード切替制御系の構成を説明すると、２４は駆動モード切替スイッチ、２５は駆動モード位置センサ、２６はトランスファコントロールユニット（駆動モード切替制御手段）、２７はインジケータ、２８はワーニングランプ、２９はブレーキコントローラ（制動力制御手段）である。
【００１６】
前記駆動モード切替スイッチ２４は、車室内のインストルメントパネル位置等の運転者が操作可能な位置に配置され、運転者によるスイッチ切替操作により、２輪駆動ハイモード位置（２Ｈ）と４輪駆動ハイモード位置（４Ｈ）と４輪駆動ローモード位置（４ＬＯ）の切り替えを行うことができる。
【００１７】
前記駆動モード位置センサ２５は、後述するシフトモータ出力軸２３ａに設けられ、２輪駆動ハイモード位置（２Ｈ）と４輪駆動ハイモード位置（４Ｈ）とニュートラル位置（Ｎ）と４輪駆動ローモード位置（４ＬＯ）とを設定された回動範囲でのスイッチ信号の組み合わせにより判断する４つのシフトアクチュエータ位置スイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３，ＳＷ４により構成される。
【００１８】
前記トランスファコントロールユニット２６は、前記駆動モード切替スイッチ２４により駆動モード切替信号が入力されると、切替条件を確認した後、前記シフトモータ２３の作動を開始し、駆動モード位置センサ２５により切り替え後の駆動モード位置の信号を停止信号として、前記シフトモータ２３の停止を行う電子制御手段である。
【００１９】
このトランスファコントロールユニット２６には、駆動モード位置センサ２５からの駆動モード位置情報以外に、エンジン回転数センサ３６からのエンジン回転数、インヒビタースイッチ３７からのＡ／Ｔポジション（レンジ位置）、出力軸回転数センサ３８からのＡ／Ｔ出力軸回転数、等の各情報が入力される。
【００２０】
前記インジケータ２７は、車室内のインストルメントパネル位置等の運転者が視認可能な位置に配置され、トランスファコントロールユニット２６からに指令により、トランスファ４にて選択されている駆動モードが表示される。
【００２１】
前記ワーニングランプ２８は、車室内のインストルメントパネル位置等の運転者が視認可能な位置に配置され、２ＷＤ−４ＷＤ切替機構２２等の４ＷＤシステム故障時や、ハイギヤ−ローギヤ切替機構２１等の変速システム故障時、トランスファコントロールユニット２６からの指令により、点灯または点滅される。
【００２２】
前記ブレーキコントローラ２９は、前記トランスファコントロールユニット２６からのブレーキ作動信号を入力すると、ＡＢＳアクチュエータ３０内のオイルポンプを駆動させる指令によりブレーキ液圧を作り出し、各ホイールシリンダ３１ＦＲ，３１ＦＬ，３１ＲＲ，３１ＲＬにブレーキ液圧を供給して各輪９，１０，１５，１６に制動力を付与する。
【００２３】
このブレーキコントローラ２９には、右後輪速センサ３２からの右後輪速、左後輪速センサ３３からの左後輪速、右前輪速センサ３４からの右前輪速、左前輪速センサ３５からの左前輪速、等の各情報が入力されると共に、これらの入力情報は、双方向通信線を介してトランスファコントロールユニット２６にも供給される。
【００２４】
図２は第１実施例の駆動モード切替制御装置が適用されたトランスファを示す断面図である。図３は第１実施例装置の円筒カム転回図である。図２において、４０はトランスファケース、４１はトランスファ入力軸、２１はハイギヤ−ローギヤ切替機構、４２はトランスファリヤ出力軸、２２は２ＷＤ−４ＷＤ切替機構、４３は入力側チェーンスプロケット、２０は駆動伝達チェーン、４４は出力側チェーンスプロケット、４５はトランスファフロント出力軸、４６はスライド軸、４７は円筒カム軸、４８は円筒カムである。
【００２５】
前記ハイギヤ−ローギヤ切替機構２１は、前記トランスファ入力軸４１と一体に形成されたサンギヤ２１ａと、前記トランスファケース４０に固定されたリングギヤ２１ｂと、両ギヤ２１ａ，２１ｂに噛み合うピニオンを支持するキャリヤ２１ｃと、を有するシングル型遊星歯車列により２段変速ギヤが構成される。そして、サンギヤ２１ａの側部に配置されたハイギヤ部２１ｄと、キャリヤ２１ｃの側部に配置されたローギヤ部２１ｅと、前記トランスファリヤ出力軸４２に摺動可能にスプライン嵌合される第１カップリングスリーブ２１ｆと、該第１カップリングスリーブ２１ｆに係合する第１シフトフォーク２１ｇと、該第１シフトフォーク２１ｇに一端が固定され、他端がスライド軸４６に移動可能に設けられる第１スライドスリーブ２１ｈと、該第１スライドスリーブ２１ｈに固定された第１ピン２１ｉと、によりギヤ切替機構が構成される。なお、前記スライド軸４６は、トランスファリヤ出力軸４２と平行配置で、かつ、トランスファケース４０に対し往復移動可能に設けられる。
すなわち、第１カップリングスリーブ２１ｆが図２に示す位置にあるとき、トランスファ入力軸４１とトランスファリヤ出力軸４２とを、サンギヤ２１ａ及び第１カップリングスリーブ２１ｆを介して直結するハイギヤ（ギヤ比１）が得られる。また、第１カップリングスリーブ２１ｆが図２に示す位置から右側にストロークした位置にあるとき、トランスファ入力軸４１とトランスファリヤ出力軸４２とを、サンギヤ２１ａ，ピニオン，キャリヤ２１ｃ，第１カップリングスリーブ２１ｆを介して連結するローギヤ（減速ギヤ比はサンギヤ歯数とリングギヤ歯数との比）が得られる。
【００２６】
前記２ＷＤ−４ＷＤ切替機構２２は、トランスファリヤ出力軸４２にスプライン嵌合された４ＷＤギヤ部２２ａと、トランスファリヤ出力軸４２に対し回転可能に設けられた入力側チェーンスプロケット４３の側部に配置されたは４ＷＤ入力ギヤ部２２ｂと、２ＷＤ選択時に４ＷＤギヤ部２２ａに噛合し４ＷＤ選択時に両ギヤ部２２ａ，２２ｂに噛合する第２カップリングスリーブ２２ｃと、該第２カップリングスリーブ２２ｃに係合する第２シフトフォーク２２ｄと、該第２シフトフォーク２２ｄに一端が固定され、他端がスライド軸４６に固定される第２スライドスリーブ２２ｅと、該第２スライドスリーブ２２ｅに固定された第２ピン２２ｆと、により構成される。
すなわち、第２カップリングスリーブ２２ｃが図２に示す位置にあるとき、トランスファリヤ出力軸４２と入力側チェーンスプロケット４４とを切り離す２輪駆動状態（後輪駆動状態）が得られ、第２カップリングスリーブ２２ｃが図２に示す位置から右側にストロークした位置にあるとき、トランスファリヤ出力軸４２と入力側チェーンスプロケット４４とが、４ＷＤギヤ部２２ａ，第２カップリングスリーブ２２ｃ，４ＷＤ入力ギヤ部２２ｂを介して連結する４輪駆動状態が得られる。なお、４輪駆動状態では、入力側チェーンスプロケット４４に伝達された駆動力が、駆動伝達チェーン２０と、出力側チェーンスプロケット４４と、トランスファフロント出力軸４５と、を介してフロントプロペラシャフト１１に伝達される。
【００２７】
前記円筒カム軸４７は、シフトモータ２３のシフトモータ出力軸２３ａと同軸上に連結され、シフトモータ出力軸２３ａの回動に伴って回動する軸で、該円筒カム軸４７には、前記第１ピン２１ｉが嵌合するハイギヤ−ローギヤカム溝４８ａと、前記第２ピン２２ｆが嵌合する２ＷＤ−４ＷＤカム溝４８ｂとが円筒上に形成された円筒カム４８が固定されている。
【００２８】
前記ハイギヤ−ローギヤカム溝４８ａは、図３に示すように、２輪駆動ハイモード位置（２Ｈ）から４輪駆動ハイモード位置（４Ｈ）までの区間を、円筒カム軸４７に直交する直線カム溝とし、４輪駆動ハイモード位置（４Ｈ）から４輪駆動ローモード位置（４ＬＯ）の少し前までの区間を、円筒カム軸４７に傾斜する傾斜カム溝とし、４輪駆動ローモード位置（４ＬＯ）の前後の区間を、円筒カム軸４７に直交する直線カム溝とし、直線カム溝の端部が円弧状のロー側溝端部４８ａ’に形成されている。
【００２９】
前記２ＷＤ−４ＷＤカム溝４８ｂは、図３に示すように、円弧状の２ＷＤ側溝端部４８ｂ’から２輪駆動ハイモード位置（２Ｈ）の前後の区間を、円筒カム軸４７に直交する直線カム溝とし、２輪駆動ハイモード位置（２Ｈ）少し後から４輪駆動ハイモード位置（４Ｈ）までの区間を、円筒カム軸４７に傾斜する傾斜カム溝とし、４輪駆動ハイモード位置（４Ｈ）から４輪駆動ローモード位置（４ＬＯ）より少し後までの区間を、の少しすこしから円筒カム軸４７に直交する直線カム溝としている。
【００３０】
図４は第１実施例装置の駆動モード位置センサ２５を示す概略図、図５は第１実施例装置の駆動モード位置センサ２５の円筒カム回転角に対するシフトアクチュエータ位置スイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３，ＳＷ４の各信号パターンを示す図、図６は第１実施例装置での駆動モード切替スイッチ操作判断とシフトアクチュエータ位置スイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３，ＳＷ４の各信号パターンとの対応関係を示す図である。
【００３１】
駆動モード位置センサ２５は、図４に示すように、モータケースに固定され、シフトモータ軸２３ａを中心とする４つの環状スイッチ回路を有するスイッチ基板２５ａと、シフトモータ軸２３ａに固定され、４つの環状スイッチ回路に対し径方向位置に配置された可動スイッチ部２５ｂと、を有し、４種類のＯＮ／ＯＦＦスイッチ信号を出すシフトアクチュエータ位置スイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３，ＳＷ４により構成されている。
【００３２】
前記シフトアクチュエータ位置スイッチＳＷ１は、図５に示すように、２ＷＤ区間でＯＮ、２ＷＤ−４Ｈ区間と４Ｈ区間と４Ｈ−Ｎ区間とＮ区間でＯＦＦ、Ｎ−４ＬＯ区間と４ＬＯ区間でＯＮを出力する。
【００３３】
前記シフトアクチュエータ位置スイッチＳＷ２は、図５に示すように、２ＷＤ区間でＯＦＦ、２ＷＤ−４Ｈ区間でＯＮ、４Ｈ区間と４Ｈ−Ｎ区間に少し入った区間でＯＦＦ、４Ｈ−Ｎ区間の大半の区間とＮ区間とＮ−４ＬＯ区間と４ＬＯ区間でＯＮを出力する。
【００３４】
前記シフトアクチュエータ位置スイッチＳＷ３は、図５に示すように、２ＷＤ区間と２ＷＤ−４Ｈ区間と４Ｈ区間でＯＮ、４Ｈ−Ｎ区間とＮ区間とＮ−４ＬＯ区間と４ＬＯ区間でＯＦＦを出力する。
【００３５】
前記シフトアクチュエータ位置スイッチＳＷ４は、図５に示すように、２ＷＤ区間と２ＷＤ−４Ｈ区間の大半の区間でＯＦＦ、少しの２ＷＤ−４Ｈ区間と４Ｈ区間と４Ｈ−Ｎ区間でＯＮ、Ｎ区間とＮ−４ＬＯ区間でＯＦＦ、４ＬＯ区間でＯＮを出力する。
【００３６】
駆動モード切替スイッチ２４を２輪駆動ハイモード位置（２Ｈ）から４輪駆動ハイモード位置（４Ｈ）に切り替えたとき、図６に示すように、シフトアクチュエータ位置スイッチＳＷ２がＯＮ→ＯＦＦとなることで、２Ｈ→４Ｈの駆動モード切替スイッチ操作を判断することができる。
【００３７】
駆動モード切替スイッチ２４を４輪駆動ハイモード位置（４Ｈ）から４輪駆動ローモード位置（４ＬＯ）に切り替えたとき、図６に示すように、シフトアクチュエータ位置スイッチＳＷ４がＯＦＦ→ＯＮとなることで、４Ｈ→４ＬＯの駆動モード切替スイッチ操作を判断することができる。
【００３８】
駆動モード切替スイッチ２４を２輪駆動ハイモード位置（２Ｈ）から４輪駆動ローモード位置（４ＬＯ）に切り替えたとき、図６に示すように、シフトアクチュエータ位置スイッチＳＷ１がＯＮ、シフトアクチュエータ位置スイッチＳＷ３がＯＦＦ、シフトアクチュエータ位置スイッチＳＷ４がＯＦＦ→ＯＮとなることで、２Ｈ→４ＬＯの駆動モード切替スイッチ操作を判断することができる。
【００３９】
駆動モード切替スイッチ２４を４輪駆動ローモード位置（４ＬＯ）から４輪駆動ハイモード位置（４Ｈ）に切り替えたとき、図６に示すように、シフトアクチュエータ位置スイッチＳＷ３がＯＮ→ＯＦＦとなることで、４ＬＯ→４Ｈの駆動モード切替スイッチ操作を判断することができる。
【００４０】
駆動モード切替スイッチ２４を４輪駆動ハイモード位置（４Ｈ）から２輪駆動ハイモード位置（２Ｈ）に切り替えたとき、または、４輪駆動ローモード位置（４ＬＯ）から２輪駆動ハイモード位置（２Ｈ）に切り替えたとき、図６に示すように、シフトアクチュエータ位置スイッチＳＷ１がＯＦＦ→ＯＮとなることで、４Ｈ→２Ｈ、４ＬＯ→２Ｈの駆動モード切替スイッチ操作を判断することができる。
【００４１】
次に、作用を説明する。
【００４２】
［駆動モード切替制御処理］
図７はトランスファコントロールユニット２６にて実行される駆動モード切替制御処理の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明する。
【００４３】
ステップＳ１では、運転者により駆動モード切替スイッチ２４に対し駆動モードを切り替える操作が行われたか否かが判断され、ＹＥＳの場合はステップＳ２へ移行し、ＮＯの場合はモード切替操作の確認を繰り返す。
【００４４】
ステップＳ２では、ステップＳ１にて行われた駆動モードのを切替操作が、ニュートラル位置（Ｎ）を通過する４輪駆動ハイモード位置（４Ｈ）と４輪駆動ローモード位置（４ＬＯ）との間の切替操作時、または、２輪駆動ハイモード位置（２Ｈ）と４輪駆動ローモード位置（４ＬＯ）との間の切替操作時、であるか否かが判断され、ＹＥＳの場合はステップＳ３へ移行し、ＮＯの場合（ニュートラル位置（Ｎ）を通過しない２輪駆動ハイモード位置（２Ｈ）と４輪駆動ハイモード位置（４Ｈ）との間の切替操作時）はステップＳ５へ移行する。
【００４５】
ステップＳ３では、切替条件１を満足しているか否かを確認し、ＹＥＳの場合はステップＳ４へ移行し、ＮＯの場合は満足するまでステップＳ２へ戻る（請求項２，３の第１切替条件判断部に相当）。
ここで、「切替条件１」は、▲１▼自動変速機２のレンジ位置がニュートラルレンジ位置であること、▲２▼車輪速が０ｋｍ／ｈであること、▲３▼エンジン回転数が３５０ｒｐｍから１６００ｒｐｍまでであること、の３条件をいう。
【００４６】
ステップＳ４では、ステップＳ３での切替条件１を満足しているとの判断に基づいて、ブレーキコントローラ２９に対しブレーキ作動信号を出力し、ステップＳ６へ移行する。
【００４７】
ステップＳ５では、ステップＳ２での判断でＮＯである時、すなわち、ニュートラル位置（Ｎ）を通過しない２輪駆動ハイモード位置（２Ｈ）と４輪駆動ハイモード位置（４Ｈ）との間の切替操作時、切替条件２を満足しているか否かを確認し、ＹＥＳの場合はステップＳ６へ移行し、ＮＯの場合は満足するまでステップＳ２へ戻る（請求項４の第２切替条件判断部に相当）。
ここで、「切替条件２」は、前後輪の回転速度差が設定速度差（例えば、２ＷＤ−４ＷＤ切替機構２２での４ＷＤ側へのギヤ噛み合い動作に支障のない僅かな回転速度差）以下であること、の１つの条件をいう。
【００４８】
ステップＳ６では、ステップＳ４でのブレーキ作動信号の出力によりブレーキとの協調制御を行った後、または、ステップＳ５での切替条件２を満足した後、シフトモータ２３を切り替え後の駆動モードを得る方向に回転作動させる指令を出力し、ステップＳ７へ移行する。
【００４９】
ステップＳ７では、シフトモータ２３の作動開始時からの経過時間が制限時間を超えているか否かが判断され、ＹＥＳの場合はステップＳ１１へ移行し、ＮＯの場合はステップＳ８へ移行する。
ここで、「制限時間」とは、シフトモータ２３を保護するために設定されている最大通電時間（例えば、５秒）である。
【００５０】
ステップＳ８では、ステップＳ７により制限時間を超えていないと判断された場合、停止信号（駆動モード位置センサ２５から切り替え後の駆動モードとなったことを示すスイッチ信号）の出力時か否かが判断され、ＹＥＳの場合はステップＳ９へ移行し、ＮＯの場合はステップＳ６へ戻り、シフトモータ２３の作動が継続される。
【００５１】
ステップＳ９では、ステップＳ８での停止信号の出力に基づいて、シフトモータ２３を停止させ、ステップＳ１０へ移行する。
【００５２】
ステップＳ１０では、シフトモータ２３のモータ回転位置を、モータ回転位置メモリに既に記憶されているモータ回転位置に代え、新たにモータ回転位置として更新し、リターンへ移行する。
【００５３】
ステップＳ１１では、ステップＳ７の判断でシフトモータ２３の作動開始時からの経過時間が制限時間を超えている場合、停止信号を出力する駆動モード位置センサ２５が故障、あるいは、シフトモータ２３が作動停止による故障であると診断し、この故障診断に基づいて、シフトモータ２３を停止させる指令を出力し、ステップＳ１２へ移行する。
【００５４】
ステップＳ１２では、現在のシフトモータ２３のモータ回転位置を判定し、それ以降のシフトモータ２３の作動を停止し、駆動モード切替制御を終了する。
【００５５】
［２Ｈ−４Ｈとの間での駆動モード切替時］
ニュートラル位置（Ｎ）を通過しない２輪駆動ハイモード位置（２Ｈ）と４輪駆動ハイモード位置（４Ｈ）との間の切替操作時には、図７のフローチャートにおいて、ステップＳ１→ステップＳ２→ステップＳ５へと進み、ステップＳ５において、前後輪の回転速度差が設定速度差以下である切替条件２を満足しているか否かを確認し、確認できない場合は、切替条件２を満足するまでステップＳ２からステップＳ５へ進む流れを繰り返す。
【００５６】
そして、ステップＳ５において、切替条件２を満足すると、ステップＳ５からステップＳ６→ステップＳ７→ステップＳ８へと進み、ステップＳ８にて停止信号を入力するまでは、ステップＳ６→ステップＳ７→ステップＳ８を繰り返す流れとなり、切替操作前の駆動モード位置から切替操作後の駆動モード位置へと移行するようにシフトモータ２３を回転作動する指令が出される。
【００５７】
そして、駆動モード切替制御系が正常であることで、シフトモータ２３の作動開始からの経過時間が制限時間内で切替操作後の駆動モード位置まで到達し、ステップＳ８にて駆動モード位置センサ２５から停止信号が出力されると、ステップＳ９へ進み、ステップＳ９において、シフトモータ２３を停止し、次のステップＳ１０において、シフトモータ２３のモータ回転位置が更新される。
【００５８】
よって、駆動モード切替制御系の正常時に駆動モード切替スイッチ２４により２輪駆動ハイモード位置（２Ｈ）と４輪駆動ハイモード位置（４Ｈ）との間の切替操作を行うと、前後輪の回転同期条件である切替条件２を満足するだけで、直ちに駆動モードの切り替え制御が実行される。
【００５９】
ここで、切替条件２を前後輪の回転同期条件としたのは、ギヤの噛み合いを伴って第２カップリングスリーブ２２ｃをストロークさせるにあたって、左右前輪１５，１６により入力側チェーンスプロケット４４と共に回される４ＷＤ入力ギヤ部２２ｂと、左右後輪９，１０によりトランスファリヤ出力軸４２と共に回される４ＷＤギヤ部２２ａとの回転同期が必要となることによる。
【００６０】
つまり、２輪駆動ハイモード位置（２Ｈ）から４輪駆動ハイモード位置（４Ｈ）への切り替え時には、第２カップリングスリーブ２２ｃを、図２に示す２Ｈの位置から右側にストロークさせ、４ＷＤ入力ギヤ部２２ｂに噛み合っている第２カップリングスリーブ２２ｃを４ＷＤギヤ部２２ａに噛み合わせることで４Ｈの位置が得られる。逆に、４輪駆動ハイモード位置（４Ｈ）から２輪駆動ハイモード位置（２Ｈ）への切り替え時には、第２カップリングスリーブ２２ｃを、４Ｈの位置から左側にストロークさせ、４ＷＤギヤ部２２ａに噛み合っている第２カップリングスリーブ２２ｃを４ＷＤ入力ギヤ部２２ｂに噛み合わせることで２Ｈの位置が得られる。
【００６１】
［駆動モード切替制御系の故障時］
駆動モード切替制御系の故障時（駆動モード位置センサ２５の故障時やシフトモータ２３の停止故障時、等）に駆動モード切替操作をしたときには、図７のフローチャートにおいて、ステップＳ１→ステップＳ２→ステップＳ３→ステップＳ４（または、ステップＳ１→ステップＳ２→ステップＳ５）からステップＳ６→ステップＳ７→ステップＳ８へと進み、ステップＳ８にて停止信号を入力するまでは、ステップＳ６→ステップＳ７→ステップＳ８を繰り返す流れとなり、シフトモータ２３に回転作動指令が出される。
【００６２】
ここで、例えば、駆動モード位置センサ２５が故障であると、いつまで待ってもステップＳ８にて停止信号を入力することなく、ステップＳ７にて制限時間を超えることになる。また、シフトモータ２３が停止故障であると、シフトモータ２３に対し回転作動指令を出してもシフトモータ２３は停止したままで動かないため、ステップＳ８にて停止信号を入力することなく、ステップＳ７にて制限時間を超えることになる。
【００６３】
そして、ステップＳ７にて制限時間を超えると、ステップＳ７からステップＳ１１→ステップＳ１２へと進み、ステップＳ１１において、シフトモータ２３の作動が停止され、ステップＳ１２において、モータ回転位置が判定され、その後の駆動モード切替制御が禁止される。
【００６４】
よって、駆動モード切替制御系の故障時には、駆動モード切替操作をしても、制限時間までシフトモータ２３を作動する指令が出されるだけで、その後、駆動モード切替制御を禁止するという措置により、切替操作前の駆動モードがそのまま維持される。この駆動モード切替制御系の故障時には、ワーニングランプ２８を点灯または点滅し、乗員にシステム故障が発生していることを知らせる。
【００６５】
［４Ｈ−４ＬＯ、２Ｈ−４ＬＯとの間での駆動モード切替時］
ニュートラル位置（Ｎ）を通過する４輪駆動ハイモード位置（４Ｈ）と４輪駆動ローモード位置（４ＬＯ）との間の切替操作時、または、２輪駆動ハイモード位置（２Ｈ）と４輪駆動ローモード位置（４ＬＯ）との間の切替操作時には、図７のフローチャートにおいて、ステップＳ１→ステップＳ２→ステップＳ３へと進み、ステップＳ３において、切替条件１（レンジ位置条件、車速条件、エンジン回転数条件）を満足しているか否かを確認し、確認できない場合は、切替条件１を満足するまでステップＳ２からステップＳ３へ進む流れを繰り返す。
【００６６】
そして、ステップＳ３において、切替条件１を満足すると、ステップＳ４において、ブレーキ作動信号がブレーキコントローラ２９に出力され、ステップ４からステップＳ６→ステップＳ７→ステップＳ８へと進み、ステップＳ８にて停止信号を入力するまでは、ステップＳ６→ステップＳ７→ステップＳ８を繰り返す流れとなり、切替操作前の駆動モード位置から切替操作後の駆動モード位置へと移行するようにシフトモータ２３を回転作動する指令が出される。
【００６７】
そして、駆動モード切替制御系が正常であることで、シフトモータ２３の作動開始からの経過時間が制限時間内で切替操作後の駆動モード位置まで到達し、ステップＳ８にて駆動モード位置センサ２５から停止信号が出力されると、ステップＳ９へ進み、ステップＳ９において、シフトモータ２３を停止し、次のステップＳ１０において、シフトモータ２３のモータ回転位置が更新される。
【００６８】
よって、駆動モード切替制御系の正常時に駆動モード切替スイッチ２４により４輪駆動ハイモード位置（４Ｈ）と４輪駆動ローモード位置（４ＬＯ）との間の切替操作、または、２輪駆動ハイモード位置（２Ｈ）と４輪駆動ローモード位置（４ＬＯ）との間の切替操作を行ったときには、レンジ位置条件、車速条件、エンジン回転数条件による切替条件１を満足すると、ブレーキ作動信号がブレーキコントローラ２９に対し出力され、各輪９１０，１５，１６に制動力を付与した後、駆動モードの切り替え制御が実行される。
【００６９】
［ニュートラル位置を通過する駆動モード切替作用］
４輪駆動ハイモード位置（４Ｈ）と４輪駆動ローモード位置（４ＬＯ）との間の駆動モード切替等のように、エンジン１からの駆動力が伝達されないニュートラル位置（Ｎ）を通過する駆動モード切替時には（図３参照）、ニュートラル位置（Ｎ）を通過する時に、エンジン１からの駆動力が自動変速機２内の多板クラッチ等の引き摺りにより伝達され、トランスファ４の入力側のギヤが回転し、停止している出力側ギヤと噛み合ったとき、自動変速機２側から入力される駆動力とトランスファ入力側の回転イナーシャが一気に伝達されて、切替音及びショックが発生する。
【００７０】
これに対し、従来はブレーキ作動を切替条件に含み、上記切替音及びショックが発生を低減しようとしているが、運転者がブレーキ操作を行わない限り、駆動モード位置の切り替えが実行されないし、さらに、ブレーキ作動信号をブレーキスイッチからのスイッチ信号等により得る場合、ブレーキスイッチ系が故障であると、例えブレーキ操作を行っているにもかかわらず、駆動モード位置の切り替えが実行されない。
【００７１】
これに対し、第１実施例装置では、ニュートラル位置（Ｎ）を通過する４Ｈと４ＬＯとの間の切替操作、または、２Ｈと４ＬＯとの間の切替操作を行ったときには、レンジ位置条件、車速条件、エンジン回転数条件による切替条件１を満足すると、ブレーキ作動信号がブレーキコントローラ２９に対し出力され、各輪９１０，１５，１６に制動力を付与し、車両を動かない状態にした後、駆動モードの切り替え制御が実行されるため、駆動モード切替時に切替音及びショックを確実に低減することができると共に、ブレーキ操作忘れやブレーキ作動信号の失陥等により駆動モードの切り替えが実行されないことを確実に防止することができる。
【００７２】
ここで、エンジン回転数条件として、エンジン回転数を３５０ｒｐｍから１６００ｒｐｍまでとした理由を述べる。まず、自動変速機２内の多板クラッチ等の引き摺りにより噛み合い前は相対回転しているため、互いに噛み合う２つのギヤの噛み合い開始部分に、斜め歯面形状を形成することで噛み合い易い構造を採用している。しかし、エンジン回転数が３５０ｒｐｍより低回転数であると、相対回転がほとんど発生しない止まり過ぎ状態となり、例えば、歯面頂部同士が対向している場合には、２つのギヤの噛み合いが困難となることによる。また、エンジン回転数が１６００ｒｐｍより高回転数であると、相対回転が大きな回り過ぎ状態となり、２つのギヤの噛み合いが困難となることによる。つまり、エンジン回転数を３５０ｒｐｍから１６００ｒｐｍまでとしたのは、確実にスムーズな２つのギヤ噛み合い作動を達成するためである。
【００７３】
次に、効果を説明する。
第１実施例のトランスファの駆動モード切替制御装置にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
【００７４】
（１）  運転者の操作による駆動モード切替時であって、所定の切替条件を満足するとき、駆動モード位置の切替作動指令をシフトアクチュエータに対し出力するトランスファコントロールユニット２６を備えたトランスファ４において、外部からの指令により車輪に制動力を付与するブレーキコントローラ２９を設け、前記トランスファコントロールユニット２６は、切替条件のうち、ブレーキ作動条件を除く条件を満足すると、前記ブレーキコントローラ２９に対し制動力付与指令を出力し、その後、シフトアクチュエータに対し切替作動指令を出力するため、駆動モード切替時に切替音及びショックを確実に低減することができると共に、ブレーキ操作忘れやブレーキ作動信号の失陥等により駆動モードの切り替えが実行されないことを確実に防止することができる。
【００７５】
（２）  前記トランスファ４は、ニュートラル位置（Ｎ）を挟んで第１駆動モード位置と第２駆動モード位置を有し、前記トランスファコントロールユニット２６は、ニュートラル位置（Ｎ）を通過する第１駆動モード位置と第２駆動モード位置との間の切替操作時、自動変速機２のレンジ位置条件、車速条件、エンジン回転数条件を共に満足しているか否かを判断する第１切替条件判断ステップＳ３を有するため、第１駆動モード位置と第２駆動モード位置との間の切替操作時、ニュートラル位置（Ｎ）を通過するときの駆動力抜けにより大きく発生する切替音及びショックを効果的に低減することができる。
【００７６】
（３）  前記トランスファ４は、２輪駆動ハイモード位置（２Ｈ）と４輪駆動ハイモード位置（４Ｈ）とニュートラル位置（Ｎ）と４輪駆動ローモード位置（４ＬＯ）とを切り替えるハイギヤ−ローギヤ切替機構２１と２ＷＤ−４ＷＤ切替機構２２を有し、前記第１切替条件判断ステップＳ３は、ニュートラル位置（Ｎ）を通過する４輪駆動ハイモード位置（４Ｈ）と４輪駆動ローモード位置（４ＬＯ）との間の切替操作時、または、２輪駆動ハイモード位置（２Ｈ）と４輪駆動ローモード位置（４ＬＯ）との間の切替操作時、自動変速機２がニュートラルレンジ位置であるレンジ位置条件、車輪速が０ｋｍ／ｈであるという車速条件、エンジン回転数が３５０ｒｐｍから１６００ｒｐｍまでというエンジン回転数条件を判断するため、エンジン１からトランスファ４への駆動力伝達が理論上遮断され、かつ、車両が停止状態で、確実にスムーズな２つのギヤ噛み合い作動によりニュートラル位置（Ｎ）を通過する駆動モードの切り替えを達成することができる。
【００７７】
（４）  ニュートラル位置（Ｎ）を通過することのない２輪駆動ハイモード位置（２Ｈ）と４輪駆動ハイモード位置（４Ｈ）との間の切替操作時、前後輪の回転速度差が設定速度差以下であるという切替条件２を判断する第２切替条件判断ステップＳ５を有し、前記トランスファコントロールユニット２６は、切替条件２を満足すると、制動力付与を条件とすることなく、シフトアクチュエータに対し切替作動指令を出力するため、走行中に２輪駆動ハイモード位置（２Ｈ）と４輪駆動ハイモード位置（４Ｈ）との間の切替操作が行われた場合、定速走行等により切替条件２のみを満足すると、２輪駆動ハイモード位置（２Ｈ）と４輪駆動ハイモード位置（４Ｈ）との間の切り替えを達成することができる。
【００７８】
（５）  前記シフトアクチュエータは、前記ハイギヤ−ローギヤ切替機構２１の第１ピン２１ｉが嵌合するハイギヤ−ローギヤカム溝４８ａと、前記２ＷＤ−４ＷＤ切替機構２２の第２ピン２２ｆが嵌合する２ＷＤ−４ＷＤカム溝４８ｂと、が円筒上に形成された円筒カム４８を、１つのアクチュエータにて駆動するシフトモータ２３であり、前記シフトモータ２３のシフトモータ出力軸２３ａに、設定された回動範囲でのスイッチ信号の組み合わせにより、駆動モード位置を判断する４つのシフトアクチュエータ位置スイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３，ＳＷ４により構成される駆動モード位置センサ２５を設けたため、２つのハイギヤ−ローギヤ切替機構２１と２ＷＤ−４ＷＤ切替機構２２に対するシフトアクチュエータを１つに削減することによるコスト的かつスペース的なメリットと、１つのシフトモータ出力軸２３ａの回転位置検知により精度の高い駆動モード位置情報の提供を達成することができる。
【００７９】
以上、本発明のトランスファの駆動モード切替制御装置を第１実施例に基づき説明してきたが、具体的な構成については、この第１実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
【００８０】
例えば、第１実施例では、トランスファとして、２輪駆動ハイモード位置（２Ｈ）と４輪駆動ハイモード位置（４Ｈ）とニュートラル位置（Ｎ）と４輪駆動ローモード位置（４ＬＯ）とを切り替えるハイギヤ−ローギヤ切替機構と２ＷＤ−４ＷＤ切替機構を有する例を示したが、ニュートラル位置（Ｎ）を挟んで駆動モード位置を切り替えるトランスファであれば実施例記載のものに限定されない。
【００８１】
第１実施例では、駆動モード切替制御系の故障診断時、それ以降の駆動モードの切り替えを禁止する例を示したが、駆動モード切替制御系の故障のうち、駆動モード位置センサの故障でシフトアクチュエータが正常時には、機械的に動作が停止する両端位置に対応する２輪駆動ハイモード位置（２Ｈ）と４輪駆動ローモード位置（４ＬＯ）との間の切り替えのみを許可するようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例のトランスファの駆動モード切替制御装置を示す全体システム図である。
【図２】第１実施例の駆動モード切替制御装置が適用されたトランスファを示す断面図である。
【図３】第１実施例装置におけるトランスファに採用されている円筒カムの展開図である。
【図４】第１実施例装置の駆動モード位置センサを示す概略図である。
【図５】第１実施例装置の駆動モード位置センサの円筒カム回転角に対するシフトアクチュエータ位置スイッチの各信号パターンを示す図である。
【図６】第１実施例装置での駆動モード切替スイッチ操作判断とシフトアクチュエータ位置スイッチの各信号パターンとの対応関係を示す図である。
【図７】第１実施例装置におけるトランスファコントロールユニットにて実行される駆動モード切替制御処理の流れを示すフローチャートである。
【符号の説明】
１  エンジン
２  自動変速機
３  自動変速機出力軸
４  トランスファ
２０  駆動伝達チェーン
２１  ハイギヤ−ローギヤ切替機構
２１ｉ  第１ピン
２２  ２ＷＤ−４ＷＤ切替機構
２２ｆ  第２ピン
２３  シフトモータ（シフトアクチュエータ）
２３ａ  シフトモータ出力軸
２４  駆動モード切替スイッチ
２５  駆動モード位置センサ（駆動モード位置検出手段）
２６  トランスファコントロールユニット（駆動モード切替制御手段）
４０  トランスファケース
４１  トランスファ入力軸
４２  トランスファリヤ出力軸
４３  入力側チェーンスプロケット
４４  出力側チェーンスプロケット
４５  はトランスファフロント出力軸
４６  スライド軸
４７  円筒カム軸
４８  円筒カム
４８ａ  ハイギヤ−ローギヤカム溝
４８ｂ  ２ＷＤ−４ＷＤカム溝
２Ｈ  ２輪駆動ハイモード位置
４Ｈ  ４輪駆動ハイモード位置
Ｎ  ニュートラル位置
４ＬＯ  ４輪駆動ローモード位置
【図１】
2004314861.tif 000003
【図２】
2004314861.tif 000004
【図３】
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【図４】
2004314861.tif 000006
【図５】
2004314861.tif 000007
【図６】
2004314861.tif 000008
【図７】
2004314861.tif 000009