(57)【要約】【課題】車速がたとえ極低速若しくは停車状態にあったとしても、デフロック状態での制動操作に起因する動力伝達系への不要なトルク伝達を好適に抑制することのできる四輪駆動車の動力伝達装置を提供する。【解決手段】この装置は、左右後輪３３Ｌ，３３Ｒの回転速度差を許容するリヤデフ３２を有する後輪側駆動系３０と、左右前輪４３Ｌ，４３Ｒの回転速度差を許容するフロントデフ４２を有する前輪側駆動系４０とを備える。また、後輪側駆動系３０及び前輪側駆動系４０の差動を許容するセンターデフ２５と、該差動の制限及び制限解除を切替える差動制限機構２４とを備える。差動制限機構２４によって上記差動が制限されているときにあって、各車輪３３Ｌ，３３Ｒ，４３Ｌ，４３Ｒに関するスリップ量についての条件を含む所定の条件が満たされたときに、同差動についての制限を強制的に解除する。【選択図】　　　図１
2004122989.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
左右後輪の回転速度差を許容する後輪用ディファレンシャルを備える後輪側駆動系と、左右前輪の回転速度差を許容する前輪用ディファレンシャルを備える前輪側駆動系と、これら後輪側駆動系及び前輪側駆動系の差動を許容する差動機構と、該差動機構を通じた差動の制限及び制限解除を切替える差動制限機構とを有して、車載エンジンから出力される動力を前記左右後輪及び前記左右前輪に伝達する四輪駆動車の動力伝達装置において、
前記左右後輪及び前記左右前輪に関するスリップ量を監視し、該監視するスリップ量を含む所定の条件が満たされるとき、前記差動制限機構によって前記後輪側駆動系及び前記前輪側駆動系の差動が制限されていることを条件に、該差動制限機構による差動の制限を強制解除する差動制限解除手段を備える
ことを特徴とする四輪駆動車の動力伝達装置。
【請求項２】
前記差動制限解除手段は、前記左右後輪及び前記左右前輪の回転速度を車輪毎に各別に検出し、該検出した回転速度のうち最も速いものと最も遅いものとの速度差に基づいて前記スリップ量を監視する
請求項１に記載の四輪駆動車の動力伝達装置。
【請求項３】
請求項１に記載の四輪駆動車の動力伝達装置において、
前記車載エンジンの出力軸に駆動連結される変速機を更に有し、前記差動制限解除手段は、前記変速機の変速位置と、前記四輪駆動車の走行速度と、前記車載エンジンの出力軸の回転速度とに基づいて前記スリップ量を監視する
ことを特徴とする四輪駆動車の動力伝達装置。
【請求項４】
前記所定の条件が、前記監視するスリップ量が所定量以上である条件を含む
請求項１〜３のいずれかに記載の四輪駆動車の動力伝達装置。
【請求項５】
前記所定の条件が、前記監視するスリップ量が所定量以上である条件、及び前記車載エンジンの出力軸の回転速度が所定速度以上である条件を含む
請求項１〜３のいずれかに記載の四輪駆動車の動力伝達装置。
【請求項６】
前記所定の条件として、前記四輪駆動車がほぼ停止状態にある条件を更に含む
請求項４または５に記載の四輪駆動車の動力伝達装置。
【請求項７】
前記所定の条件として、前記四輪駆動車の制動操作が行われた条件を更に含む
請求項４〜６のいずれかに記載の四輪駆動車の動力伝達装置。
【請求項８】
請求項４〜７のいずれかに記載の四輪駆動車の動力伝達装置において、
前記左右後輪及び前記左右前輪のスリップ状況に応じてそれら車輪に各別に制動力を自動付与する制動力付与手段を更に備え、前記所定の条件として、該制動力付与手段による制動力の自動付与が必要とされる条件を更に含む
ことを特徴とする四輪駆動車の動力伝達装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、四輪駆動車にあって動力源からの動力を各車輪へと伝達する四輪駆動車の動力伝達装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
通常、このような四輪駆動車の動力伝達装置にあっては、その前輪側駆動系及び後輪側駆動系に、左右の車輪間における回転速度差（差動）を許容するディファレンシャルをそれぞれ備えている。また、それらディファレンシャルの他に、前輪側駆動系と後輪側駆動系との間における差動を許容するセンターディファレンシャルを備えた動力伝達装置もある。そして、それらデファレンシャルを備えた装置にあっては、各車輪のスリップ状況や車両の操舵状況に応じたかたちで各車輪間における差動が許容され、車載エンジンからの動力が効率的に路面に伝達されるようになっている。
【０００３】
ところで、上記センターデファレンシャルを備えた四輪駆動車は、低μ路や凸凹路等といった難路を走行する場合において１つの車輪でも空転すると、他の車輪への動力伝達がなされにくくなる。そこで従来は、こうした点に鑑み、センターデファレンシャルを介した前輪側駆動系と後輪側駆動系との間における差動を制限する機能、いわゆるデフロック機能を有する動力伝達装置が提案され、実用されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
以下、そうしたデフロック機能を備えた動力伝達装置の一例を、図５を参照して説明する。
図５に示すように、四輪駆動車１００は、動力源としてのエンジン１１を備えている。そして、このエンジン１１の出力軸（図示略）に付与される動力（回転トルク）は、変速機１２を介して、トランスファ２０に伝達される。
【０００５】
このトランスファ２０は、変速機１２の出力軸（図示略）と後輪用プロペラシャフト３１とを駆動連結し、同出力軸の回転トルクを後輪用ディファレンシャル３２に伝達している。そして、エンジン１１の回転トルクは、変速機１２や後輪用プロペラシャフト３１を介して後輪用ディファレンシャル３２に伝達され、同ディファレンシャル３２から左右の後輪３３Ｌ，３３Ｒにそれぞれ分配される。
【０００６】
また、トランスファ２０は、変速機１２の出力軸と前輪用プロペラシャフト４１とについてもこれを、多板クラッチ機構等により構成された差動制限機構２４や、センターディファレンシャル２５を介して接続している。
【０００７】
そして、上記差動制限機構２４の非作動時には、センターディファレンシャル２５を通じた後輪用プロペラシャフト３１と前輪用プロペラシャフト４１との間における差動が許容された状態で、上記変速機１２の出力軸と後輪用プロペラシャフト３１及び前輪用プロペラシャフト４１とが駆動連結される。
【０００８】
一方、上記差動制限機構２４の作動時には、上記変速機１２の出力軸と後輪用プロペラシャフト３１及び前輪用プロペラシャフト４１とが、いわゆる直結された状態で駆動連結される。従ってこのときには、たとえ後輪３３Ｌ，３３Ｒが空転している場合であれ、前輪４３Ｌ，４３Ｒへの動力伝達は確保される。また同様に、たとえ前輪４３Ｌ，４３Ｒが空転している場合であっても、後輪３３Ｌ，３３Ｒへの動力伝達は確保される。すなわち、後輪３３Ｌ，３３Ｒ及び前輪４３Ｌ，４３Ｒが共に空転しない限り、四輪駆動車１００としての走行性能は確保されるようになり、難路における四輪駆動車の走破性能の向上を図ることが可能になる。
【０００９】
【特許文献１】
特開昭６３−１３４３４６号公報（第１３−１５頁、第１図）
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述したデフロック機能が設定されると、難路における四輪駆動車の走破性能を向上させることが可能になるとはいえ、新たに以下に述べるような不都合が生じることが発明者によって確認されている。
【００１１】
例えば、上記四輪駆動車１００にあっては、その制動に際し、各車輪３３Ｌ，３３Ｒ，４３Ｌ，４３Ｒの回転が強制的に停止される。そして通常、その制動力は、後輪３３Ｌ，３３Ｒに比べて、前輪４３Ｌ，４３Ｒの方により大きな力が作用するように設定されている。このため、上記差動制限機構２４が作動しているときに前輪４３Ｌ，４３Ｒ及び後輪３３Ｌ，３３Ｒが共にスリップし、更にはそれに伴ってエンジン回転速度が高くなっているときに四輪駆動車１００が制動状態になると、その運転状態が以下の（条件イ）〜（条件ハ）を同時に満たす状態となることがある。
（条件イ）エンジン１１の出力軸が大きな回転トルクを有した状態で回転している。
（条件ロ）後輪３３Ｌ，３３Ｒが未だ強制停止に至っていない。
（条件ハ）前輪４３Ｌ，４３Ｒが強制停止されている。
【００１２】
こうした運転状態にあっては、上記（条件イ），（条件ロ）に起因する回転トルクが、センターディファレンシャル２５及び前輪用プロペラシャフト４１を介して前輪用ディファレンシャル４２に直接伝達される。一方、上記（条件ハ）によって、同回転トルクの伝達対象である前輪４３Ｌ，４３Ｒはこれが強制停止されている。このため、このとき上記前輪用ディファレンシャル４２に入力される回転トルクは、同ディファレンシャル４２に大きな負荷として作用してその耐久性を低下させる一因となる。
【００１３】
なお、上記特許文献１に記載の装置では、車両の急制動による安定性確保を意図して、四輪駆動車が制動状態となったことを条件に、上記デフロック機能の作動を強制的に解除するようにしている。そしてこの場合には、上記（条件イ）〜（条件ハ）が同時に満たされることもない。しかし、同特許文献１に記載の装置の場合、車速が極低速、若しくは停車中と判断される場合には、上記デフロック機能の解除が行われない構成となっている。このため、車速が極低速若しくは停車中（車速「０」）と判断されている状態で、デフロック機能の設定に起因する上記（条件イ）〜（条件ハ）が同時に満たされるようなことがあると、やはり上記不都合の発生も避けられないものとなる。
【００１４】
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、車速がたとえ極低速若しくは停車状態にあったとしても、デフロック状態での制動操作に起因する動力伝達系への不要なトルク伝達を好適に抑制することのできる四輪駆動車の動力伝達装置を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
先ず、請求項１に記載の発明は、左右後輪の回転速度差を許容する後輪用ディファレンシャルを備える後輪側駆動系と、左右前輪の回転速度差を許容する前輪用ディファレンシャルを備える前輪側駆動系と、これら後輪側駆動系及び前輪側駆動系の差動を許容する差動機構と、該差動機構を通じた差動の制限及び制限解除を切替える差動制限機構とを有して、車載エンジンから出力される動力を前記左右後輪及び前記左右前輪に伝達する四輪駆動車の動力伝達装置において、前記左右後輪及び前記左右前輪に関するスリップ量を監視し、該監視するスリップ量を含む所定の条件が満たされるとき、前記差動制限機構によって前記後輪側駆動系及び前記前輪側駆動系の差動が制限されていることを条件に、該差動制限機構による差動の制限を強制解除する差動制限解除手段を備えることをその要旨とする。
【００１６】
上記構成によれば、いかなる車速であれ、車輪のスリップ量についての条件が成立するとき、換言すれば、四輪駆動車が制動状態になるとその動力伝達系、特に前輪用ディファレンシャルに大きな負荷が作用するおそれのあるときに、前輪側駆動系及び後輪側駆動系間における差動制限を強制解除することができるようになる。従って、車速が極低速若しくは停車状態にあったとしても、差動制限状態での制動操作に起因する上記動力伝達系への不要なトルク伝達を好適に抑制することができるようになる。
【００１７】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の四輪駆動車の動力伝達装置において、前記差動制限解除手段は、前記左右後輪及び前記左右前輪の回転速度を車輪毎に各別に検出し、該検出した回転速度のうち最も速いものと最も遅いものとの速度差に基づいて前記スリップ量を監視することをその要旨とする。
【００１８】
上記構成によれば、各車輪間における回転速度差に基づいて、それら車輪に関するスリップの有無や、同スリップの度合いを好適に監視することができるようになる。
【００１９】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の四輪駆動車の動力伝達装置において、前記車載エンジンの出力軸に駆動連結される変速機を更に有し、前記差動制限解除手段は、前記変速機の変速位置と、前記四輪駆動車の走行速度と、前記車載エンジンの出力軸の回転速度とに基づいて前記スリップ量を監視することをその要旨とする。
【００２０】
変速機を備えた車両にあっては、該変速機の変速位置と同車両の走行速度とに基づいて、その各車輪にスリップが生じていない状況下におけるエンジン出力軸の回転速度を推定することが可能である。この点、上記構成によれば、そうして推定されるエンジン出力軸の回転速度と、実際の回転速度との比較に基づいて、各車輪に関するスリップの有無や、同スリップの度合いをより正確に判断することができるようになる。
【００２１】
また、請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれかに記載の四輪駆動車の動力伝達装置において、前記所定の条件が、前記監視するスリップ量が所定量以上である条件を含むことをその要旨とする。
【００２２】
上記構成によれば、各車輪に関するスリップ量が、前記動力伝達系、特に前輪用ディファレンシャルに大きな負荷が作用するおそれのある量を超えて大きくなっていることを好適に判断することができるようになる。
【００２３】
また、請求項５に記載の発明は、請求項１〜３のいずれかに記載の四輪駆動車の動力伝達装置において、前記所定の条件が、前記監視するスリップ量が所定量以上である条件、及び前記車載エンジンの出力軸の回転速度が所定速度以上である条件を含むことをその要旨とする。
【００２４】
上記構成によれば、各車輪に関するスリップ量及びエンジンの出力軸の回転速度が、共に前記動力伝達系、特に前輪用ディファレンシャルに大きな負荷が作用するおそれのある閾値を超えていることをより好適に判断することができるようになる。これにより、上記差動制限の強制解除を的確に実行することができるようになり、ひいては動力伝達系、特に前輪用ディファレンシャルへの不要なトルク伝達についてもこれをより好適に抑制することができるようになる。
【００２５】
また、請求項６に記載の発明は、請求項４または５に記載の四輪駆動車の動力伝達装置において、前記所定の条件として、前記四輪駆動車がほぼ停止状態にある条件を更に含むことをその要旨とする。
【００２６】
前述した動力伝達系への負荷は、例えば急峻な登り坂を走行しているときや低μ路での発進時、凸凹路の走行時等において、四輪駆動車を走行させるべくエンジン回転速度が高められているにも拘わらず同車両がほぼ停止したままである状況下に陥った場合に生じ易いことが発明者によって確認されている。この点、上記構成によれば、そうした状況下において、四輪駆動車の動力伝達系、特に前輪用ディファレンシャルに不要なトルクが伝達されることを的確に抑制することができるようになる。
【００２７】
また、請求項７に記載の発明は、請求項４〜６のいずれかに記載の四輪駆動車の動力伝達装置において、前記所定の条件として、前記四輪駆動車の制動操作が行われた条件を更に含むことをその要旨とする。
【００２８】
上記構成によれば、前記動力伝達系に大きな負荷が発生するきっかけとなる制動力の発生を的確に察知して、同制動力の発生と同時に、あるいはその発生に先立って、後輪側駆動系と前輪側駆動系との間における差動制限を解除することが可能になる。従ってこの場合も、動力伝達系への不要なトルク伝達を効率的に抑制することができるようになる。
【００２９】
また、請求項８に記載の発明は、請求項４〜７のいずれかに記載の四輪駆動車の動力伝達装置において、前記左右後輪及び前記左右前輪のスリップ状況に応じてそれら車輪に各別に制動力を自動付与する制動力付与手段を更に備え、前記所定の条件として、該制動力付与手段による制動力の自動付与が必要とされる条件を更に含むことをその要旨とする。
【００３０】
四輪駆動車にあって難路走行時に車輪が浮くなどして空転した場合に、制動力を自動付与することで空転輪を強制停止させて反力を生じさせ、他の車輪への伝達動力を確保するようにしたシステムが提案され、実用されている。そして、こうしたシステムによって発生される制動力についても、これが上記動力伝達系への負荷発生のきっかけになり得る。この点、上記構成によれば、そうしたシステムが搭載される四輪駆動車にあって、同システムによる制動力の発生を的確に察知した上で、後輪側駆動系と前輪側駆動系との間における差動制限を解除することができるようになる。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明にかかる四輪駆動車の動力伝達装置の一実施の形態について説明する。
【００３２】
ここでは先ず、本実施の形態にかかる四輪駆動車の動力伝達装置の概略構成について、図１を参照して説明する。
同図１に示されるように、四輪駆動車１０には、その動力源であるエンジン１１と、同エンジン１１の出力軸の回転を変速する変速機１２とが配設されている。
【００３３】
また、この四輪駆動車１０は、エンジン１１の動力を後輪３３Ｌ，３３Ｒと前輪４３Ｌ，４３Ｒとに分配する、いわゆるトランスファ２０を備えている。このトランスファ２０の入力軸２１には、上記変速機１２のファイナルギア（図示略）が連結されている。
【００３４】
このトランスファ２０にあって、その入力軸２１に連結された後輪用出力軸２２には、後輪用プロペラシャフト３１や、後輪用ディファレンシャル（リヤデフ）３２等からなる後輪側駆動系３０が接続されている。この後輪側駆動系３０にあって、そのリヤデフ３２は、左右の後輪３３Ｌ，３３Ｒにそれぞれ接続された左右一対のリヤアクスル（左右後輪の車軸）３４Ｌ，３４Ｒに連結されている。なお、リヤデフ３２は、複数のギヤにより構成される周知のギヤ機構からなるものであり、左右の後輪３３Ｌ，３３Ｒ間の差動を許容する差動機である。
【００３５】
また、上記トランスファ２０にあって、その入力軸２１と前輪用出力軸２３とは、差動制限機構２４や、センターディファレンシャル（センターデフ）２５を介して接続されている。また、トランスファ２０の前輪用出力軸２３には、前輪用プロペラシャフト４１や、前輪用ディファレンシャル（フロントデフ）４２等からなる前輪側駆動系４０が接続されている。この前輪側駆動系４０にあって、フロントデフ４２は、左右の前輪４３Ｌ，４３Ｒにそれぞれ接続された左右一対のフロントアクスル（左右後輪の車軸）４４Ｌ，４４Ｒに連結されている。なお、上記フロントデフ４２は、上記リヤデフ３２と同様の周知のギヤ機構からなるものであり、左右の前輪４３Ｌ，４３Ｒ間の差動を許容する差動機である。
【００３６】
また、上記センターデフ２５は、リヤデフ３２やフロントデフ４２と同様に周知のギヤ機構からなるものであり、特に後輪用出力軸２２（後輪用プロペラシャフト３１）と前輪用出力軸２３（前輪用プロペラシャフト４１）との間の差動回転を許容する差動機である。なお、本実施の形態では、このセンターデフ２５が、後輪側駆動系３０と前輪側駆動系４０との間における差動を許容する差動機構として機能する。
【００３７】
更に、上記差動制限機構２４は、クラッチ機構２４ａと、同クラッチ機構２４ａの作動及び非作動を切替えるアクチュエータ２４ｂとにより構成されている。この差動制限機構２４は、前述したように、その作動に伴って、センターデフ２５を通じた後輪用プロペラシャフト３１と前輪用プロペラシャフト４１との間における差動を制限する（前記デフロック機能を作動させる）。なお、上記クラッチ機構２４ａとしては、例えばクラッチプレートとクラッチディスクとの圧着及びその開放を作動油圧の制御により行う油圧駆動式の多板クラッチ機構等を採用することができる。
【００３８】
一方、本実施の形態の装置にあって、前記リヤアクスル３４Ｌ，３４Ｒ、及び前記フロントアクスル４４Ｌ，４４Ｒには、その回転に対する制動力を発生させるためのブレーキ機構３５Ｌ，３５Ｒ，４５Ｌ，４５Ｒが各別に設けられている。また、これらブレーキ機構３５Ｌ，３５Ｒ，４５Ｌ，４５Ｒには、ブレーキペダル１３と連動して作動するアクチュエータ１４が接続されている。そして、ブレーキペダル１３が踏み込まれると、上記ブレーキ機構３５Ｌ，３５Ｒ，４５Ｌ，４５Ｒが制動力を発生して各車輪３３Ｌ，３３Ｒ，４３Ｌ，４３Ｒの回転が減速され、ひいては四輪駆動車１０が減速される。
【００３９】
また、本実施の形態の装置は、こうしたアクチュエータ１４の他にも、後述する電子制御ユニット５０からの指令に基づいて各ブレーキ機構３５Ｌ，３５Ｒ，４５Ｌ，４５Ｒが発生する制動力を各別に制御するアクチュエータ１５を備えている。このアクチュエータ１５は、具体的には、例えば四輪駆動車１０の難路走行中に車輪が浮いて空転した場合において対応するブレーキ機構を作動させて空転輪を強制停止させる等といったように、各車輪３３Ｌ，３３Ｒ，４３Ｌ，４３Ｒのスリップ状況に応じて各車輪に各別に制動力を自動付与すべく作動する。なお、各ブレーキ機構３５Ｌ，３５Ｒ，４５Ｌ，４５Ｒは、それらを同時に作動させた場合において、後輪用のブレーキ機構３５Ｌ，３５Ｒよりも前輪用のブレーキ機構４５Ｌ，４５Ｒの方が大きな制動力を発生するように設定されている。
【００４０】
他方、上記四輪駆動車１０には、その運転状態やエンジン１１の運転状態を検出するための各種のセンサ類が設けられている。こうしたセンサとして、例えば、エンジン１１には、その出力軸の回転速度（エンジン回転速度ＮＥ）を検出するためのエンジン回転速度センサ５５が設けられている。また、各車輪３３Ｌ，３３Ｒ，４３Ｌ，４３Ｒの近傍には、その回転速度を各別に検出するための車輪速センサ５６ａ，５６ｂ，５６ｃ，５６ｄがそれぞれ設けられている。更に、ブレーキペダル１３の近傍には、その踏込みの有無を検出するためのブレーキスイッチ５７が設けられている。併せて、四輪駆動車１０の運転室内には、差動制限スイッチ５８が設けられている。この差動制限スイッチ５８が「オン」操作されることをもって、前記センターデフ２５を通じた差動についての制限が実行される。
【００４１】
また、本実施の形態の装置は電子制御ユニット５０を備えている。そして、この電子制御ユニット５０は、上記各種のセンサ類の検出信号を取り込むとともにそれら信号に基づいて各種の演算を行い、その演算結果に応じて上記エンジン１１の駆動を制御する等、四輪駆動車１０の運転状態を総合的に制御する。
【００４２】
また、この電子制御ユニット５０は、それぞれ例えばマイクロコンピュータ等からなる４ＷＤ（四輪駆動）制御装置５１や、ＴＲＣ（トラクション）制御装置５２等も備えている。
【００４３】
上記４ＷＤ制御装置５１は、上記差動制限スイッチ５８の操作状態等を監視するとともにその監視結果に基づいて前記差動制限機構２４（アクチュエータ２４ｂ）の駆動を制御することで、上記センターデフ２５を通じた差動の制限と同制限の解除との切替制御を実行する。
【００４４】
上記ＴＲＣ制御装置５２は、上記車輪速センサ５６ａ〜５６ｄ等の検出信号を取り込むとともにそれら信号に基づいて各種の演算を行い、その演算結果に基づいて前記アクチュエータ１５の駆動を制御する。本実施の形態では、このＴＲＣ制御装置及びアクチュエータ１５が、各車輪３３Ｌ，３３Ｒ，４３Ｌ，４３Ｒに各別に制動力を自動付与する制動力付与手段として機能する。
【００４５】
さて、本実施の形態の動力伝達装置では、基本的に、前述した大きな負荷がフロントデフ４２に作用するおそれのあるときに、上記センターデフ２５を通じた前記後輪側駆動系３０と前輪側駆動系４０との間における差動制限を強制的に解除するようにしている。
【００４６】
ここで、上記負荷は、前記（条件イ）〜（条件ハ）が同時に満たされるとき、詳しくは、以下の（条件Ａ）〜（条件Ｃ）が同時に満たされるときに発生し易いことが発明者によって確認されている。なお、こうした状況下に陥るおそれのあるときとしては、例えば、急峻な坂道での登坂走行時や、低μ路での発進時、凸凹路の走行時などが挙げられる。
（条件Ａ）前輪４３Ｌ，４３Ｒの少なくとも一方、及び後輪３３Ｌ，３３Ｒの少なくとも一方がスリップしていること。
（条件Ｂ）四輪駆動車１０がほぼ停止していること。
（条件Ｃ）ブレーキペダル１３が踏み込まれて各ブレーキ機構３５Ｌ，３５Ｒ，４５Ｌ，４５Ｒの作動が開始されたこと、若しくはスリップしている車輪を停止させるべく対応するブレーキ機構の作動が開始されたこと（アクチュエータ１５の作動が開始されたこと）。
【００４７】
そこで、本実施の形態の動力伝達装置では、上記差動制限についての強制解除の実行を、以下の（条件ａ）〜（条件ｃ）に示す所定の条件が満たされたことをもって、開始するようにしている。なお、これら（条件ａ）〜（条件ｃ）が同時に満たされたことをもって、その直後に上記（条件Ａ）〜（条件Ｃ）が同時に満たされる可能性が高いことが判断される。
（条件ａ）各車輪３３Ｌ，３３Ｒ，４３Ｌ，４３Ｒに関するスリップ量Ｎｓが所定量αよりも大きくなっていること。なお、スリップ量Ｎｓとしては、各車輪３３Ｌ，３３Ｒ，４３Ｌ，４３Ｒの回転速度のうち最も速いものと最も遅いものとの速度差が算出され、用いられる。また、所定量αとしては、そうしたスリップ量Ｎｓが、いずれの車輪にもスリップが生じていないときに取りうる速度差を超えて大きくなっていること、更にはフロントデフ４２に大きな負荷を作用させるおそれのある量となっていることを的確に判断することの可能な値が実験等により予め求められている。
（条件ｂ）四輪駆動車１０の走行速度ＳＰＤが所定速度β未満であること。なお、この所定速度βとしては、四輪駆動車１０がほぼ停止状態にあることを判断するための値が設定される。また、上記走行速度ＳＰＤとしては、各車輪３３Ｌ，３３Ｒ，４３Ｌ，４３Ｒの回転速度のうち最も遅い速度が用いられる。
（条件ｃ）ブレーキ機構の作動が開始される状況下になったこと。具体的には、ブレーキペダル１３が踏み込まれたこと、若しくはスリップしている車輪に制動力を自動付与すべく対応するブレーキ機構が作動する状況下になったこと。
【００４８】
また、本実施の形態の動力伝達装置では、上述した差動制限についての強制解除の実行を、エンジン回転速度ＮＥが所定速度γよりも低い速度になったことをもって停止するようにしている。なお、この所定速度γとしては、エンジン回転速度ＮＥが、フロントデフ４２に上記大きな負荷が作用するおそれのない速度まで十分に低下したことを判断するための値が、実験等により求められた上で、予め設定されている。
【００４９】
以下、こうした差動制限についての強制解除を行う処理の処理手順について、図２を参照して説明する。
なお、図２は上記強制解除を行う処理の具体的な処理手順を示すフローチャートである。また、図２のフローチャートに示される一連の処理は、その処理手順を概念的に示したものであり、実際には、所定周期毎の割り込み処理として、前記４ＷＤ制御装置５１により実行される。本実施の形態では、この強制解除処理が、上記差動制限を強制解除する差動制限解除手段として機能する。
【００５０】
同図２に示されるように、この処理では先ず、上述した差動制限についての強制解除を実行する条件が成立しているか否かを判断すべく、以下の処理（ステップＳ１０１〜Ｓ１０４）が実行される。
【００５１】
すなわち先ず、四輪駆動車１０やエンジン１１の運転状態が読み込まれた後（ステップＳ１０１）、前記（条件ａ）及び（条件ｂ）が共に満たされているか否かが判断され（ステップＳ１０２）、更には前記（条件ｃ）が満たされているか否かが判断される（ステップＳ１０３）。
【００５２】
そして、（条件ａ）〜（条件ｃ）のいずれか１つでも満たされていないと判断される場合には（ステップＳ１０２乃至Ｓ１０３：ＮＯ）、このとき上記フロントデフ４２に大きな負荷が作用するおそれがないとして、以下の処理を実行することなく、本処理は一旦終了される。
【００５３】
一方、本処理が繰り返し実行され、（条件ａ）〜（条件ｃ）が全て満たされるようになると（ステップＳ１０２及びＳ１０３：ＹＥＳ）、次に前記差動制限機構２４を通じた後輪側駆動系３０と前輪側駆動系４０との間における差動制限が実行されているか否かが判断される（ステップＳ１０４）。本実施の形態では、具体的には、前記差動制限スイッチ５８が「オン」操作されてクラッチ機構２４ａが作動しているか否かが判断される。
【００５４】
そして、上記差動制限が実行されていないと判断される場合には（ステップＳ１０４：ＮＯ）、この場合にもフロントデフ４２に大きな負荷が作用するおそれがないとして、以下の処理を実行することなく、本処理は一旦終了される。
【００５５】
一方、上記差動制限が実行されていると判断される場合には（ステップＳ１０４：ＹＥＳ）、上記差動制限についての強制解除を実行する条件が成立しているとして、同強制解除を実行すべく、以下の処理（ステップＳ１０５〜Ｓ１０７）が実行される。
【００５６】
ここでは先ず、前記クラッチ機構２４ａの駆動が停止され、上記差動制限が解除される（ステップＳ１０５）。なお、この解除は、ブレーキ機構が作動する以前のタイミングにおいて実行される。
【００５７】
その後、エンジン回転速度ＮＥが前記所定速度γ未満であるか否かが判断される（ステップＳ１０６）。そして、エンジン回転速度ＮＥが所定速度γ以上であると判断される場合には（ステップＳ１０６：ＮＯ）、未だフロントデフ４２に大きな負荷が作用するおそれのある状況下であるとして、本処理（ステップＳ１０６）が繰り返し実行される。
【００５８】
そしてその後、エンジン回転速度ＮＥが所定速度γ未満にまで低下すると（ステップＳ１０６：ＹＥＳ）、フロントデフ４２に大きな負荷が作用するおそれがなくなったとして、上記クラッチ機構２４ａの駆動が再開されて、上記差動制限が再度実行された後（ステップＳ１０７）、本処理は一旦終了される。
【００５９】
以下、上述した強制解除処理がどのように行われるかを、図３に示すタイミングチャートを参照しつつ説明する。
なお、図３は、上記強制解除処理の処理態様の一例を示している。また、図３は、こうした強制解除処理の一例において、以下に記載する各項目についてそれぞれ示している。すなわち、同図において、（ａ）はスリップ量Ｎｓの推移を、（ｂ）は四輪駆動車１０の走行速度ＳＰＤの推移を、（ｃ）はエンジン回転速度ＮＥの推移を、（ｄ）はブレーキスイッチ５７の作動状態の推移を、（ｅ）はクラッチ機構２４ａの作動状態の推移をそれぞれ示している。
【００６０】
更に、同図の例にあって、時刻ｔ１以前においては、以下の各条件が満たされている。
・同図（ｂ）に示すように、四輪駆動車１０が停止されている（走行速度ＳＰＤが「０」である）。
・同図（ｄ）に示すように、ブレーキスイッチ５７が「オン」になっている、すなわちブレーキペダル１３が踏み込まれている。
・同図（ｅ）に示すように、クラッチ機構２４ａが作動しており、後輪側駆動系３０と前輪側駆動系４０との差動が制限されている。
【００６１】
さて、本例にあっては、そうした時刻ｔ１において、同図（ｄ）に示されるように、ブレーキペダル１３の踏み込みが解除される。そして、これに併せて、アクセルペダルが踏み込まれる。これに伴い、同図（ｃ）に示されるように、エンジン回転速度ＮＥが上昇する。なお、本例では、エンジン回転速度ＮＥが上昇するとはいえ、同図（ａ）に示されるように、車輪がスリップして前記スリップ量Ｎｓが大きくなるだけで、同図（ｂ）に示されるように、四輪駆動車１０の走行速度ＳＰＤが前記所定速度βを超えることはない（前記（条件ｂ）が満たされている）。また、その後における時刻ｔ２において、上記スリップ量Ｎｓが前記所定量αを超える（前記（条件ａ）が満たされる）。
【００６２】
その後の時刻ｔ３において、同図（ｄ）に示されるようにブレーキスイッチ５７が「オン」になると、すなわちブレーキペダル１３が踏み込まれると、これに伴い、前記ブレーキ機構３５Ｌ，３５Ｒ，４５Ｌ，４５Ｒが作動する条件が満たされる（前記条件ｃ）が満たされる）。すなわち、本例では、このとき（条件ａ）〜（条件ｃ）が同時に満たされ、これをもって、同図（ｅ）に示されるように、クラッチ機構２４ａの作動が強制停止されて上記差動制限が強制的に解除される。これにより、上記フロントデフ４２に上述した大きな負荷が作用することが抑制される。
【００６３】
そして、その後の時刻ｔ５において、同図（ｃ）に示されるように、エンジン回転速度ＮＥが前記所定速度γを下回ると、同図（ｅ）に示されるように、クラッチ機構２４ａの作動が再開され、上記差動制限についてもこれが再開される。
【００６４】
ちなみに、本例では、上記差動制限についての強制解除が実行されている期間（時刻ｔ３〜ｔ５）中の時刻ｔ４において、同図（ａ）に示されるように、スリップ量Ｎｓが「０」になるとともに、同図（ｂ）に示されるように、走行速度ＳＰＤが「０」になる、すなわち四輪駆動車１０が停止する。換言すれば、上記期間中において、各ブレーキ機構３５Ｌ，３５Ｒ，４５Ｌ，４５Ｒが制動力を発生し、これにより各車輪３３Ｌ，３３Ｒ，４３Ｌ，４３Ｒが強制停止される。すなわち、本例では、上述した大きな負荷がフロントデフ４２に作用するおそれがなくなった後に、上記差動制限が再開される。
【００６５】
以上説明したように、本実施の形態によれば、以下に記載する効果が得られるようになる。
（１）車輪３３Ｌ，３３Ｒ，４３Ｌ，４３Ｒに関するスリップ量Ｎｓについての条件を含む所定の条件が満たされたことをもって、センターデフ２５を通じた後輪側駆動系３０と前輪側駆動系４０との間における差動制限を強制解除するようにした。このため、四輪駆動車１０の走行速度ＳＰＤがいかなる速度である場合であれ、同四輪駆動車１０が制動状態になるとフロントデフ４２に大きな負荷がかかるおそれがあることをもって、上記差動制限を強制解除することができるようになる。これにより、上記走行速度ＳＰＤが極低速若しくは停車状態にあったとしても、差動制限が実行されている状態でのブレーキ機構の作動に起因するフロントデフ４２への不要なトルク伝達を好適に抑制することができるようになる。
【００６６】
（２）また、上記スリップ量Ｎｓとして、各車輪３３Ｌ，３３Ｒ，４３Ｌ，４３Ｒの回転速度のうち最も速いものと最も遅いものとの速度差を用いるようにした。これにより、このスリップ量Ｎｓを通じて、それら車輪３３Ｌ，３３Ｒ，４３Ｌ，４３Ｒに関するスリップの有無や、同スリップの度合いを好適に監視することができるようになる。
【００６７】
（３）スリップ量Ｎｓについての条件として、「各車輪３３Ｌ，３３Ｒ，４３Ｌ，４３Ｒに関するスリップ量Ｎｓが所定量αよりも大きくなっていること。」といった（条件ａ）を設定するようにした。これにより、上記スリップ量Ｎｓが、フロントデフ４２に大きな負荷が作用するようになるおそれのある量を超えて大きくなっていることを好適に判断することができるようになる。
【００６８】
（４）四輪駆動車１０の走行速度ＳＰＤが所定速度β未満であることを一条件として、上記差動制限についての強制解除を実行するようにした。これにより、四輪駆動車１０を走行させるべくエンジン回転速度ＮＥが高められているにも拘わらず同四輪駆動車１０がほぼ停止したままである状況下に陥ったときにのみ、上記差動制限についての強制解除を実行することができるようになる。換言すれば、フロントデフ４２に大きな負荷が作用する可能性が高いときに限って上記強制解除を実行することができるようになり、ひいてはフロントデフ４２に大きな負荷が作用することを的確に抑制することができるようになる。
【００６９】
（５）ブレーキ機構の作動が開始される状況下になったことを一条件として、上記差動制限についての強制解除を実行するようにした。これにより、上述した負荷発生のきっかけとなる制動力の発生を的確に察知するとともに、同制動力の発生と同時に、あるいはその発生に先立って、上記強制解除を実行することができるようになる。従って、フロントデフ４２に大きな負荷が作用することを的確に抑制することができるようになり、ひいては前輪側駆動系４０についての耐久性の低下を効率よく抑制することができるようになる。
【００７０】
（６）エンジン回転速度ＮＥが所定速度γを下回ったことを条件に、上記差動制限を再開するようにした。これにより、フロントデフ４２に大きな負荷が作用するおそれのなくなったタイミングで、上記差動制限を再開することができるようになる。
【００７１】
なお、上記実施の形態は、以下のように変更して実施してもよい。
・上記実施の形態では、ブレーキ操作部材としてブレーキペダル１３を用いた例を示したが、これに代えてブレーキレバー等を用いることもできる。
【００７２】
・上記実施の形態では、センターデフ２５を通じた後輪側駆動系３０と前輪側駆動系４０との間における差動を制限するための差動制限機構２４として、クラッチ機構２４ａ及びアクチュエータ２４ｂを設けるようにしたが、これに限られない。ブレーキ機構の作動が開始される状況下になってから同作動が開始されるまでの期間において上記差動制限を確実に強制解除することが可能なだけの応答性が確保されるのであれば、差動制限機構として任意の構成のものを採用することができる。
【００７３】
・上記実施の形態では、上記差動制限を強制解除する条件として、（条件ａ）〜（条件ｃ）を設定したが、それら条件のうち（条件ｂ）や（条件ｃ）を省略してもよい。こうした構成にあっても、図４のフローチャートにその一例を示すように、少なくとも（条件ａ）が満たされた（ステップＳ２０２：ＹＥＳ）ことをもって上記差動制限についての強制解除を実行することはできる。そして、これにより、四輪駆動車１０の走行速度ＳＰＤがいかなる速度であれ、差動制限が実行されている状態でのブレーキ機構の作動に起因するフロントデフ４２への不要なトルク伝達を抑制するといった構成を実現することはできる。
【００７４】
・上記実施の形態では、各車輪３３Ｌ，３３Ｒ，４３Ｌ，４３Ｒの回転速度を各別に検出するとともに、それら回転速度のうち最も速いものと最も遅いものとの速度差を算出し、その算出した速度差を四輪駆動車１０のスリップ量Ｎｓとして用いるようにした。こうした手法に限らず、フロントデフ４２に大きな負荷が作用するおそれのあることを好適に判断することが可能であれば、スリップ量の算出手法、あるいは検出手法は、適宜変更可能である。
【００７５】
・また、そうした変更例としては、例えば、変速機１２の変速位置と四輪駆動車１０の走行速度ＳＰＤとエンジン回転速度ＮＥとに基づき各車輪３３Ｌ，３３Ｒ，４３Ｌ，４３Ｒに関するスリップ量を算出すること等が考えられる。ここで、変速機を備えた車両にあっては、変速機の変速位置と車両の走行速度とに基づいて、その各車輪にスリップが生じていない状況下におけるエンジン回転速度を推定することが可能である。従って、上記変更例によっても、変速機１２の変速位置と四輪駆動車１０の走行速度ＳＰＤとにより推定されるエンジン回転速度と、実際のエンジン回転速度ＮＥとの比較に基づいて、各車輪に関するスリップの有無や、同スリップの度合いを好適に監視することができるようになる。また特に、この変更例にあっては、各車輪３３Ｌ，３３Ｒ，４３Ｌ，４３Ｒの回転速度を監視することなくスリップ量を算出することが可能になる。このため、各車輪３３Ｌ，３３Ｒ，４３Ｌ，４３Ｒの回転速度がスリップ量の算出以外の用途で用いられない車両であれば、車輪速センサ５６ａ〜５６ｄを省略することができるようになる。
【００７６】
・上記実施の形態では、上記差動制限についての強制解除の実行が開始された後において、エンジン回転速度ＮＥが所定速度γを下回ったことを条件に、同差動制限を再開するようにした。この再開条件は、フロントデフ４２に大きな負荷が作用するおそれがなくなったことを好適に判断することの可能な条件であれば、任意に変更可能である。
【００７７】
・上記実施の形態では、各車輪３３Ｌ，３３Ｒ，４３Ｌ，４３Ｒのスリップ状況に応じてそれら車輪３３Ｌ，３３Ｒ，４３Ｌ，４３Ｒに各別に制動力を自動付与するシステムが搭載された四輪駆動車１０に、本発明を適用するようにした。こうしたシステムが搭載されていない四輪駆動車にも、本発明は適用可能である。
【００７８】
・上記実施の形態では、各ブレーキ機構３５Ｌ，３５Ｒ，４５Ｌ，４５Ｒが、それらを同時に作動させた場合において、後輪用のブレーキ機構３５Ｌ，３５Ｒよりも、前輪用のブレーキ機構４５Ｌ，４５Ｒの方が大きな制動力を発生するように設定された四輪駆動車１０に本発明を適用するようにした。これとは逆に、前輪用のブレーキ機構よりも、後輪用のブレーキ機構の方が大きな制動力を発生するように、各ブレーキ機構が設定された四輪駆動車にも本発明は適用可能である。こうした構成にあっては、前記差動制限が実行されている状態でのブレーキ機構の作動に起因してリヤデフ３２に大きなトルクが作用するおそれが生じることとなるが、このとき同差動制限を強制解除することで、同リヤデフ３２への不要なトルク伝達を抑制することが可能になる。
【００７９】
・上記実施の形態では、差動制限スイッチ５８が「オン」操作されることにより差動制限機構２４を作動させるタイプの四輪駆動車１０に本発明を適用するようにした。これに限らず、例えば後輪用プロペラシャフト３１と前輪用プロペラシャフト４１との回転速度差や走行速度ＳＰＤ等といった走行状態、あるいは路面状況等に基づいて差動制限機構の作動を自動制御するタイプの四輪駆動車にも、本発明は適用可能である。
【００８０】
・上記実施の形態では、後輪側駆動系３０と前輪側駆動系４０とが共にエンジン１１の出力軸に常時連結されるタイプの四輪駆動車１０に本発明を適用するようにしたが、これに限られない。本発明は、後輪側駆動系、あるいは前輪側駆動系を四輪駆動車の動力伝達系から一時的に切り離すことの可能な動力切断機構を有するタイプの四輪駆動車にも適用可能である。
【００８１】
・また、こうした動力切断機構を有するタイプの四輪駆動車にあって、前記差動制限が実行されている状態でのブレーキ機構の作動に起因して後輪側駆動系や前輪側駆動系に大きなトルクが作用するおそれがあるときに、後輪側駆動系あるいは前輪側駆動系を同四輪駆動車の動力伝達系から切り離すようにしてもよい。こうした構成によれば、少なくとも切り離された側の駆動系への不要なトルク伝達についてはこれを抑制することができるようになる。ちなみに、このとき常時接続されている側の駆動系に大きな負荷が作用するおそれは残るが、こうしたタイプの四輪駆動車にあっては、一方の駆動系のみによって走行する際における動力伝達系の耐久性を確保すべく、常時接続されている側の駆動系の強度が高く設定されている。このため、上記負荷が四輪駆動車の動力伝達系の耐久性を低下させる可能性は低いといえる。なお、こうした構成にあっては、上記動力切断機構が、後輪側駆動系と前輪側駆動系との差動を許容する差動機構、及び同差動の制限と制限解除とを切替える差動制限機構として機能する。更に、こうした構成が適用される四輪駆動車１０であれば、センターデフ２５を備えていない四輪駆動車にも、本発明を適用することは可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる四輪駆動車の動力伝達装置の一実施の形態についてその概略構成を示すブロック図。
【図２】同実施の形態にかかる強制解除処理についてその処理手順を示すフローチャート。
【図３】同強制解除処理についてその処理態様の一例を示すタイミングチャート。
【図４】同強制解除処理の変形例についてその処理手順を示すフローチャート。
【図５】従来の四輪駆動車の動力伝達装置についてその概略構成を示すブロック図。
【符号の説明】
１０…四輪駆動車、１１…エンジン、１２…変速機、１３…ブレーキペダル、１４，１５，２４ｂ…アクチュエータ、２０…トランスファ、２１…入力軸、２２…後輪用出力軸、２３…前輪用出力軸、２４…差動制限機構、２４ａ…多板クラッチ機構、２５…ディファレンシャル（センターデフ）、３０…後輪側駆動系、３１…後輪用プロペラシャフト、３２…後輪用ディファレンシャル（リヤデフ）、３３Ｌ，３３Ｒ…後輪、３４Ｌ，３４Ｒ…リヤアクスル、３５Ｌ，３５Ｒ，４５Ｌ，４５Ｒ…ブレーキ機構、４０…前輪側駆動系、４１…前輪用プロペラシャフト、４２…前輪用ディファレンシャル（フロントデフ）、４３Ｌ，４３Ｒ…前輪、４４Ｌ，４４Ｒ…フロントアクスル、５０…電子制御ユニット、５１…４ＷＤ制御装置、５２…ＴＲＣ制御装置、５５…エンジン回転速度センサ、５６ａ，５６ｂ，５６ｃ，５６ｄ…車輪速センサ、５７…ブレーキスイッチ、５８…差動制限スイッチ。
【図１】
2004122989.tif 000003
【図２】
2004122989.tif 000004
【図３】
2004122989.tif 000005
【図４】
2004122989.tif 000006
【図５】
2004122989.tif 000007