特開 2025-5733 ４ＷＤ切替制御装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2025005733

(43)【公開日】2025-01-17

(54)【発明の名称】４ＷＤ切替制御装置

(51)【国際特許分類】

   B60K 17/348 20060101AFI20250109BHJP

【ＦＩ】

B60K17/348 B

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023106043

(22)【出願日】2023-06-28

(71)【出願人】

【識別番号】000006286

【氏名又は名称】三菱自動車工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002664

【氏名又は名称】弁理士法人相原国際知財事務所

(72)【発明者】

【氏名】大橋 卓弥

(72)【発明者】

【氏名】下西 圭佑

(72)【発明者】

【氏名】後田 祐一

【テーマコード（参考）】

3D043

【Ｆターム（参考）】

3D043AA01

3D043AB17

3D043EA02

3D043EA17

3D043EA18

3D043EB03

3D043EB12

3D043EB13

3D043EE07

3D043EF09

3D043EF12

(57)【要約】

【課題】駆動輪に過度なスリップが生じた場合にも２輪駆動から４輪駆動に切り替えることのできる４ＷＤ切替制御装置の提供。
【解決手段】４ＷＤ切替制御装置は、駆動輪と非駆動輪とに対する駆動力の分配を制御することの可能なトランスファ(4)と、トランスファから分配される非駆動輪に対する駆動力の伝達を制御することの可能なカップリング(70)と、を有する２輪駆動と４輪駆動とを切り替え可能な車両(1)に備えられた４ＷＤ切替制御装置(90)であって、トランスファおよびカップリングを制御する制御部(90)を有し、制御部は、４輪駆動への切り替えの際に駆動輪にスリップが生じていると判断した場合には、トランスファを制御して非駆動輪に対する駆動力の分配を開始した後に、カップリングを制御して非駆動輪に対する駆動力の伝達を開始する。
【選択図】図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

駆動輪と非駆動輪とに対する駆動力の分配を制御することの可能なトランスファと、
前記トランスファから分配される前記非駆動輪に対する前記駆動力の伝達を制御することの可能なカップリングと、
を有する２輪駆動と４輪駆動とを切り替え可能な車両に備えられた４ＷＤ切替制御装置であって、
前記トランスファおよび前記カップリングを制御する制御部を有し、
前記制御部は、前記４輪駆動への切り替えの際に前記駆動輪にスリップが生じていると判断した場合には、前記トランスファを制御して前記非駆動輪に対する前記駆動力の分配を開始した後に、前記カップリングを制御して前記非駆動輪に対する前記駆動力の伝達を開始する、
ことを特徴とする４ＷＤ切替制御装置。

【請求項2】

前記駆動輪及び前記非駆動輪の回転数をそれぞれ検出する車輪速センサを有し、
前記制御部は、前記車輪速センサからの情報に基づき前記駆動輪の回転数が前記非駆動輪の回転数よりも高い場合に、前記駆動輪にスリップが生じていると判断する、
ことを特徴とする請求項１に記載の４ＷＤ切替制御装置。

【請求項3】

前記制御部は、前記スリップの判断を、前記非駆動輪の回転数に不感帯の幅を加味して行う、
ことを特徴とする請求項２に記載の４ＷＤ切替制御装置。

【請求項4】

前記車両はＦＲタイプの車両であって、前記駆動輪は後輪である、ことを特徴とする請求項１～３の何れか一項に記載の４ＷＤ切替制御装置。

【請求項5】

前記車両はＦＦタイプの車両であって、前記駆動輪は前輪である、ことを特徴とする請求項１～３の何れか一項に記載の４ＷＤ切替制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、４ＷＤ切替制御装置に関し、特に、駆動輪に過度なスリップが生じた場合にも２輪駆動から４輪駆動への切り替えを行うことのできる４ＷＤ切替制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、自動車などの車両では、例えば特許文献１に開示されるように、走行中の路面のコンディションに応じて、駆動輪の駆動モードを２輪駆動（２ＷＤ）から４輪駆動（４ＷＤ）に切り替えて走行することのできる車両が知られている。この従来の車両では、通常のグリップの良好な道路を走行する場合は２ＷＤで走行することで燃費性能を確保する。そして、この車両では、雪道などの滑りやすい道路を走行することになった場合に、駆動モードを２ＷＤから４ＷＤに切り替えて走行することで走破性を確保するようにしている。
ここで、２ＷＤから４ＷＤへの切り替えは、例えば車両がＦＲ（フロントエンジンリヤドライブ）タイプの場合は、先ず、前輪側の摩擦クラッチを締結させ、トランスファからフロントプロペラシャフトを介して分配される駆動力を前輪に伝達可能な状態とする。そして、その状態で、トランスファにおいて、主駆動輪である後輪を駆動しているリヤプロペラシャフトの回転にフロントプロペラシャフトの回転がシンクロしたところで、噛み合いクラッチを締結させて、動力伝達経路にフロントプロペラシャフトを接続する。これにより、車両では、駆動力が、トランスファからリヤプロペラシャフトとフロントプロペラシャフトとにそれぞれ分配されるようになる。ＦＲタイプの車両では、このような手順により、駆動輪の駆動モードを２ＷＤから４ＷＤに切り替えて走行する。

【0003】

ところで、従来の車両では上記のとおり雪道を走行する場合に駆動モードを４ＷＤに切り替えるが、その際、駆動輪が凍結路面に接するなどして過度にスリップし、非駆動輪との車輪の回転差が大きくなってしまうと４ＷＤに切り替えることができない場合がある。詳しくは、例えばＦＲタイプの車両の場合、２ＷＤ走行時に主駆動輪である後輪に過度なスリップが生じると、そのスリップする後輪に駆動力を伝達しているリヤプロペラシャフトは回転数が高くなる。この状態で、４ＷＤに切り替えるため、前輪側の摩擦クラッチを締結させると、その締結により非駆動輪の状態の前輪と接続されたフロントプロペラシャフトは、リヤプロペラシャフトよりも回転数が低くなり、大きな回転差がプロペラシャフト間に生じてしまう。この回転差により、トランスファにおいては、それらプロペラシャフト間の回転がシンクロしないため、噛み合いクラッチを締結させることができなくなってしまう。その結果、従来の車両では、上記のようなケースにおいては駆動モードを２ＷＤから４ＷＤに切り替えて走行することができなかった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】国際特許出願公開第ＷＯ２０１５／１２９６９５号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明は、上記の課題を解決するものであり、駆動輪に過度なスリップが生じた場合にも２輪駆動から４輪駆動への切り替えを行うことのできる４ＷＤ切替制御装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明に係る４ＷＤ切替制御装置は、駆動輪と非駆動輪とに対する駆動力の分配を制御することの可能なトランスファと、前記トランスファから分配される前記非駆動輪に対する前記駆動力の伝達を制御することの可能なカップリングと、を有する２輪駆動と４輪駆動とを切り替え可能な車両に備えられた４ＷＤ切替制御装置であって、前記トランスファおよび前記カップリングを制御する制御部を有し、前記制御部は、前記４輪駆動への切り替えの際に前記駆動輪にスリップが生じていると判断した場合には、前記トランスファを制御して前記非駆動輪に対する前記駆動力の分配を開始した後に、前記カップリングを制御して前記非駆動輪に対する前記駆動力の伝達を開始する、ことを特徴とする。

【発明の効果】

【0007】

本発明に係る４ＷＤ切替制御装置によれば、駆動輪に過度なスリップが生じた場合にも２輪駆動から４輪駆動への切り替えを行うことのできる４ＷＤ切替制御装置を提供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明の一実施形態に係る４ＷＤ切替制御装置が適用されたＦＲ車両の概略構成図である。

【図2】駆動モードの切り替え（従来制御）を説明する図である。

【図3】駆動輪スリップ時の駆動モードの切り替え（従来制御）を説明する図である。

【図4】駆動輪スリップ時の駆動モードの切り替え（駆動輪スリップ対応制御）を説明する図である。

【図5】駆動輪スリップ対応制御の実行を判断する処理（ＦＲ車両）のフローチャートである。

【図6】本発明の一実施形態に係る４ＷＤ切替制御装置が適用されたＦＦ車両の概略構成図である。

【図7】駆動輪スリップ対応制御の実行を判断する処理（ＦＦ車両）のフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本発明の実施形態を添付の図面を参照して説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る４ＷＤ切替制御装置が適用されたＦＲ（フロントエンジンリヤドライブ）車両の概略構成図である。図１に示すように、車両１は、後輪８２，８３による２輪駆動（２ＷＤ）を基本としたＦＲタイプの４輪駆動（４ＷＤ）車両である。この車両１は、走行する路面の状況に応じて自動的に２ＷＤから４ＷＤに駆動モードを切り替えることのできるスタンバイ式４ＷＤを採用している。２ＷＤ走行時には、車両１では、エンジン２の駆動力をトランスファ装置４から主駆動輪である後輪８２，８３へ伝達して２輪駆動を行なう。また、４ＷＤ走行時には、車両１では、エンジン２の駆動力の一部をさらにトランスファ装置４から前輪８０，８１にも伝達するようにして４輪駆動を行なう。つまり、車両１では、エンジン２から出力された駆動力は、トランスミッション３を介してトランスファ装置４の入力シャフト１１に入力され、トランスファ装置４の内部において、駆動モードに応じて後輪８２，８３側と前輪８０，８１側とにそれぞれ分配される。

【0010】

後輪８２，８３側に分配された駆動力は、トランスファ装置４のリヤアウトプットシャフト（不図示）から出力されるとともに、このリヤアウトプットシャフトに連結されたリヤプロペラシャフト１２を介してリヤデフ５に入力される。そして、その駆動力は、リヤデフ５内で左右に等配分され、リヤアクスルシャフト１５，１６を介して左右の後輪８２，８３に伝達される。一方、前輪８０，８１側に分配された駆動力は、トランスファ装置４のドライブスプロケット４Ａからトランスファチェーン４Ｂを介してドリブンスプロケット１３に伝達される。ドリブンスプロケット１３からはフロントプロペラシャフト１４が前輪側に延設されており、その先端はフロントデフ６に接続されている。従って、ドリブンスプロケット１３に伝達された駆動力は、フロントプロペラシャフト１４を介してフロントデフ６に入力され、このフロントデフ６内において左右に等配分され、フロントアクスルシャフト１７，１８を介して左右の前輪８０，８１に伝達される。

【0011】

フロントアクスルシャフト１７，１８のうち、右の前輪８１に接続されたフロントアクスルシャフト１８側には、フロントデフ６と前輪８１との間にカップリング７０が備えられている。このカップリング７０により、車両１では、前輪に配分される駆動力を電子制御できると共に、２ＷＤ時の動力損失を低減することができる。
フロントデフ６は、リングギヤ、デフケース、サイドギヤ、デフピニオンなどによって構成されている（何れも不図示）。デフケースには、フロントプロペラシャフト１４先端のピニオンギヤ（不図示）と噛み合うリングギヤが一体回転可能に固定されている。また、デフケースの中空部には、デフケースの回転軸と直交する方向にデフピニオン軸（不図示）が保持されており、このデフピニオン軸の両軸端部分に、一対のデフピニオンが互いに対向する向きで回転可能に軸支されている。これらのデフピニオンには、デフピニオン軸を境にしてデフケースの中空部の左右に配設された一対のサイドギヤが噛み合っている。そして、これらのサイドギヤには、デフケースに挿通されたフロントアクスルシャフト１７，１８の一端、即ち、前輪８０，８１が接続されていない方の端部がそれぞれ一体回転可能に連結されている。上記のリヤデフ５も、このフロントデフ６と同様の構成とされている。なお、リヤデフ５およびフロントデフ６の動作については周知であるため説明を省略する。

【0012】

カップリング７０は、フロントアクスルシャフト１８を途中で２つに切り離し、それらの端部にそれぞれクラッチ７２，７３を備えて、アクチュエータ７１によりクラッチ７２，７３を断続するように構成されている。このクラッチ７２，７３の断続は、車両１の統括制御を行う電子制御装置（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）９０の指示によりアクチュエータ７１の位置を任意に調整することで行われる。例えば、４ＷＤ時には、ＥＣＵ９０が、その指示によりクラッチ７２，７３を締結した状態となるようにアクチュエータ７１の位置を調整することで、右の前輪８１とフロントデフ６とがフロントアクスルシャフト１８を介して連結される。したがって、４ＷＤ時には、フロントプロペラシャフト１４からフロントデフ６に入力された駆動力は、フロントデフ６において左右に等しく分配され、フロントアクスルシャフト１７，１８を介して前輪８０，８１に伝達されるようになる。一方、２ＷＤ時には、ＥＣＵ９０が、その指示によりクラッチを解放するようにアクチュエータ７１の位置を調整することで、アクチュエータ７１によるクラッチ７２，７３の締結が解放された状態となり、右の前輪８１とフロントデフ６とが切り離される。これにより、フロントデフ６の左の前輪８０と接続されたサイドギヤが空転するようになり、２ＷＤ時には、フロントデフ６からトランスファ装置４のドライブスプロケット４Ａにかけてのフロント駆動系が回転しなくなるので、動力損失が軽減されるようになる。
なお、ＥＣＵ９０は、マイクロコンピュータを主体として構成されており、不図示の記憶装置から読み出したプログラムを実行するとともに、車両１に配された各種センサの出力信号に基づき車両の状態を検知することで、車両１の統括制御を行う。このＥＣＵ９０は、本発明の「制御部」に相当する。また、センサとしては、特に、各車輪の回転速度を検出する車輪速センサ、トランスファ装置４におけるリヤプロペラシャフト１２およびフロントプロペラシャフト１４の回転数を検出するための回転数センサなどが車両１に配されている（いずれも不図示）。

【0013】

ここで、駆動モードの切り替えについて、図２を参照して説明する。車両１では、２ＷＤから４ＷＤへの駆動モードの切り替えは、次のような手順で行う。ＥＣＵ９０は、駆動輪の駆動モードを２ＷＤから４ＷＤに切り替える場合、先ず、カップリング７０に備えられたアクチュエータ７１の位置を調整し、２ＷＤ時に解放されているカップリング７０のクラッチ７２，７３を締結した状態にする。このクラッチ７２，７３の締結により、前輪８０，８１の回転がフロントデフ６を介してフロントプロペラシャフト１４に伝達されるようになり、同プロペラシャフト１４が回転を始める（図２（１）→（２））。次に、ＥＣＵ９０は、そのフロントプロペラシャフト１４の回転数と、後輪８２，８３を駆動しているトランスファ装置４のリヤプロペラシャフト１２の回転数とをセンサにより検出する（図２（２））。そして、ＥＣＵ９０は、リヤプロペラシャフト１２の回転にフロントプロペラシャフト１４の回転がシンクロしたところで、トランスファ装置４に備えられた不図示の噛み合いクラッチを締結させる。この噛み合いクラッチの締結により、フロントプロペラシャフト１４が、それまで切り離されていたトランスファ装置４の動力伝達経路に接続されて、前輪８０，８１側への駆動力の分配が開始され、車両１は４ＷＤで走行するようになる（図２（２）→（３））。なお、本明細書では、この従来の手順による切り替えを「従来制御」と呼ぶこととする。

【0014】

ところで、既述のとおり、２ＷＤ走行時に、駆動輪である後輪が過度にスリップし、非駆動輪である前輪との車輪の回転差が大きくなってしまうと、４ＷＤへの切り替えが行えない場合がある。図３を参照して説明すると、車両１では、２ＷＤ走行時に駆動輪である後輪がスリップすると、その後輪の回転数が非駆動輪である前輪の回転数よりも高い状態で駆動モードを４ＷＤに切り替えることになる（図３（１））。この状態でカップリングのクラッチを締結すると、車両１では、同クラッチの締結により前輪の回転がフロントデフを介してフロントプロペラシャフトに伝達されて同プロペラシャフトが回転を開始するが、その回転数はリヤプロペラシャフトよりも低くなる。つまり、この場合は、トランスファ装置の噛み合いクラッチが解放された状態であるため、前輪（非駆動輪）により回転されるフロントプロペラシャフトの回転数は、スリップする後輪（駆動輪）を回転させているリヤプロペラシャフトよりも低くなる（図３（１）→（２））。そのため、車両１では、リヤプロペラシャフトの回転にフロントプロペラシャフトの回転がシンクロするタイミングを待つものの、両プロペラシャフトはシンクロしない。その結果、車両１では、トランスファ装置の噛み合いクラッチが解放された状態のままとなり締結されないので、駆動モードを２ＷＤから４ＷＤに切り替えることができなくなってしまう（図３（３））。

【0015】

そこで、この不具合に対応するため、本実施形態の車両１では、駆動輪に過度なスリップが生じた場合にも２ＷＤから４ＷＤへの切り替えが行えるように以下の工夫を行っている。なお、本明細書では、この工夫を「駆動輪スリップ対応制御」と呼ぶこととする。以下、駆動輪スリップ対応制御について、図４を参照して説明する。
車両１では、２ＷＤ走行時に駆動輪である後輪８２，８３がスリップすると、その後輪の回転数が非駆動輪である前輪８０，８１の回転数よりも高い状態で駆動モードを４ＷＤに切り替えることになる（図４（１））。ＥＣＵ９０は、その状態で駆動モードを２ＷＤから４ＷＤに切り替えるため、先ず、トランスファ装置４に備えられた噛み合いクラッチを締結させて、リヤプロペラシャフト１２を駆動している動力伝達経路にフロントプロペラシャフト１４を接続する。この場合、フロントプロペラシャフト１４は回転しておらず、後輪８２，８３を駆動しているリヤプロペラシャフト１２との間には回転差があるが、カップリング７０のクラッチ７２，７３は解放された状態にある。そのため、この場合にはフロントプロペラシャフト１４は前輪側から切り離された状態であるので、トランスファ装置４においてフロントプロペラシャフト１４を動力伝達経路に接続することができる（図４（１）→（２））。この接続により、フロントプロペラシャフト１４の回転数が、リヤプロペラシャフト１２の回転数まで上昇させられる（図４（２））。そして、ＥＣＵ９０は、カップリング７０に備えられたアクチュエータ７１の位置を調整し、解放された状態のクラッチ７２，７３を締結した状態にする。このクラッチ７２，７３の締結により、フロントプロペラシャフト１４と、従回転している非駆動輪の前輪８０，８１とがフロントデフ６を介して接続されることで、前輪側の動力伝達経路が確立される（図４（３））。これにより、フロントプロペラシャフト１４を通して、トランスファ装置４から前輪８０，８１側に駆動力が分配されて伝達されるようになり、車両１は４ＷＤで走行するようになる。

【0016】

上で述べた駆動輪スリップ対応制御は、駆動輪（本実施形態の車両１では後輪８２，８３）が過度にスリップした場合に実行されるものであるため、同制御の実行は、図５に示すフローチャートの処理の判断によって行うようにしている。以下、ＥＣＵ９０が行う、図５のフローチャートの処理について説明する。
ステップＳ１において、ＥＣＵ９０は、車両１の駆動モードを２ＷＤから４ＷＤに切り替えるための条件が成立したか否かを判定する。なお、この条件は、例えば、ＥＣＵ９０がセンサ（車輪速センサなど）の出力信号に基づき雪道などの滑りやすい道路を車両１が走行するようになったことを検知した場合などに成立する。また、この条件は、運転者が車両室内のインストルメントパネルに配置されたロータリータイプの駆動モード切換スイッチ（いずれも不図示）を操作することにより駆動輪の駆動モードを４ＷＤに切り替えた場合などにも成立する。そして、ＥＣＵ９０は、条件が成立していない場合はステップＳ１に戻って上記の処理を繰り返す（ＮＯ側）。一方、ＥＣＵ９０は、条件が成立した場合にはステップＳ２へ移行する（ＹＥＳ側）。
ステップＳ２において、ＥＣＵ９０は、車輪速センサの出力信号に基づき後輪の回転数が前輪の回転数よりも高いか、を判定する。この判定では、後輪８２，８３と前輪８０，８１との回転数の平均をそれぞれとって比較することが好ましい。そして、ＥＣＵ９０は、後輪の回転数が前輪の回転数よりも高い場合には後輪にスリップが生じていると判断できるのでＳ３へ移行して駆動輪スリップ対応制御を実行し（ＹＥＳ側）、そうでない場合はステップＳ４へ移行して従来制御を実行する（ＮＯ側）。

【0017】

なお、上記のステップＳ２の処理に変えて、図５の右側に破線で囲んだステップＳ２′の処理を実行するようにしてもよい。そうする場合には、ステップＳ２′において、ＥＣＵ９０は、車輪速センサの出力信号に基づき後輪の回転数が、前輪の回転数＋「α」よりも高いか、を判定するようにする。これは、後輪のスリップ量（回転数）には車両の駆動系によって許容できる幅（許容範囲）があるため、その許容範囲を不感帯「α」として設定する。なお、不感帯「α」は０～ｎの数値であり、不感帯「α」を０（ゼロ）とする場合には上記のステップＳ２と同じ判定処理となる。

【0018】

次に、本発明の別の実施形態を添付の図面を参照して説明する。
図６は、本発明の一実施形態に係る４ＷＤ切替制御装置が適用されたＦＦ（フロントエンジンフロントドライブ）車両の概略構成図である。図６に示すように、この別実施形態の車両１０１は、前輪１８０，１８１による２輪駆動（２ＷＤ）を基本としたＦＦタイプの４輪駆動（４ＷＤ）車両である。車両１０１は、走行する路面の状況に応じて自動的に２ＷＤから４ＷＤに駆動モードを切り替えることのできるスタンバイ式４ＷＤを採用している。２ＷＤ走行時には、車両１０１では、トランスファ装置１０４に備えられた不図示の噛み合いクラッチが解放された状態とされることで、エンジン１０２の駆動力を主駆動輪である前輪１８０，１８１のみに伝達して２輪駆動を行なう。一方、４ＷＤ走行時には、車両１０１では、その噛み合いクラッチが締結された状態とされることで、エンジン１０２の駆動力の一部をトランスファ装置１０４からリヤプロペラシャフト１１２を介して後輪１８２，１８３にも伝達するようにして４輪駆動を行なう。つまり、車両１０１では、エンジン１０２から出力された駆動力は、トランスミッション１０３を介してトランスファ装置１０４に入力される。そして、その入力された駆動力が、トランスファ装置１０４の内部において、駆動モードに応じて前輪１８０，１８１側と後輪１８２，１８３側とにそれぞれ分配される。

【0019】

なお、別実施形態の車両１０１と、先述の実施形態の車両１との構成上の相違点は主に駆動系にある。つまり、車両１０１では、車両１でのトランスミッション３およびフロントデフ６が一体化されて、トランスアクスルタイプのトランスミッション１０３とされている点。また、車両１０１のトランスファ装置１０４では、車両１でのトランスファ装置４におけるフロントプロペラシャフト１４及びそれへの駆動力を伝達する部材や機構が省略されて、４ＷＤ時にはリヤプロペラシャフト１１２を介して後輪側へ駆動力が伝達される点。そして、車両１０１では、カップリング（１７０）が、リヤアクスルシャフト１１６を途中で２つに切り離し、それらの端部にそれぞれクラッチ１７２，１７３を備えて、アクチュエータ１７１によりクラッチ１７２，１７３を断続するように構成されている点。これらの点を除けば、別実施形態の車両１０１と先述の実施形態の車両１とは同様の構成であるため、その説明を省略する。

【0020】

車両１０１では、２ＷＤから４ＷＤへの駆動モードの切り替えは、次のような手順で行う。ＥＣＵ１９０は、駆動輪の駆動モードを２ＷＤから４ＷＤに切り替える場合、先ず、カップリング１７０に備えられたアクチュエータ１７１の位置を調整し、２ＷＤ時に解放されているカップリング１７０のクラッチ１７２，１７３を締結した状態にする。なお、ＥＣＵ１９０は、本発明の「制御部」に相当する。このクラッチ１７２，１７３の締結により、非駆動輪である後輪１８２，１８３の回転がリヤデフ１０５を介してリヤプロペラシャフト１１２に伝達されるようになり、このリヤプロペラシャフト１１２が回転を始める。次に、ＥＣＵ１９０は、駆動輪である前輪１８０，１８１に駆動力を伝達しているトランスファ装置１０４に備えられた解放状態とされている噛み合いクラッチの原動軸側部材の回転数と、リヤプロペラシャフト１１２の回転数とをセンサ（不図示）により検出する。なお、センサは、トランスファ装置１０４に設けられている。そして、ＥＣＵ１９０は、その原動軸側部材（駆動力の入力側）の回転にリヤプロペラシャフト１１２の回転がシンクロしたところで、トランスファ装置１０４の噛み合いクラッチを締結させる。この噛み合いクラッチの締結により、リヤプロペラシャフト１１２が、それまで切り離されていたトランスファ装置１０４の動力伝達経路に接続されて、後輪１８２，１８３側への駆動力の分配が開始され、車両１０１は４ＷＤで走行するようになる。なお、本明細書では、この従来の手順による切り替えを「従来制御」と呼ぶこととする。

【0021】

ところで、既述のとおり、２ＷＤ走行時に、駆動輪である前輪が過度にスリップし、非駆動輪である後輪との車輪の回転差が大きくなってしまうと、４ＷＤへの切り替えが行えない場合がある。
そこで、この不具合に対応するため、本実施形態の車両１０１では、駆動輪に過度なスリップが生じた場合にも２ＷＤから４ＷＤへの切り替えが行えるように以下の工夫を行っている。なお、本明細書では、この工夫を「駆動輪スリップ対応制御」と呼ぶこととする。以下、この駆動輪スリップ対応制御について説明する。
車両１０１では、２ＷＤ走行時に駆動輪である前輪１８０，１８１がスリップすると、その前輪の回転数が非駆動輪である後輪１８２，１８３の回転数よりも高い状態で駆動モードを４ＷＤに切り替えることになる。ＥＣＵ１９０は、その状態で駆動モードを２ＷＤから４ＷＤに切り替えるため、先ず、トランスファ装置１０４に備えられた噛み合いクラッチを締結させて、前輪１８０，１８１を駆動している動力伝達経路にリヤプロペラシャフト１１２を接続する。この場合、リヤプロペラシャフト１１２は回転しておらず、前輪１８０，１８１の駆動とともに回転するトランスファ装置１０４の解放状態とされている噛み合いクラッチの原動軸側部材との間には回転差がある。しかし、カップリング１７０のクラッチ１７２，１７３が解放された状態にあり、リヤプロペラシャフト１１２は後輪側から切り離された状態であるので、トランスファ装置１０４においてリヤプロペラシャフト１１２を動力伝達経路に接続することができる。このようにトランスファ装置１０４の噛み合いクラッチを締結させてリヤプロペラシャフト１１２を動力伝達経路に接続することにより、そのリヤプロペラシャフト１１２の回転数が、前輪１８０，１８１を駆動している駆動系の回転数まで上昇させられる。そして、ＥＣＵ１９０は、カップリング１７０に備えられたアクチュエータ１７１の位置を調整し、解放された状態のクラッチ１７２，１７３を締結した状態にする。このクラッチ１７２，１７３の締結により、リヤプロペラシャフト１１２と、従回転している非駆動輪の後輪１８２，１８３とがリヤデフ１０５を介して接続されることで、後輪側の動力伝達経路が確立される。これにより、リヤプロペラシャフト１１２を通して、トランスファ装置１０４から後輪１８２，１８３側に駆動力が分配されて伝達されるようになり、車両１０１は４ＷＤで走行するようになる。

【0022】

上で述べた駆動輪スリップ対応制御は、駆動輪（本実施形態の車両１０１では前輪１８０，１８１）が過度にスリップした場合に実行されるものであるため、同制御の実行は、図７に示すフローチャートの処理の判断によって行うようにしている。以下、ＥＣＵ１９０が行う、図７のフローチャートの処理について説明する。
ステップＳ１０１において、ＥＣＵ１９０は、車両１０１の駆動モードを２ＷＤから４ＷＤに切り替えるための条件が成立したか否かを判定する。なお、この条件は、例えば、ＥＣＵ１９０がセンサ（車輪速センサなど）の出力信号に基づき雪道などの滑りやすい道路を車両１０１が走行するようになったことを検知した場合などに成立する。また、この条件は、運転者が車両室内のインストルメントパネルに配置されたロータリータイプの駆動モード切換スイッチ（いずれも不図示）を操作することにより駆動輪の駆動モードを４ＷＤに切り替えた場合などにも成立する。そして、ＥＣＵ１９０は、条件が成立していない場合はステップＳ１０１に戻って上記の処理を繰り返す（ＮＯ側）。一方、ＥＣＵ１９０は、条件が成立した場合にはステップＳ１０２へ移行する（ＹＥＳ側）。
ステップＳ１０２において、ＥＣＵ１９０は、車輪速センサの出力信号に基づき前輪の回転数が後輪の回転数よりも高いか、を判定する。この判定では、前輪１８０，１８１と後輪１８２，１８３との回転数の平均をそれぞれとって比較することが好ましい。そして、ＥＣＵ１９０は、前輪の回転数が後輪の回転数よりも高い場合には前輪にスリップが生じていると判断できるのでＳ１０３へ移行して駆動輪スリップ対応制御を実行する（ＹＥＳ側）。一方、そうでない場合は、ＥＣＵ１９０はステップＳ１０４へ移行して従来制御を実行する（ＮＯ側）。

【0023】

なお、上記のステップＳ１０２の処理に変えて、図７の右側に破線で囲んだステップＳ１０２′の処理を実行するようにしてもよい。そうする場合には、ステップＳ１０２′において、ＥＣＵ１９０は、車輪速センサの出力信号に基づき前輪の回転数が、後輪の回転数＋「α」よりも高いか、を判定するようにする。これは、前輪のスリップ量（回転数）には車両の駆動系によって許容できる幅（許容範囲）があるため、その許容範囲を不感帯「α」として設定する。なお、不感帯「α」は０～ｎの数値であり、不感帯「α」を０（ゼロ）とする場合には上記のステップＳ１０２と同じ判定処理となる。

【0024】

以上、本発明に係る４ＷＤ切替制御装置によれば、駆動輪に過度なスリップが生じた場合にも２輪駆動から４輪駆動への切り替えを行うことができるようになる。

【符号の説明】

【0025】

１，１０１ 車両
４，１０４ トランスファ装置
７０，１７０ カップリング
８０，８１ 前輪 （ＦＲ車両）
８２，８３ 後輪 （ＦＲ車両）
１８０，１８１ 前輪 （ＦＦ車両）
１８２，１８３ 後輪 （ＦＦ車両）
９０，１９０ ＥＣＵ （制御部）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】