KR20180033068A - 4륜 구동 차량을 위한 제어 장치, 및 4륜 구동 차량을 위한 제어 방법 - Google Patents

4륜 구동 차량을 위한 제어 장치, 및 4륜 구동 차량을 위한 제어 방법 Download PDF

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Abstract

전자 제어 유닛(100)은, 하이 기어 4륜 주행 모드에서의 운전시에, 제 1 조건 및 제 2 조건이 만족시켜졌을 때, 하이 기어 2륜 주행 모드로 전환하고(H2 전환), 제 1 및 제 2 조건이 만족시켜진 상태에서 제 3 조건이 만족시켜지면, 하이 기어 2륜 주행 모드로부터 로우 기어 주행 모드로 전환한다(H2 → L4L 전환). 그 때문에, 제 1 내지 제 3 조건이 모두 만족시켜진 후의 로우 기어 주행 모드로의 전환 소요 시간을 단축할 수 있다. 상기 제 1 조건은, 차량(10)이 정차 상태인 것이 되고, 상기 제 2 조건은, 구동력원과 입력축(42) 사이의 동력 전달이 차단된 뉴트럴 상태인 것이 되고, 상기 제 3 조건은, 모드 선택 조작 장치(210)의 조작에 의해서 로우 기어 주행 모드가 선택되는 것이 된다.

Description

4륜 구동 차량을 위한 제어 장치, 및 4륜 구동 차량을 위한 제어 방법{CONTROL DEVICE FOR FOUR-WHEEL-DRIVE VEHICLE AND CONTROL METHOD FOR FOUR-WHEEL DRIVE VEHICLE}
본 발명은 4륜 구동 차량에 관련된 것으로서, 특히, 하이 기어 2륜 주행 모드를 경유하여 하이 기어 4륜 주행 모드와 로우 기어 주행 모드로 기계적으로 전환되는 4륜 구동 차량을 위한 제어 장치, 및 4륜 구동 차량을 위한 제어 방법에 관한 것이다.
미국 특허출원공개 제2007/0251345호에는, 입력축과, 전후륜의 일방(一方)으로 출력하는 제 1 출력축과, 상기 전후륜의 타방(他方)으로 출력하는 제 2 출력축과, 상기 입력축의 회전을 하이 기어단 및 로우 기어단의 2속(速)에서 변속하여 상기 제 1 출력축에 전달하는 하이 로우 변속 기구와, 상기 제 1 출력축과 상기 제 2 출력축 사이의 동력 전달을 단접(斷接)하는 마찰계합(係合)식의 클러치를 갖는 4륜 구동 차량용의 트랜스퍼가 기재되어 있다. 또, 「ESM 일렉트로닉 서비스 매뉴얼 2012 QX(ESM Electronic Service Manual 2012 QX)」 (미국), 닛산 노스 아메리카 인코포레이티드(NISSAN NORTH AMERICA,INC.), 2011년 7월, p. DLN-13-DLN-16에는, 또한, 상기 클러치와 병렬로 배치되어 상기 제 1 출력축과 상기 제 2 출력축을 기계적으로 직결하는 치합식의 록 기구를 갖는 4륜 구동 차량용 트랜스퍼가 기재되어 있다. 이와 같은 4륜 구동 차량용 트랜스퍼에 있어서는, 하이 로우 변속 기구가 하이 기어단이 되고 클러치가 접속 상태가 되고 또한 록 기구가 해방된 하이 기어 4륜 주행 모드, 및 하이 로우 변속 기구가 하이 기어단이 되고 클러치가 차단 상태가 되고 또한 록 기구가 해방된 하이 기어 2륜 주행 모드가 가능하다. 또, 로우 기어 주행 모드의 일례로서, 하이 로우 변속 기구가 로우 기어단이 되고 클러치가 차단 상태가 되고 또한 록 기구가 직결 상태가 된 로우 기어 4륜 록 주행 모드가 가능하다. 로우 기어 4륜 록 주행 모드는, 예를 들면, 하천 부지나 바위 밭, 급경사면 등의 오프로드를 큰 토오크로 저속 주행하는 경우에 적합하게 선택된다.
그런데, 이와 같은 4륜 구동 차량용 트랜스퍼에 있어서, 하이 기어 4륜 주행 모드로부터 로우 기어 주행 모드로 전환하는 경우에, 하이 기어 2륜 주행 모드를 경유하여 로우 기어 주행 모드로 전환되면, 그 전환 소요 시간이 길어진다. 로우 기어 주행 모드로의 전환, 즉, 하이 로우 변속 기구의 로우 기어단으로의 전환에는, 기어 소음 등이 생기는 것을 방지하기 위하여, 정차 상태 또한 구동력원과 입력축 사이의 동력 전달이 차단된 뉴트럴 상태라는 허가 조건이 마련된다. 따라서, 로우 기어 주행 모드로의 전환 소요 시간이 길어지면, 예를 들면, 로우 기어 주행 모드로의 전환 조작에 이어서 발진 조작이 이루어진 경우에, 주행 모드의 전환 중, 즉, 하이 로우 변속 기구의 변속 과도시에 구동력이 전달되고, 기어 소음 등이 생길 가능성이 있다.
본 발명은, 하이 기어 4륜 주행 모드로부터 하이 기어 2륜 주행 모드를 경유하여 로우 기어 주행 모드로 전환할 때에, 로우 기어 주행 모드가 가능한 한 신속하게 성립시켜지도록 한다.
본 발명의 제 1 태양은, 4륜 구동 차량을 위한 제어 장치이다. 상기 차량은 입력축, 제 1 출력축, 제 2 출력축, 하이 로우 변속 기구, 클러치, 모드 전환 장치, 모드 선택 조작 장치, 전자 제어 유닛을 포함한다. 상기 제 1 출력축은, 전륜(前輪)과 후륜의 일방으로 구동력을 출력하도록 구성된다. 상기 제 2 출력축은, 상기 전륜과 상기 후륜의 타방으로 상기 구동력을 출력하도록 구성된다. 상기 하이 로우 변속 기구는, 상기 입력축의 회전을 하이 기어단 및 로우 기어단 중 어느 일방으로 변속하여 상기 구동력을 상기 제 1 출력축에 전달하도록 구성된다. 상기 클러치는, 상기 제 1 출력축과 상기 제 2 출력축 사이의 동력 전달을 차단 및 성립하도록 해방 및 계합되도록 구성된다. 상기 모드 전환 장치는, 하이 기어 2륜 주행 모드를 경유하여 하이 기어 4륜 주행 모드와 로우 기어 주행 모드를 기계적으로 전환하도록 구성된다. 상기 하이 기어 4륜 주행 모드는, 상기 하이 로우 변속 기구가 상기 하이 기어단이 되고 상기 클러치가 계합 상태가 되는 상기 차량의 주행 모드이다. 상기 하이 기어 2륜 주행 모드는, 상기 하이 로우 변속 기구가 하이 기어단이 되고 상기 클러치가 해방 상태가 되는 상기 차량의 주행 모드이다. 상기 로우 기어 주행 모드는, 상기 하이 로우 변속 기구가 상기 로우 기어단이 되는 상기 차량의 주행 모드이다. 상기 모드 선택 조작 장치는, 상기 로우 기어 주행 모드를 선택하기 위하여, 운전자에 의해서 조작되는 장치이다. 상기 전자 제어 유닛은, 제 1 조건과 제 2 조건과 제 3 조건 전부가 만족시켜졌다고 상기 전자 제어 유닛이 판단할 때에, 상기 모드 전환 장치를 제어하여 상기 로우 기어 주행 모드로 전환하도록 구성된다. 상기 제 1 조건은, 상기 차량이 정차 상태인 조건이다. 상기 제 2 조건은, 구동력원과 상기 입력축 사이의 동력 전달이 차단된 뉴트럴 상태인 조건이다. 상기 제 3 조건은, 상기 모드 선택 조작 장치의 조작에 의해서 상기 로우 기어 주행 모드가 선택되는 조건이다. 상기 전자 제어 유닛은, 상기 하이 기어 4륜 주행 모드에서의 운전시에, 상기 제 1 조건 및 상기 제 2 조건이 만족시켜졌다고 상기 전자 제어 유닛이 판단할 때에, 상기 모드 전환 장치를 제어하여 상기 하이 기어 4륜 주행 모드로부터 상기 하이 기어 2륜 주행 모드로 전환하도록 구성된다. 상기 전자 제어 유닛은, 상기 제 1 조건 및 상기 제 2 조건이 만족시켜진 상태에서 상기 제 3 조건이 만족시켜졌다고 상기 전자 제어 유닛이 판단할 때에, 상기 모드 전환 장치를 제어하여 상기 하이 기어 2륜 주행 모드로부터 상기 로우 기어 주행 모드로 전환하도록 구성된다.
상기 구성에 의하면, 하이 기어 4륜 주행 모드에서의 운전시에, 차량의 정차 상태에서, 또한, 구동력원과 입력축 사이의 동력 전달이 차단된 뉴트럴 상태가 되어 제 1 조건 및 제 2 조건이 만족시켜지면, 로우 기어 주행 모드가 선택되는 것을 기다리지 않고 하이 기어 2륜 주행 모드로 전환한다. 또, 그 상태로부터 로우 기어 주행 모드가 선택되어 제 3 조건이 만족시켜지면, 그 하이 기어 2륜 주행 모드로부터 로우 기어 주행 모드로 전환하기 때문에, 제 1 내지 제 3 조건이 모두 만족시켜진 후의 로우 기어 주행 모드로의 전환 소요 시간이 단축된다. 따라서, 제 1 내지 제 3 조건이 모두 만족시켜진 후에 즉시 발진 조작이 행해진 경우이더라도, 하이 로우 변속 기구의 변속 과도시에 발진 조작에 의한 동력 전달에 의해 기어 소음 등이 발생하는 것이 적절하게 억제된다. 또, 정차 상태 또한 뉴트럴 상태가 되었을 때에 하이 기어 2륜 주행 모드로 전환하는 경우에는, 구동력 변동 등, 차량의 거동에 영향을 주는 일이 없고, 운전자에게 위화감을 생기게 하는 일도 없다.
상기 4륜 구동 차량을 위한 제어 장치에 있어서, 상기 전자 제어 유닛은, 상기 차량이 상기 하이 기어 4륜 주행 모드에서 운전시에, 상기 제 1 조건 및 상기 제 3 조건 중 일방과 상기 제 2 조건이 만족시켜졌다고 상기 전자 제어 유닛이 판단할 때에, 상기 모드 전환 장치를 제어하여 상기 하이 기어 4륜 주행 모드로부터 상기 하이 기어 2륜 주행 모드로 전환하도록 구성되어도 된다. 상기 전자 제어 유닛은, 상기 제 1 조건 및 상기 제 3 조건 중 일방과 상기 제 2 조건이 만족시켜진 상태에서 상기 제 1 조건 및 상기 제 3 조건 중 타방이 만족시켜졌다고 상기 전자 제어 유닛이 판단할 때에, 상기 모드 전환 장치를 제어하여 상기 하이 기어 2륜 주행 모드로부터 상기 로우 기어 주행 모드로 전환하도록 구성되어도 된다.
상기 구성에 의하면, 하이 기어 4륜 주행 모드에서의 운전시에, 제 1 내지 제 3 조건 중 제 2 조건을 포함하는 2 조건이 만족시켜졌을 때에 하이 기어 2륜 주행 모드로 전환하고, 그 상태에서 나머지 1 조건이 만족시켜지면, 그 하이 기어 2륜 주행 모드로부터 로우 기어 주행 모드로 전환한다. 그 때문에, 제 1 조건 및 제 2 조건이 만족시켜지기 전에 로우 기어 주행 모드가 선택되는 위반 조작이 있었을 경우에도, 뉴트럴 상태이면, 그 시점에서 하이 기어 2륜 주행 모드로 전환함으로써, 정차 상태가 되어 제 1 내지 제 3 조건 전부가 만족시켜진 후의 로우 기어 주행 모드로의 전환 소요 시간이 단축된다. 따라서, 제 1 내지 제 3 조건이 모두 만족시켜진 후의 로우 기어 주행 모드로의 전환 소요 시간을 단축하는 전환 패턴의 종류가 많아지고, 제 1 내지 제 3 조건이 모두 만족시켜진 후에 즉시 발진 조작이 행해진 경우의 기어 소음 등의 발생을 한층 적절하게 억제할 수 있다. 또, 뉴트럴 상태를 포함하는 2 조건이 만족시켜졌을 때에 하이 기어 2륜 주행 모드로 전환하기 때문에, 구동력 변동 등, 차량의 거동에 영향을 주는 일이 없고, 운전자에게 위화감을 생기게 하는 일도 없다.
본 발명의 제 2 태양은, 4륜 구동 차량을 위한 제어 방법이다. 상기 차량은 입력축, 제 1 출력축, 제 2 출력축, 하이 로우 변속 기구, 클러치, 모드 전환 장치, 모드 선택 조작 장치, 전자 제어 유닛을 포함한다. 상기 제 1 출력축은, 전륜과 후륜의 일방으로 구동력을 출력하도록 구성된다. 상기 제 2 출력축은, 상기 전륜과 상기 후륜의 타방으로 상기 구동력을 출력하도록 구성된다. 상기 하이 로우 변속 기구는, 상기 입력축의 회전을 하이 기어단 및 로우 기어단 중 어느 일방으로 변속하여 상기 구동력을 상기 제 1 출력축으로 전달하도록 구성된다. 상기 클러치는, 상기 제 1 출력축과 상기 제 2 출력축 사이의 동력 전달을 차단 및 성립하도록 해방 및 계합(engaging)되도록 구성된다. 상기 모드 전환 장치는, 하이 기어 2륜 주행 모드를 경유하여 하이 기어 4륜 주행 모드와 로우 기어 주행 모드를 기계적으로 전환하도록 구성된다. 상기 하이 기어 4륜 주행 모드는, 상기 하이 로우 변속 기구가 상기 하이 기어단이 되고 상기 클러치가 접속 상태가 되는 상기 차량의 주행 모드이다. 상기 하이 기어 2륜 주행 모드는, 상기 하이 로우 변속 기구가 하이 기어단이 되고 상기 클러치가 차단 상태가 되는 상기 차량의 주행 모드이다. 상기 로우 기어 주행 모드는, 상기 하이 로우 변속 기구가 상기 로우 기어단이 되는 상기 차량의 주행 모드이다. 상기 모드 선택 조작 장치는, 상기 로우 기어 주행 모드를 선택하기 위하여, 운전자에 의해서 조작되는 장치이다. 상기 제어 방법은, 제 1 조건과 제 2 조건과 제 3 조건 전부가 만족시켜졌다고 상기 전자 제어 유닛이 판단할 때에, 상기 전자 제어 유닛에 의해서, 상기 모드 전환 장치를 제어하여 상기 로우 기어 주행 모드로 전환하는 것; 상기 하이 기어 4륜 주행 모드에서의 운전시에, 상기 제 1 조건 및 상기 제 2 조건이 만족시켜졌다고 상기 전자 제어 유닛이 판단할 때에, 상기 전자 제어 유닛에 의해서, 상기 모드 전환 장치를 제어하여 상기 하이 기어 4륜 주행 모드로부터 상기 하이 기어 2륜 주행 모드로 전환하는 것; 및, 상기 제 1 조건 및 상기 제 2 조건이 만족시켜진 상태에서 상기 제 3 조건이 만족시켜졌다고 상기 전자 제어 유닛이 판단할 때에, 상기 전자 제어 유닛에 의해서, 상기 모드 전환 장치를 제어하여 상기 하이 기어 2륜 주행 모드로부터 상기 로우 기어 주행 모드로 전환하는 것을 포함한다. 상기 제 1 조건은, 상기 차량이 정차 상태인 조건이다. 상기 제 2 조건은, 구동력원과 상기 입력축 사이의 동력 전달이 차단된 뉴트럴 상태인 조건이다. 상기 제 3 조건은, 상기 모드 선택 조작 장치의 조작에 의해서 상기 로우 기어 주행 모드가 선택되는 조건이다.
상기 구성에 의하면, 하이 기어 4륜 주행 모드에서의 운전시에, 차량의 정차 상태에서, 또한, 구동력원과 입력축 사이의 동력 전달이 차단된 뉴트럴 상태가 되어 제 1 조건 및 제 2 조건이 만족시켜지면, 로우 기어 주행 모드가 선택되는 것을 기다리지 않고 하이 기어 2륜 주행 모드로 전환한다. 또, 그 상태로부터 로우 기어 주행 모드가 선택되어 제 3 조건이 만족시켜지면, 그 하이 기어 2륜 주행 모드로부터 로우 기어 주행 모드로 전환하기 때문에, 제 1 내지 제 3 조건이 모두 만족시켜진 후의 로우 기어 주행 모드로의 전환 소요 시간이 단축된다. 따라서, 제 1 내지 제 3 조건이 전부 만족시켜진 후에 즉시 발진 조작이 행해진 경우이더라도, 하이 로우 변속 기구의 변속 과도시에 발진 조작에 의한 동력 전달에 의해 기어 소음 등이 발생하는 것이 적절하게 억제된다. 또, 정차 상태 또한 뉴트럴 상태가 되었을 때에 하이 기어 2륜 주행 모드로 전환하는 경우에는, 구동력 변동 등, 차량의 거동에 영향을 주는 일이 없고, 운전자에게 위화감을 생기게 하는 일도 없다.
본 발명의 예시적인 실시 형태의 특징, 이점, 및 기술적 그리고 산업적 중요성이 첨부 도면을 참조하여 하기에 기술될 것이며, 첨부 도면에서 동일한 도면 부호는 동일한 요소를 지시한다.
도 1은 본 발명이 적용된 4륜 구동 차량의 구동 계통의 개략적인 구성을 설명하는 도면이고, 주행 모드를 전환하기 위한 제어 계통의 주요부를 아울러 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1의 4륜 구동 차량이 구비하고 있는 트랜스퍼를 구체적으로 설명하는 단면도이고, 하이 기어 4륜(H4) 주행 모드시의 상태이다.
도 3은 트랜스퍼의 개략적인 구성을 설명하는 골자도이다.
도 4는 트랜스퍼가 로우 기어 4륜 록(L4L) 주행 모드가 된 상태를 설명하는 단면도이다.
도 5는 트랜스퍼에 설치된 전륜 구동용 클러치 및 캠 기구의 근방을 확대하여 나타낸 단면도이다.
도 6은 트랜스퍼에 설치된 나사 기구의 너트 부재의 회동(回動)량과 주행 모드와의 관계를 예시한 도면이다.
도 7은 도 5에 있어서의 Ⅶ-Ⅶ 화살표로 나타낸 부분을 전개하여 나타낸 도면이고, 드럼 캠의 회전에 따라서 캠 계합 부재를 제 1 축선(C1)과 평행한 방향으로 이동시키는 캠 기구를 설명하는 도면이다.
도 8은 도 1에 있어서의 모드 전환 제어부에 의한 신호 처리를 구체적으로 설명하는 플로우차트이다.
도 9는 도 8의 A 이하의 단계를 설명하는 플로우차트이다.
도 10은 도 8 및 도 9의 플로우차트에 따라서 하이 기어 4륜 록(H4L) 주행 모드 또는 하이 기어 4륜 오토(H4A) 주행 모드로부터 하이 기어 2륜(H2) 주행 모드를 경유하여 로우 기어 4륜 록(L4L) 주행 모드로 전환하는 몇 개의 전환 패턴을 예시한 도면이다.
도 11은 도 10과는 다른 별도의 전환 패턴을 예시한 도면이다.
제 1 출력축 및 제 2 출력축은, 전후륜의 일방 및 타방에 구동력을 전달하는 것이고, 제 1 출력축이 전륜측이고 제 2 출력축이 후륜측, 또는 제 1 출력축이 후륜측이고 제 2 출력축이 전륜측 중 어느 것이어도 된다. 하이 로우 변속 기구가 하이 기어단이 되고, 4 휠 드라이브 클러치(이후, 4WD 클러치)가 접속 상태가 된 하이 기어 4륜(H4) 주행 모드로서는, 예를 들면, 4WD 클러치가 마찰계합식 클러치이면 하이 기어 4륜 오토(H4A) 주행 모드, 및 하이 기어 4륜 록(H4L) 주행 모드가 가능하지만, 그 어느 일방만이어도 된다. 하이 기어 4륜 오토(H4A) 주행 모드는, 마찰계합식 클러치의 전달 토오크를 연속적으로 변화시킨다. 하이 기어 4륜 록(H4L) 주행 모드는, 마찰계합식 클러치를 완전 접속시킨다. 또, 4WD 클러치를 일정한 전달 토오크 용량으로 접속하는 것만으로도 된다. 또, 마찰계합식의 4WD 클러치 대신에 제 1 출력축과 제 2 출력축을 기계적으로 직결하는 치합식의 4WD 클러치, 즉, 4 휠 드라이브 록 기구(이후, 4WD 록 기구)를 갖는 트랜스퍼이면, 그 4WD 록 기구를 이용하여 H4L 주행 모드를 성립시킬 수 있다. 하이 로우 변속 기구가 로우 기어단이 된 로우 기어 주행 모드로서는, 로우 기어 2륜(L2) 주행 모드도 있을 수 있지만, 예를 들면, 치합식의 4WD 록 기구를 갖는 트랜스퍼이면, 로우 기어 4륜 록(L4L) 주행 모드가 가능하다. 로우 기어 4륜 록(L4L) 주행 모드는, 하이 로우 변속 기구가 로우 기어단이 되고 또한 4WD 록 기구가 직결 상태가 된다. 치합식의 4WD 록 기구는, 4WD 클러치와 병렬로 배치되어 제 1 출력축과 제 2 출력축을 기계적으로 직결한다. 또, 4WD 록 기구 대신에 마찰계합식의 4WD 클러치를 갖는 트랜스퍼이면, 로우 기어 4륜 오토(L4A) 주행 모드, 및 L4L 주행 모드가 가능하다. 로우 기어 4륜 오토(L4A) 주행 모드는, 4WD 클러치의 전달 토오크를 연속적으로 변화시킨다. L4L 주행 모드는, 4WD 클러치를 완전 접속시킨다.
모드 전환 장치는, 예를 들면 (a) 전동 모터와, (b) 서로 나사 결합하는 나사 축 부재 및 너트 부재 중 어느 일방의 부재인 회전 나사 부재가 상기 전동 모터에 의해서 회전 구동됨으로써, 당해 나사 축 부재 및 너트 부재 중 어느 일방의 부재인 축 방향 이동 나사 부재가, 축심 방향으로 이동시켜지는 나사 기구와, (c) 상기 축 방향 이동 나사 부재의 상기 축심 방향의 일 방향으로의 이동에 따라서 기계적으로 상기 4WD 클러치를 접속 상태로 전환하고, 당해 축 방향 이동 나사 부재의 역방향으로의 이동에 따라서 기계적으로 당해 4WD 클러치를 차단 상태로 전환하는 제 1 전달 기구와, (d) 상기 제 1 출력축과 평행하게 또한 축심 방향으로 이동 가능하게 배치된 전환 샤프트와, (e) 상기 회전 나사 부재의 회전에 따라서 기계적으로 상기 전환 샤프트를 축심 방향으로 이동시키는 캠 기구와, (f) 상기 전환 샤프트의 상기 축심 방향의 일 방향으로의 이동에 따라서 기계적으로 상기 하이 로우 변속 기구를 상기 하이 기어단으로 전환하고, 당해 전환 샤프트의 역방향으로의 이동에 따라서 기계적으로 당해 하이 로우 변속 기구를 상기 로우 기어단으로 전환하는 제 2 전달 기구를 구비하고 있고, (g) 상기 회전 나사 부재의 일 방향으로의 회동에 따라서 기계적으로 상기 하이 기어 4륜 주행 모드로부터 상기 하이 기어 2륜 주행 모드를 경유하여 상기 로우 기어 주행 모드로 전환하고, 상기 회전 나사 부재의 역방향으로의 회동에 따라서 기계적으로 상기 로우 기어 주행 모드로부터 상기 하이 기어 2륜 주행 모드를 경유하여 상기 하이 기어 4륜 주행 모드로 전환하도록 구성된다.
상기 회전 나사 부재 및 축 방향 이동 나사 부재는 동일한 나사 부재(나사 축 부재 또는 너트 부재)여도 되지만, 서로 다른 나사 부재, 즉, 회전 나사 부재가 나사 축 부재 및 너트 부재 중 어느 일방이고, 축 방향 이동 나사 부재가 나사 축 부재 및 너트 부재의 타방이어도 된다. 또, 나사 기구는, 예를 들면 제 1 출력축과 동심으로 배치되지만, 제 1 출력축과 평행한 다른 축심 상에 배치할 수도 있다. 캠 기구는, 예를 들면 회전 나사 부재의 회전에 따라서 기계적으로 축심을 중심으로 회전시켜지는 드럼 캠과, 그 드럼 캠에 설치된 캠 홈에 계합시켜진 캠 계합 부재를 갖고 구성된다. 드럼 캠은, 나사 기구의 회전 나사 부재에 대하여 동심으로 일체적으로 고정 설치할 수도 있지만, 드럼 캠 및 회전 나사 부재를 서로 다른 축심 상에 배치하여 기어 등에 의해 연결하는 것도 가능하다. 상기 모드 전환 장치는, 단일의 전동 모터의 회전에 의해, 하이 기어 2륜 주행 모드를 경유하여 하이 기어 4륜 주행 모드와 로우 기어 주행 모드를 전환하는 것이지만, 복수의 전동 모터나 실린더 등의 기타 동력원을 이용하여 주행 모드를 전환하는 모드 전환 장치를 채용할 수도 있다.
제 2 조건이 만족시켜졌는지 여부, 즉, 구동력원과 입력축 사이의 동력 전달이 차단된 뉴트럴 상태인지 여부는, 변속기로서 자동 변속기를 구비하는 경우, 후진 주행을 선택하는 R 위치, 전진 주행을 선택하는 D 위치, 및 뉴트럴을 선택하는 N 위치로 조작 가능한 시프트 레버를 N 위치로 조작하는 뉴트럴 조작이 행해졌는지 여부에 의해 판단할 수 있다. 변속기로서 수동 변속기를 구비하는 경우에는, 예를 들면, 입력 클러치를 차단하기 위한 클러치 페달의 답입(踏入) 조작이 행해졌는지 여부에 의해 판단할 수 있다. 시프트 레버에 의해서 뉴트럴 조작이 행해지는 경우, 상기 전자 제어 유닛은 상기 하이 기어 4륜 주행 모드에서의 운전시에, 상기 제 1 및 제 3 조건이 만족시켜진 후에 상기 뉴트럴 조작이 이루어진 경우, 그 제 2 조건이 만족시켜진 시점에서 상기 모드 전환 장치를 제어하여 상기 하이 기어 4륜 주행 모드로부터 상기 하이 기어 2륜 주행 모드로 전환한다. 즉, 상기 제 1 전환 제어부는, 상기 제 1 및 제 3 조건이 만족시켜진 상태에서 상기 제 2 조건이 만족시켜진 경우, 상기 하이 기어 4륜 주행 모드로부터 상기 하이 기어 2륜 주행 모드로 전환한다. 상기 제 1 전환 제어부는 상기 전자 제어 유닛에 포함된다. 상기 제 2 전환 제어부는, 상기 뉴트럴 조작이 이루어진 후에 미리 정해진 대기 시간이 경과한 후에, 상기 모드 전환 장치를 제어하여 상기 하이 기어 2륜 주행 모드로부터 상기 로우 기어 주행 모드로 전환할 수도 있다. 이 경우, 위반 조작이 이루어져 있고, N 위치를 경유하여 R 위치나 D 위치로 조작할 가능성이 있기 때문에, 뉴트럴 조작의 의지 확인을 위하여 소정의 대기 시간이 경과한 후에 모드 전환을 행하는 것이 바람직하다. 그리고, 그 대기 시간을 이용하여 먼저 하이 기어 2륜 주행 모드까지 전환함으로써, 로우 기어 주행 모드로의 전환 소요 시간을 단축할 수 있다.
이하에서, 본 발명의 실시예를, 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다. 또한, 이하의 실시예에 있어서 도면은 적당히 간략화 또는 변형되어 있고, 각 부분의 치수비 및 형상 등은 반드시 정확하게 그려져 있지는 않다.
도 1은 본 발명이 적용된 4륜 구동 차량(10)의 구동 계통의 개략적인 구성을 설명하는 도면임과 함께, 4륜 구동 차량(10)에 있어서의 각종 제어를 위한 제어 계통의 주요부를 아울러 나타낸 도면이다. 도 1에 있어서, 4륜 구동 차량(10)은, 구동력원으로서의 엔진(12), 좌우의 전륜(14L, 14R)(특별히 구별하지 않는 경우에는 전륜(14)이라고 함), 좌우의 후륜(16L, 16R)(특별히 구별하지 않는 경우에는 후륜(16)이라고 함), 엔진(12)의 동력을 전륜(14)과 후륜(16)으로 각각 전달하는 동력 전달 장치(18) 등을 구비하고 있다. 후륜(16)은, 2륜 구동(2WD) 주행중 및 4륜 구동(4WD) 주행중일 때에 함께 구동륜이 되는 주(主) 구동륜이다. 전륜(14)은, 2WD 주행중일 때에 종동륜이 되고 또한 4WD 주행중일 때에 구동륜이 되는 부(副) 구동륜이다. 본 실시예의 4륜 구동 차량(10)은, 전치(前置) 엔진 후륜 구동(FR)을 베이스로 하는 4륜 구동 차량이다. 엔진(12)은, 가솔린 엔진이나 디젤 엔진 등의 내연 기관이다. 엔진(12) 대신에 전동 모터 등의 기타 구동력원을 채용할 수도 있다.
동력 전달 장치(18)는, 엔진(12)에 연결된 변속기(트랜스미션)(20), 변속기(20)에 연결된 전후륜 동력 분배 장치인 4륜 구동 차량용의 트랜스퍼(22), 트랜스퍼(22)에 각각 연결된 프론트 프로펠러 샤프트(24) 및 리어 프로펠러 샤프트(26), 프론트 프로펠러 샤프트(24)에 연결된 전륜용 차동 기어 장치(28), 리어 프로펠러 샤프트(26)에 연결된 후륜용 차동 기어 장치(30), 전륜용 차동 기어 장치(28)에 연결된 좌우의 전륜 차축(32L, 32R)(특별히 구별하지 않는 경우에는 전륜 차축(32)이라고 함), 후륜용 차동 기어 장치(30)에 연결된 좌우의 후륜 차축(34L, 34R)(특별히 구별하지 않는 경우에는 후륜 차축(34)이라고 함) 등을 구비하고 있다. 이와 같이 구성된 동력 전달 장치(18)에 있어서, 변속기(20)를 거쳐 트랜스퍼(22)로 전달된 엔진(12)의 동력은, 트랜스퍼(22)로부터, 리어 프로펠러 샤프트(26), 후륜용 차동 기어 장치(30), 후륜 차축(34) 등의 후륜측의 동력 전달 경로를 순차적으로 거쳐 후륜(16)으로 전달된다. 또, 후륜(16)측으로 전달되는 엔진(12)의 동력의 일부는, 트랜스퍼(22)에서 전륜(14)측으로 분배되어, 프론트 프로펠러 샤프트(24), 전륜용 차동 기어 장치(28), 전륜 차축(32) 등의 전륜측의 동력 전달 경로를 순차적으로 거쳐 전륜(14)으로 전달된다.
변속기(20)는, 예를 들면, 유성기어식, 2축 치합식 등의 유단(有段)의 자동 변속기에 의해, 전진 주행용의 복수의 전진 기어단, 후진 주행용의 후진 기어단, 및 동력 전달을 차단하는 뉴트럴을 성립시키는 것이 가능하고, 운전석의 근방에 배치된 시프트 레버(220)가 운전자에 의해서 조작됨으로써, 전자 제어 유닛(200)으로부터 출력되는 시프트 제어 신호(Ssh)에 따라서 전기적으로 전환된다. 시프트 레버(220)는, 전진 주행을 선택하는 D 위치, 후진 주행을 선택하는 R 위치, 및 뉴트럴을 선택하는 N 위치 등으로 조작 가능하고, N 위치로 조작됨으로써 변속기(20)가 뉴트럴이 된다. 즉, 시프트 레버(220)를 N 위치로 조작하는 것이 뉴트럴 조작이고, 변속기(20)는 차단 기구로서 기능한다. 또한, 변속기(20)로서, 운전자의 수동 조작에 의해 기계적으로 복수의 전진 기어단 및 후진 기어단으로 전환할 수 있는 2축 치합식 등의 수동 변속기가 이용되어도 되며, 그 경우에는, 예를 들면 클러치 페달을 답입 조작하여 입력 클러치를 차단하는 것이 뉴트럴 조작이다.
전륜용 차동 기어 장치(28)는, 프론트측 클러치(36)를 전륜 차축(32R)측에(즉, 전륜용 차동 기어 장치(28)와 전륜(14R) 사이에) 구비하고 있다. 프론트측 클러치(36)는, 전륜용 차동 기어 장치(28)와 전륜(14R) 사이의 동력 전달 경로를 선택적으로 접속 또는 차단하는, 전기적(전자적)으로 제어되는 치합식 클러치이다. 또한, 프론트측 클러치(36)에 있어서, 동기 기구(싱크로 기구)가 더 구비되어 있어도 상관없다.
도 2∼도 4는 트랜스퍼(22)의 개략적인 구성을 설명하는 도면으로서, 도 2 및 도 4는 트랜스퍼(22)의 단면도이고, 도 3은 트랜스퍼(22)의 골자도이다. 도 2∼도 4에 있어서, 트랜스퍼(22)는, 비회전 부재로서의 트랜스퍼 케이스(40)를 구비하고 있다. 트랜스퍼(22)는, 트랜스퍼 케이스(40)에 의해 회전 가능하게 지지된 입력축(42), 후륜(16)으로 동력을 출력하는 후륜측 출력축(44), 전륜(14)으로 동력을 출력한다. 즉, 트랜스퍼(22)는, 후륜측 출력축(44)과는 동력의 출력 목적지를 달리 하는 스프로킷 형상의 드라이브 기어(46), 입력축(42)의 회전을 변속하여 후륜측 출력축(44)으로 전달하는 부 변속기로서의 하이 로우 변속 기구(48), 후륜측 출력축(44)으로부터 드라이브 기어(46)로 전달하는 전달 토오크를 조절한다. 즉, 트랜스퍼(22)는, 후륜측 출력축(44)의 동력의 일부를 드라이브 기어(46)에 전달하는 다판(多板)의 마찰 클러치(다판 클러치)로서의 전륜 구동용 클러치(50)를, 공통의 제 1 축선(축심)(C1) 상에 구비하고 있다. 입력축(42) 및 후륜측 출력축(44)은, 서로 동심으로 상대 회전 가능하게, 각각 제 1 지지 베어링(71), 제 2 지지 베어링(출력축 지지 베어링)(73)을 개재하여 트랜스퍼 케이스(40)에 의해서 지지되어 있고, 드라이브 기어(46)는, 후륜측 출력축(44)에 상대 회전 가능하게 동심으로 제 3 지지 베어링(75)을 개재하여 지지되어 있다. 즉, 입력축(42), 후륜측 출력축(44), 드라이브 기어(46)는, 각각 제 1 축선(C1)을 중심으로 회전 가능하게 트랜스퍼 케이스(40)에 의해서 지지되어 있다. 또한, 후륜측 출력축(44)의 프론트측의 단부(端部)는 베어링(77)에 의해서 회전 가능하게 지지되어 있다. 상기 후륜측 출력축(44)은 제 1 출력축의 일례이며, 전륜 구동용 클러치(50)는 본 발명에 있어서의 클러치의 일례이다.
도 2∼도 4에 나타낸 바와 같이, 트랜스퍼(22)는, 트랜스퍼 케이스(40) 내에 있어서, 전륜측 출력축(52)과, 전륜측 출력축(52)에 일체적으로 설치된 스프로킷 형상의 드리븐 기어(54)를 제 1 축선(C1)과 평행한 공통의 제 2 축선(C2) 상에 구비하고 있다. 또한, 트랜스퍼(22)는, 드라이브 기어(46)와 드리븐 기어(54) 사이에 감아 걸린 전륜 구동용 체인(56)과, 후륜측 출력축(44) 및 드라이브 기어(46)를 일체적으로 연결하는 도그(dog) 클러치로서 4WD 록 기구(58)를 구비하고 있다. 상기 전륜측 출력축(52)은 제 2 출력축의 일례이다.
입력축(42)은, 변속기(20)의 출력축(도시하지 않음)에 이음매를 개재하여 연결되어 있고, 엔진(12)으로부터 변속기(20)를 개재하여 입력된 구동력(토오크)에 의해서 회전 구동된다. 하이 로우 변속 기구(48)는, 하이 기어단(변속비가 작은 고속측 변속단)(H) 및 로우 기어단(변속비가 큰 저속측 변속단)(L) 중 어느 하나를 성립시켜, 변속기(20)로부터의 회전을 변속하여 후륜측 출력축(44)에 전달한다. 후륜측 출력축(44)은, 리어 프로펠러 샤프트(26)에 도시하지 않은 이음매를 개재하여 연결된 주 구동축이다. 전륜측 출력축(52)은, 프론트 프로펠러 샤프트(24)에 도시하지 않은 이음매를 개재하여 연결된 부 구동축이다.
이와 같이 구성된 트랜스퍼(22)는, 드라이브 기어(46)로 전달하는 전달 토오크를 전륜 구동용 클러치(50)에 의해 조정하여, 하이 로우 변속 기구(48)로부터 전달된 동력을 후륜(16)으로만 전달하거나, 또는 전륜(14)에도 분배한다. 또, 트랜스퍼(22)는, 4WD 록 기구(58)에 의해 리어 프로펠러 샤프트(26)와 프론트 프로펠러 샤프트(24) 사이의 회전 차를 발생시키지 않는 4WD 록 상태(직결 상태)와 그들 사이의 회전 차를 허용하는 4WD 언록 상태(해방 상태) 중 어느 것인가로 전환한다. 즉, 트랜스퍼(22)는, 전륜 구동용 클러치(50)를 거친 전달 토오크가 0이 되고 또한 4WD 록 기구(58)가 해방된 상태에서는, 후륜측 출력축(44)으로부터 전륜측 출력축(52)로의 동력 전달은 행해지지 않는다. 한편으로, 트랜스퍼(22)는, 전륜 구동용 클러치(50)를 개재하여 토오크가 전달되거나 또는 4WD 록 기구(58)가 직결된 상태에서는, 후륜측 출력축(44)으로부터 드라이브 기어(46), 전륜 구동용 체인(56), 및 드리븐 기어(54)를 거쳐 전륜측 출력축(52)으로 동력 전달이 행해진다.
상기 하이 로우 변속 기구(48)는, 싱글 피니언형의 유성기어 장치(60)와 하이 로우 슬리브(62)를 구비하고 있다. 유성기어 장치(60)는, 제 1 축선(C1)을 중심으로 상대 회전 불가능하게 입력축(42)에 연결된 선 기어(S)와, 선 기어(S)에 대하여 동심으로 배치되어 제 1 축선(C1)을 중심으로 회전 불가능하게 트랜스퍼 케이스(40)에 연결된 링 기어(R)와, 이들 선 기어(S) 및 링 기어(R)에 맞물리는 복수의 피니언 기어(P)를 자전 가능하고 또한 선 기어(S)를 중심으로 공전 가능하게 지지하는 캐리어(CA)를 갖고 있다. 이 때문에, 선 기어(S)의 회전 속도는 입력축(42)에 대하여 등속이며, 캐리어(CA)의 회전 속도는 입력축(42)에 대하여 감속된다. 또, 선 기어(S)의 내주면에는 하이측 기어 이빨(64)이 설치되고, 캐리어(CA)에는 하이측 기어 이빨(64)과 동일한 직경의 로우측 기어 이빨(66)이 설치되어 있다. 하이측 기어 이빨(64)은, 입력축(42)과 등속의 회전을 출력하는 하이 기어단(H)의 성립에 관여하는 스플라인 이빨이다. 로우측 기어 이빨(66)은, 입력축(42)보다 저속의 회전을 출력하는 로우 기어단(L)의 성립에 관여하는 스플라인 이빨이다. 하이 로우 슬리브(62)는, 후륜측 출력축(44)에 대하여 제 1 축선(C1) 방향의 상대 이동 가능하고 또한 상대 회전 불가능하게 스플라인 감합(嵌合)되어 있음과 함께, 포크 연결부(62a)와, 포크 연결부(62a)와 인접하여 일체적으로 설치된 외주 이빨(62b)을 구비하고 있다. 외주 이빨(62b)은, 하이 로우 슬리브(62)가 제 1 축선(C1)과 평행한 방향으로 이동시켜짐으로써, 하이측 기어 이빨(64) 및 로우측 기어 이빨(66)에 택일적으로 맞물린다. 하이측 기어 이빨(64)과 외주 이빨(62b)이 맞물림으로써, 입력축(42)의 회전과 등속의 회전이 후륜측 출력축(44)으로 전달되고, 로우측 기어 이빨(66)과 외주 이빨(62b)이 맞물림으로써, 입력축(42)의 회전에 대하여 감속된 회전이 후륜측 출력축(44)으로 전달된다. 하이측 기어 이빨(64) 및 하이 로우 슬리브(62)는, 하이 기어단(H)을 형성하는 하이 기어단용 클러치로서 기능하고, 로우측 기어 이빨(66) 및 하이 로우 슬리브(62)는, 로우 기어단(L)을 형성하는 로우 기어단용 클러치로서 기능한다.
4WD 록 기구(58)는, 드라이브 기어(46)의 내주면에 설치된 록 이빨(68)과, 후륜측 출력축(44)에 대하여 제 1 축선(C1) 방향의 상대 이동 가능하고 또한 상대 회전 불가능하게 스플라인 감합되어 있는 록 슬리브(70)를 구비하고 있다. 록 슬리브(70)에는, 제 1 축선(C1) 방향의 이동에 의해 드라이브 기어(46)에 형성된 록 이빨(68)에 맞물리는 외주 이빨(70a)이 외주면에 설치되어 있고, 그 외주 이빨(70a)과 록 이빨(68)이 맞물리는 4WD 록 기구(58)의 직결 상태에서는, 후륜측 출력축(44)과 드라이브 기어(46)가 일체적으로 회전시켜지는 4WD 록 상태가 형성된다.
하이 로우 슬리브(62)는, 입력축(42)에 설치된 제 1 지지 베어링(71)에 대하여(보다 구체적으로는 유성기어 장치(60)에 대하여) 드라이브 기어(46)측의 공간에 설치되어 있다. 록 슬리브(70)는, 하이 로우 변속 기구(48)와 드라이브 기어(46) 사이의 공간에, 하이 로우 슬리브(62)와 인접하여 별도로 설치되어 있다. 이들 하이 로우 슬리브(62)와 록 슬리브(70) 사이에는, 각각에 맞닿아 하이 로우 슬리브(62)와 록 슬리브(70)를 서로 이간시키는 측으로 가압하는 예압 상태의 제 1 스프링(72)이 배치되어 있다. 또, 드라이브 기어(46)와 록 슬리브(70) 사이에는, 후륜측 출력축(44)의 스프링 받이 돌출부(44a)와 록 슬리브(70)에 맞닿아 록 슬리브(70)를 록 이빨(68)로부터 멀어지게 하는 프론트측으로 가압하는 예압 상태의 제 2 스프링(74)을 구비하고 있다. 제 1 스프링(72) 및 제 2 스프링(74)은 어느 것이나 압축 코일 스프링이고, 제 1 스프링(72)의 가압력은 제 2 스프링(74)보다 크게 설정되어 있다. 스프링 받이 돌출부(44a)는, 드라이브 기어(46)의 직경 방향 내측의 공간에 있어서 외주측으로 돌출하여 설치된 후륜측 출력축(44)의 플랜지부이다. 하이측 기어 이빨(64)은, 제 1 축선(C1) 방향에 있어서 로우측 기어 이빨(66)보다 록 슬리브(70)로부터 떨어져 있는 프론트측 위치에 설치되어 있다. 하이 로우 슬리브(62)의 외주 이빨(62b)은, 하이 로우 슬리브(62)가 록 슬리브(70)로부터 이간되는 프론트측(도 2, 3에 있어서 좌측)의 하이 기어 위치로 이동시켜짐으로써 하이측 기어 이빨(64)과 맞물려져 하이 기어단(H)이 성립시켜진다. 또, 하이 로우 슬리브(62)가 록 슬리브(70)에 접근하는 리어측(도 2, 3에 있어서 우측)의 로우 기어 위치로 이동시켜짐으로써, 로우측 기어 이빨(66)과 맞물려져 로우 기어단(L)이 성립시켜진다. 록 슬리브(70)의 외주 이빨(70a)은, 록 슬리브(70)가 드라이브 기어(46)에 접근하는 리어측(도 2, 3에 있어서 우측)에서 록 이빨(68)과 맞물려진다. 록 슬리브(70)는, 하이 로우 슬리브(62)가 리어측의 로우 기어 위치로 이동시켜짐에 따라서, 제 1 스프링(72)의 가압력에 따라서 리어측의 록 위치로 이동시켜지고, 외주 이빨(70a)이 록 이빨(68)과 맞물려져 4WD 록 기구(58)가 직결 상태(4WD 록 상태)가 된다. 또, 하이 로우 슬리브(62)가 프론트측의 하이 기어 위치로 이동시켜짐에 따라서, 제 2 스프링(74)의 가압력에 따라서 프론트측의 록 해제 위치로 이동시켜지고, 외주 이빨(70a)과 록 이빨(68)과의 치합이 해제되어 4WD 록 기구(58)가 해방 상태가 된다.
전륜 구동용 클러치(50)는, 후륜측 출력축(44)에 상대 회전 불가능하게 연결된 클러치 허브(76)와, 드라이브 기어(46)에 상대 회전 불가능하게 연결된 클러치 드럼(78)과, 클러치 허브(76)와 클러치 드럼(78) 사이에 배치되어 양자를 선택적으로 단접하는 마찰 계합 요소(80)와, 마찰 계합 요소(80)를 가압하는 가압 부재(81)를 구비하는 다판의 마찰 클러치이다. 전륜 구동용 클러치(50)는, 제 1 축선(C1) 방향에 있어서 드라이브 기어(46)에 대하여 4WD 록 기구(58)와 반대측에 제 1 축선(C1) 상에 배치되어 있고, 드라이브 기어(46)측(프론트측)으로 이동하는 가압 부재(81)에 의해서 마찰 계합 요소(80)가 눌러져 마찰 계합시켜진다. 즉, 전륜 구동용 클러치(50)는, 가압 부재(81)가 가압측인 프론트측(도 2, 3에 있어서 좌측)으로 이동시켜지고, 마찰 계합 요소(80)에 맞닿는 상태에서는, 가압 부재(81)의 이동량에 따라서 전달 토오크(토오크 용량)를 조정 가능한 토오크 가변 접속 상태, 또는 완전 접속 상태가 된다. 한편, 가압 부재(81)가 드라이브 기어(46)로부터 이간되는 비가압측인 리어측으로 이동시켜지고, 마찰 계합 요소(80)에 맞닿지 않는 상태에서는, 해방 상태(차단 상태)가 된다.
전륜 구동용 클러치(50)가 차단 상태이고 또한 록 슬리브(70)의 외주 이빨(70a)과 록 이빨(68)이 맞물려 있지 않은 4WD 록 기구(58)의 해방 상태에서는, 후륜측 출력축(44)과 드라이브 기어(46) 사이의 동력 전달이 차단되어, 변속기(20)로부터 전달된 동력을 후륜(16)으로만 전달하는 2WD 상태가 된다. 이 2WD 상태에서, 하이 로우 변속 기구(48)가 하이 기어단(H)이 됨으로써, 하이 기어 2륜(H2) 주행 모드가 성립시켜진다. 또, 하이 로우 변속 기구(48)가 하이 기어단(H)이고, 4WD 록 기구(58)가 해방 상태이고, 또한 전륜 구동용 클러치(50)가 토오크 가변 접속 상태 또는 완전 접속 상태가 되면, 하이 기어단의 4WD 상태, 즉, 하이 기어 4륜(H4) 주행 모드가 성립시켜진다. 이 H4 주행 모드는 또한, 전륜 구동용 클러치(50)의 토오크 가변 접속 상태에서는, 후륜측 출력축(44)과 드라이브 기어(46) 사이의 회전 차동이 허용되어, 차동 상태(4WD 언록 상태)가 가능하고, 전륜 구동용 클러치(50)의 전달 토오크가 제어됨으로써, 전륜(14)과 후륜(16)과의 토오크 배분을, 예를 들면 0:100∼50:50 정도의 범위에서 연속적으로 변경할 수 있는 하이 기어 4륜 오토(H4A) 주행 모드가 된다. 또, 전륜 구동용 클러치(50)의 완전 접속 상태에서는, 후륜측 출력축(44)과 드라이브 기어(46)가 일체적으로 회전시켜지는 4WD 록 상태가 되고, 하이 기어 4륜 록(H4L) 주행 모드가 된다. 한편, 하이 로우 변속 기구(48)가 로우 기어단(L)이고, 전륜 구동용 클러치(50)가 차단 상태이고, 또한 4WD 록 기구(58)가 직결 상태(4WD 록 상태)가 되면, 로우 기어 4륜 록(L4L) 주행 모드가 성립시켜진다. 이 L4L 주행 모드는 로우 기어 주행 모드의 일례이다.
트랜스퍼(22)는, 하이 로우 변속 기구(48), 전륜 구동용 클러치(50), 및 4WD 록 기구(58)를 작동시켜 주행 모드를 전환하는 모드 전환 장치(82)를 구비하고 있다. 모드 전환 장치(82)는 전동 모터(84)(도 3 참조)와, 나사 기구(86)와, 나사 기구(86)의 직선 운동을 전륜 구동용 클러치(50)에 전달하는 제 1 전달 기구(87)와, 캠 기구(101)와, 포크 샤프트(102)와, 포크 샤프트(102)의 직선 운동을 하이 로우 변속 기구(48) 및 4WD 록 기구(58)로 전달하는 제 2 전달 기구(88)를 갖는다.
나사 기구(86)는, 전륜 구동용 클러치(50)에 대하여 드라이브 기어(46)와는 반대측에 있어서 제 1 축선(C1)과 동심으로 배치되어 있고, 서로 나사 결합시켜진 너트 부재(92) 및 나사 축 부재(94)를 구비하고 있다. 너트 부재(92)는, 감속 기구로서 기능하는 웜 기어(90)를 개재하여 전동 모터(84)에 의해서 회전 구동된다. 나사 축 부재(94)는, 제 1 축선(C1) 방향으로 이동이 불가능하고 또한 제 1 축선(C1)을 중심으로 하는 회동이 불가능하게, 연결 부재(95)를 개재하여 트랜스퍼 케이스(40)에 고정되어 있다. 너트 부재(92)는, 복수의 볼(96)을 개재하여 나사 축 부재(94)와 나사 결합되어 있고, 나사 기구(86)는, 너트 부재(92)와 나사 축 부재(94)가 복수의 볼(96)을 개재하여 작동하는 볼 나사이다. 이와 같이 구성된 나사 기구(86)에서는, 너트 부재(92)가 전동 모터(84)에 의해 회전 구동됨으로써, 그 너트 부재(92)가 제 1 축선(C1) 방향으로 직선 이동시켜진다. 즉, 너트 부재(92)는, 전동 모터(84)에 의해서 회전 구동되는 회전 나사 부재로서 기능함과 함께, 축심 방향으로 이동시켜지는 축 방향 이동 나사 부재로서 기능한다. 또한, 이 나사 기구(86)는 왼나사로서, 너트 부재(92)가 전동 모터(84)에 의해서 제 1 축선(C1)을 중심으로 화살표 F1 방향(도면의 우측인 리어측으로부터 보아 시계 방향)으로 회동시켜지면, 그 너트 부재(92)는, 나사 축 부재(94)와의 나사의 작용에 의해서 전륜 구동용 클러치(50)로부터 이간되는 리어측 방향, 즉, 화살표 F2 방향으로 이동시켜진다.
웜 기어(90)는, 전동 모터(84)의 모터 샤프트에 설치된 웜(98)과, 너트 부재(92)의 리어측의 단부에 형성된 플랜지부(92a)에 동심으로 고정 설치된 드럼 캠(100)에 형성된 웜 휠(100a)을 구비한 기어 쌍이다. 드럼 캠(100)에 형성된 웜 휠(100a)은, 전동 모터(84)에 의해서 회전 구동됨으로써, 너트 부재(92)와 일체적으로 제 1 축선(C1) 방향으로 이동시켜지지만, 그 웜 휠(100a)의 이동에 관계없이, 웜 휠(100a)과 웜(98)이 상시(常時) 맞물리도록, 웜 휠(100a)의 제 1 축선(C1) 방향의 폭 치수가 웜(98)의 제 1 축선(C1) 방향의 폭 치수보다 크게 되어 있고, 웜 휠(100a)의 외주 이빨이 평(平)이빨로 형성되어 있다.
제 1 전달 기구(87)는, 가압 부재(81)와 너트 부재(92)의 플랜지부(92a)와의 사이에 개재된 스러스트 베어링(105)과, 너트 부재(92)에 대하여 가압 부재(81)가 마찰 계합 요소(80)측으로 소정 치수 이상 상대 이동하는 것을 저지하는 스토퍼 부재(107)를 구비하고 있다. 가압 부재(81)는, 스러스트 베어링(105) 및 스토퍼 부재(107)에 의해서, 너트 부재(92)에 대하여 제 1 축선(C1) 방향의 상대 이동이 제한되고, 또한 제 1 축선(C1)을 중심으로 상대 회전 가능하게 너트 부재(92)에 연결되어 있다. 이에 의해서, 나사 기구(86)에 있어서의 너트 부재(92)의 직선 운동이, 제 1 전달 기구(87)를 개재하여 전륜 구동용 클러치(50)의 마찰 계합 요소(80)에 전달되고, 그 너트 부재(92)의 축심 방향 위치에 따라서 전륜 구동용 클러치(50)가 차단 상태, 토오크 가변 접속 상태, 및 완전 접속 상태로 전환된다. 구체적으로는, 너트 부재(92)가 도 4에 나타낸 바와 같이 제 1 축선(C1) 방향의 리어측에 위치하는 상태에서는, 가압 부재(81)가 마찰 계합 요소(80)로부터 이간되어 전륜 구동용 클러치(50)가 해방 상태가 되고, 너트 부재(92)가 프론트측으로 이동시켜지면, 가압 부재(81)가 마찰 계합 요소(80)에 맞닿게 하게 되고, 전륜 구동용 클러치(50)가 토오크 가변 접속 상태가 된다. 너트 부재(92)가 프론트측으로 더 이동시켜지면, 도 2에 나타낸 바와 같이 전륜 구동용 클러치(50)가 완전 접속 상태가 된다.
드럼 캠(100)은, 상기 웜 휠(100a)과, 웜 휠(100a)에 연속하여 제 1 축선(C1)과 평행하게 리어측으로 튀어나오도록 설치된 돌출부(100b)와, 그 돌출부(100b)의 외주에 형성된 캠 홈(100c)을 구비하고 있다. 돌출부(100b)는, 웜 휠(100a)의 원주 방향의 일부가 리어측으로 돌출시켜진 것으로서, 제 1 축선(C1)을 중심으로 하여 소정의 각도 범위를 갖는 원호 형상(부분 원통 형상)을 이루고 있다.
드럼 캠(100)에 형성된 캠 홈(100c)은, 도 7에 나타낸 바와 같이, 제 1 축선(C1)에 대하여 경사지는 방향으로 연장되는 경사 캠 홈부(100d)와, 그 경사 캠 홈부(100d)의 프론트측(나사 기구(86)측)의 단부에 형성되고, 제 1 축선(C1)에 대하여 수직 방향으로 연장되는 제 1 수직 캠 홈부(100e)와, 경사 캠 홈부(100d)의 리어측의 단부에 설치되고, 제 1 축선(C1)에 대하여 수직 방향으로 연장되는 제 2 수직 캠 홈부(100f)를 갖고 있다. 도 7은 원호 형상의 돌출부(100b)를 평탄하게 전개하여 나타낸 도면이다. 이와 같이 구성된 드럼 캠(100)에 의하면, 예를 들면 도 7의 제 1 상태에 나타낸 바와 같이, 드럼 캠(100)의 캠 홈(100c)의 제 1 수직 캠 홈부(100e) 내에 캠 계합 부재(103)의 계합 돌출부(103a)가 계합시켜진 상태로부터, 전동 모터(84)에 의해서 너트 부재(92)와 일체적으로 드럼 캠(100)이 제 1 축선(C1)을 중심으로 화살표 F1 방향으로 회동시켜지면, 도 7의 제 2 상태, 제 3 상태에 나타낸 바와 같이 경사 캠 홈부(100d)를 따라서 계합 돌출부(103a)가 리어측인 화살표 F2 방향으로 이동시켜진다. 이 이동량 D는, 너트 부재(92)가 나사 축 부재(94)와의 나사의 작용에 의해서 화살표 F2 방향으로 이동하는 이동량을 가산한 크기이다. 또, 예를 들면 도 7의 제 3 상태에 나타낸 바와 같이, 드럼 캠(100)의 캠 홈(100c)의 제 2 수직 캠 홈부(100f) 내에 계합 돌출부(103a)가 계합시켜진 상태로부터, 전동 모터(84)에 의해서 너트 부재(92)와 일체적으로 드럼 캠(100)이 제 1 축선(C1)을 중심으로 화살표 F1과 반대 방향으로 회동시켜지면, 도 7의 제 1 상태, 제 2 상태에 나타낸 바와 같이 경사 캠 홈부(100d)를 따라서 계합 돌출부(103a)가 화살표 F2와 반대 방향의 프론트측으로 이동시켜진다. 이 때의 이동량 D는, 너트 부재(92)가 나사 축 부재(94)와의 나사의 작용에 의해서 화살표 F2와 반대 방향으로 이동하는 이동량을 가산한 크기이다. 즉, 전동 모터(84)에 의해서 너트 부재(92)와 함께 드럼 캠(100)이 제 1 축선(C1)을 중심으로 회동시켜지면, 드럼 캠(100)에 형성된 캠 홈(100c)에 의해서 캠 계합 부재(103)가 제 1 축선(C1)과 평행한 방향으로 직선 왕복 이동시켜진다. 캠 계합 부재(103)는, 제 1 축선(C1)을 중심으로 한 회전이 불가능하고 또한 제 1 축선(C1)과 평행한 방향의 이동이 가능하게 배치되어 있다. 캠 홈(100c)이 설치된 드럼 캠(100) 및 캠 계합 부재(103)에 의해서 캠 기구(101)가 구성되어 있다.
포크 샤프트(102)는, 트랜스퍼 케이스(40) 내에 있어서 후륜측 출력축(44)과 평행하게, 또한 축심 방향인 제 3 축선(C3) 방향으로 이동 가능하게 배치되어 있다. 이 포크 샤프트(102)는, 대기 기구(106)를 개재하여 캠 계합 부재(103)에 연결되어 있고, 캠 계합 부재(103)의 직선 왕복 이동에 따라서 기계적으로 제 3 축선(C3) 방향으로 직선 왕복 이동시켜진다. 대기 기구(106)는, 도 5에 나타낸 바와 같이, 제 3 축선(C3)와 평행한 방향으로 포크 샤프트(102)와 슬라이딩 가능하게 제 3 축선(C3) 상에 배치됨과 함께, 일단부에 설치된 플랜지끼리가 상대하는 한 쌍의 플랜지 구비 원통 부재(108a, 108b)와, 한 쌍의 플랜지 구비 원통 부재(108a, 108b)의 사이에 개재시켜진 원통 형상의 스페이서(110)와, 스페이서(110)의 외주측에 예압 상태로 배치된 스프링 부재(압축 코일 스프링)(112)와, 한 쌍의 플랜지 구비 원통 부재(108a, 108b)를 제 3 축선(C3)과 평행한 방향으로 슬라이딩 가능하게 파지하는 연결 파지부(114)를 구비하고 있다. 연결 파지부(114)는 상기 캠 계합 부재(103)에 일체로 설치되어 있고, 플랜지 구비 원통 부재(108a, 108b)의 플랜지에 맞닿음으로써 플랜지 구비 원통 부재(108a, 108b)를 포크 샤프트(102) 상에서 슬라이딩하게 한다. 플랜지 구비 원통 부재(108a, 108b)의 플랜지가 모두 연결 파지부(114)와 맞닿은 상태에 있어서의 플랜지 사이의 길이는, 스페이서(110)의 길이보다 길게 되어 있다. 따라서, 플랜지가 모두 연결 파지부(114)와 맞닿은 상태는, 스프링 부재(112)의 가압력에 의해서 형성된다. 또, 대기 기구(106)에는, 플랜지 구비 원통 부재(108a, 108b)의 각각의 제 3 축선(C3) 방향의 이간을 제한하도록 포크 샤프트(102)에 설치된 스토퍼(118a, 118b)가 구비되어 있다. 스토퍼(118a, 118b)에 의해 플랜지 구비 원통 부재(108a, 108b)의 이간이 제한됨으로써, 캠 계합 부재(103)의 제 3 축선(C3) 방향의 직선 운동력을, 연결 파지부(114)를 개재하여 포크 샤프트(102)에 전달할 수 있다. 이 포크 샤프트(102)는 전환 샤프트의 일례이다.
포크 샤프트(102)의 직선 운동을 하이 로우 변속 기구(48) 및 4WD 록 기구(58)로 전달하는 제 2 전달 기구(88)는, 포크 샤프트(102)에 배치된 시프트 포크(104)를 구비하고 있다. 이 시프트 포크(104)는, 하이 로우 슬리브(62)에 설치된 상기 포크 연결부(62a)에 연결되어 있고, 포크 샤프트(102)의 직선 왕복 이동에 따라서 하이 로우 슬리브(62)가 기계적으로 제 1 축선(C1) 방향으로 직선 왕복 이동시켜짐으로써, 하이 로우 변속 기구(48)의 기어단이 전환된다. 즉, 예를 들면 도 2에 나타낸 바와 같이 하이 로우 슬리브(62)의 외주 이빨(62b)이 하이측 기어 이빨(64)과 맞물려 하이 기어단(H)이 성립하고 있는 상태로부터, 포크 샤프트(102)가 화살표 F2 방향, 즉, 리어측으로 이동시켜지면, 하이 로우 슬리브(62)가 드라이브 기어(46)측으로 이동시켜진다. 그리고, 외주 이빨(62b)이 로우측 기어 이빨(66)과 맞물려져 로우 기어단(L)이 성립시켜진다. 또, 도 4에 나타낸 바와 같이 로우 기어단(L)이 성립하고 있는 상태로부터, 포크 샤프트(102)가 화살표 F2 방향과는 반대 방향, 즉, 프론트측으로 이동시켜지면, 하이 로우 슬리브(62)가 드라이브 기어(46)로부터 멀어지는 측으로 이동시켜진다. 그리고, 외주 이빨(62b)이 하이측 기어 이빨(64)과 맞물려 하이 기어단(H)이 성립시켜진다.
제 2 전달 기구(88)는 또한, 상기 제 1 스프링(72) 및 제 2 스프링(74)을 구비하여 구성되어 있고, 상기 하이 로우 변속 기구(48)의 기어단의 전환에 연동하여 4WD 록 기구(58)의 작동 상태를 기계적으로 전환한다. 즉, 도 2에 나타낸 바와 같이 하이 로우 변속 기구(48)가 하이 기어단(H)이 된 상태에서는, 4WD 록 기구(58)는 해방 상태이며, 하이 로우 슬리브(62)가 드라이브 기어측으로 이동시켜져 로우 기어단(L)으로 전환되면, 록 슬리브(70)가 제 1 스프링(72)의 가압력에 따라서 리어측의 록 위치로 이동시켜진다. 그리고, 외주 이빨(70a)이 록 이빨(68)과 맞물려 4WD 록 기구(58)가 직결 상태(4WD 록 상태)가 된다. 또, 도 4에 나타낸 바와 같이 하이 로우 변속 기구(48)가 로우 기어단(L)이 된 상태에서는, 4WD 록 기구(58)는 직결 상태이다. 그리고, 하이 로우 슬리브(62)가 드라이브 기어(46)로부터 멀어지는 프론트측으로 이동시켜져 하이 기어단(H)으로 전환되면, 록 슬리브(70)가 제 2 스프링(74)의 가압력에 따라서 프론트측으로 이동시켜진다. 그리고, 외주 이빨(70a)과 록 이빨(68)과의 치합이 해제되어 4WD 록 기구(58)가 해방 상태가 된다. 포크 샤프트(102)는, 제 3 축선(C3) 방향에 있어서, 하이 로우 변속 기구(48)가 하이 기어단(H)이고 또한 4WD 록 기구(58)가 해방 상태의 하이 기어 위치와, 하이 로우 변속 기구(48)가 로우 기어단(L)이고 또한 4WD 록 기구(58)가 4WD 록 상태의 로우 기어 위치와의 사이를 이동시켜진다.
상기 전륜 구동용 클러치(50)의 마찰 계합 요소(80)는, 전동 모터(84)에 의해서 너트 부재(92)가 화살표 F1과 역방향으로 회동시켜지고, 포크 샤프트(102)가 로우 기어 위치로부터 하이 기어 위치로 이동시켜질 때에, 너트 부재(92)의 회동에 따른 축 방향 이동에 의해서 가압 부재(82)가 프론트측으로 이동시켜진다. 또한, 포크 샤프트(102)가 로우 기어 위치 및 하이 기어 위치의 어느 경우나, 가압 부재(82)에 의한 가압이 해제된 차단 상태로 유지된다. 즉, 포크 샤프트(102)가 로우 기어 위치로 이동시켜지면 상기 L4L 주행 모드가 성립시켜지고, 포크 샤프트(102)가 하이 기어 위치로 이동시켜지면 상기 H2 주행 모드가 성립시켜진다. 도 7에 있어서, 제 1 상태는 포크 샤프트(102)가 하이 기어 위치에 있을 때에 있어서의 계합 돌출부(103a)의 위치를 나타내고, 제 3 상태는 포크 샤프트(102)가 로우 기어 위치일 때에 있어서의 계합 돌출부(103a)의 위치를 나타내고, 제 2 상태는 포크 샤프트(102)가 하이 기어 위치와 로우 기어 위치와의 전환중에 있어서의 계합 돌출부(103a)의 위치를 나타낸다.
한편, 포크 샤프트(102)가 하이 기어 위치가 된 상태로부터, 너트 부재(92)가 전동 모터(84)에 의해서 추가로 화살표 F1과 역방향으로 회동시켜지면, 너트 부재(92)의 프론트측으로의 이동에 따라서 가압 부재(81)가 마찰 계합 요소(80)에 맞닿게 하게 된다. 그리고, 전륜 구동용 클러치(50)가 전륜(14)측으로 구동력을 전달하는 접속 상태가 되고, H4 주행 모드가 성립시켜진다. 이 H4 주행 모드에서는, 너트 부재(92)의 회동 위치, 즉, 축 방향 위치에 따라서, 전륜 구동용 클러치(50)가 토오크 가변 접속 상태, 즉, 차동 회전이 허용되는 H4A 주행 모드와, 전륜 구동용 클러치(50)가 완전 접속되는 H4L 주행 모드가 성립시켜진다.
즉, 본 실시예의 모드 전환 장치(82)는, 도 6에 나타낸 바와 같이, 너트 부재(92)의 회동 위치에 따라서, H4L 주행 모드 ⇔ H4A 주행 모드 ⇔ H2 주행 모드 ⇔ L4L 주행 모드로, 그 순서대로 전환되는 것이다. 환언하면, 전동 모터(84)에 의해서 너트 부재(92)가 도 6에 나타내는 각 회동 위치 H4L, H4A, H2, L4L로 회동시켜짐으로써, 각각 H4L 주행 모드, H4A 주행 모드, H2 주행 모드, L4L 주행 모드가 성립시켜진다. 이들의 회동 위치는, 마찰 계합 요소(80)의 마모 등에 의해 변화될 가능성이 있기 때문에, 학습 제어 등에 의해 순차적으로 조정하는 것이 바람직하다. 전륜 구동용 클러치(50)의 전달 토오크에 대응하는 전동 모터(84)의 모터 토오크의 제어에 의해 H4L 위치나 H4A 위치가 정해져도 된다. 상기 캠 홈(100c)의 제 1 수직 캠 홈부(100e)는, 이 H4L 주행 모드 ⇔ H4A 주행 모드 ⇔ H2 주행 모드의 전환에 필요한 너트 부재(92)의 회동을 허용하도록, 소정의 길이 치수를 구비하고 있다. 또, 대기 기구(106)는, H4L 주행 모드 ⇔ H4A 주행 모드 ⇔ H2 주행 모드의 전환시의 너트 부재(92)의 축 방향 이동, 즉, 포크 샤프트(102)에 대한 캠 계합 부재(103)의 축심 방향의 상대 이동을 허용하도록 구성되어 있다. 상기 제 1 수직 캠 홈부(100e)를 경사지게 하여 캠 계합 부재(103)의 축 방향 이동을 억제할 수도 있다.
트랜스퍼(22)는, 포크 샤프트(102)를 하이 기어 위치 또는 로우 기어 위치에 위치결정하는 샤프트 위치결정 기구(120)를 구비하고 있다. 샤프트 위치결정 기구(120)는, 포크 샤프트(102)가 슬라이딩하는 트랜스퍼 케이스(40)의 내주면에 형성된 수용 구멍(122)과, 수용 구멍(122)에 수용된 록 볼(124)과, 수용 구멍(122)에 수용되어 록 볼(124)을 포크 샤프트(102)측으로 가압하는 록용 스프링(126)과, 포크 샤프트(102)의 외주면에 형성된 한 쌍의 오목부(128h 및 128l)를 구비하고 있다. 그리고, 록 볼(124)이 오목부(128h)와 계합시켜짐으로써, 포크 샤프트(102)가 하이 기어 위치에 위치결정되고, 록 볼(124)이 오목부(128l)와 계합시켜짐으로써, 포크 샤프트(102)가 로우 기어 위치에 위치결정된다. 샤프트 위치결정 기구(120)에 의해, 그 각 기어 위치에 있어서 전동 모터(84)로부터의 출력을 정지하더라도 포크 샤프트(102)의 각 기어 위치가 유지된다.
트랜스퍼(22)는, 포크 샤프트(102)의 로우 기어 위치를 검출하는 로우 기어 위치 검출 스위치(130)를 구비하고 있다. 로우 기어 위치 검출 스위치(130)는, 예를 들면, 볼형의 접촉 스위치로서, 로우 기어 위치로 이동시켜진 포크 샤프트(102)와 접촉시켜짐으로써, 로우 기어 위치로 이동시켜졌음을 검출한다. 로우 기어 위치 검출 스위치(130)에 의해서 로우 기어 위치인 것이 검출되면, 예를 들면 L4L 주행 모드인 것을 운전자에게 알리기 위한 인디케이터가 점등된다. 이 인디케이터는, 예를 들면 표시 장치(240)에 설치된다.
도 1로 되돌아가서, 4륜 구동 차량(10)은, 상기 주행 모드를 전환하거나 엔진(12)의 출력을 제어하거나 변속기(20)의 기어단을 전환하거나 하는 컨트롤러로서 전자 제어 유닛(200)을 구비하고 있다. 전자 제어 유닛(200)은 CPU, RAM, ROM, 입출력 인터페이스 등을 구비한 소위 마이크로컴퓨터를 포함하여 구성되어 있고, CPU는 RAM의 일시 기억 기능을 이용하면서 미리 ROM에 기억된 프로그램에 따라서 신호 처리를 행함으로써 각종 제어를 실행한다. 필요에 따라서 주행 모드 전환 제어용, 엔진(12)의 출력제어용, 변속기(20)의 변속 제어용 등으로 나뉘어 구성된다. 전자 제어 유닛(200)에는, 4륜 구동 차량(10)에 설치된 각종 센서에 의한 검출 신호에 기초한 각종 정보가 각각 공급된다. 각종 센서는, 예를 들면 로우 기어 위치 검출 스위치(130), 엔진 회전 속도 센서(202), 모터 회전 각도 센서(204), 각 차륜 속도 센서(206), 액셀러레이터 개방도 센서(208), 하이 기어단(H)과 로우 기어단(L)을 전환하기 위하여 운전자에 의해서 조작되는 하이 로우 전환 스위치(210), 4WD 상태를 선택하기 위하여 운전자에 의해서 조작되는 4WD 선택 스위치(212), 4WD 록 상태를 선택하기 위하여 운전자에 의해서 조작되는 4WD 록 선택 스위치(214), 운전자에 의해서 조작되는 시프트 레버(220)의 조작 위치(Psh)를 검출하는 시프트 포지션 센서(222) 등이다. 각종 정보는, 예를 들면 로우 기어 위치(Plg), 엔진 회전 속도(Ne), 모터 회전 각도(θm), 전륜(14L, 14R), 및 후륜(16L, 16R)의 각 차륜 속도(Nwfl, Nwfr, Nwrl, Nwrr), 액셀러레이터 개방도(θacc), 하이 로우 전환 스위치(210)에 의해서 선택된 기어단(Shl), 4WD 선택 스위치(212)가 조작되었음을 나타내는 신호인 4WD 요구 4WDon, 4WD 록 선택 스위치(214)가 조작되었음을 나타내는 신호인 4LOCKon, 시프트 레버(220)의 조작 위치(Psh) 등이다.
전자 제어 유닛(200)으로부터는, 도 1에 나타낸 바와 같이, 예를 들면 엔진(12)의 출력 제어를 위한 엔진 출력 제어 지령 신호(Se), 프론트측 클러치(36)의 상태를 전환하기 위한 작동 지령 신호(Sd), 변속기(20)의 기어단을 전환하기 위한 변속 지령 신호(Ssh), 주행 모드를 전환하기 위하여 전동 모터(84)의 회전량을 제어하는 모터 구동 지령 신호(Sm) 등이, 엔진(12), 프론트측 클러치(36)의 액추에이터, 변속기(20), 전동 모터(84) 등으로 각각 출력된다. 또, 인스트루먼트 패널 등에 배치되는 표시 장치(240)에 대하여, 예를 들면 상기 L4L 주행 모드임을 알리는 표시 외에, 모드 전환 조작이 위반 조작임을 알리는 표시 등을 표시하게 하는 표시 신호(Si)를 출력한다. 표시 장치(240)는, 시각 표시뿐만 아니라 버저음 등을 발생하는 발음 장치를 구비하고 있다.
전자 제어 유닛(200)은, 기능적으로 모드 전환 제어부(230)를 구비하고 있고, 하이 로우 전환 스위치(210), 4WD 선택 스위치(212), 4WD 록 선택 스위치(214)의 조작이나 차량의 운전 상태 등에 기초하여 상기 주행 모드 H4L, H4A, H2, L4L를 전환한다. 이 중, L4L 주행 모드는 하천 부지나 바위 밭, 급경사면 등의 오프로드를 큰 토오크로 저속 주행하는 경우에 적합하게 선택되는 주행 모드이고, 제 1 내지 제 3 조건을 모두 만족시킨 경우에, 모드 전환 장치(82)의 전동 모터(84)를 제어하여 L4L 주행 모드로 전환한다. 제 1 조건은, 차속(V)이 대략 0인 정차 상태이다. 제 2 조건은, 변속기(20)가 뉴트럴이고 엔진(12)과 입력축(42) 사이의 동력 전달이 차단된 뉴트럴 상태이다. 및 제 3 조건은, 하이 로우 전환 스위치(210)의 조작에 의해서 로우 기어단(L), 즉, L4L 주행 모드가 선택되는 것이다. 하이 로우 전환 스위치(210)에 의해서 로우 기어단(L)을 선택한 경우에는 반드시 L4L 주행 모드가 되기 때문에, 로우 기어단(L)을 선택하는 로우 기어 선택 조작은 L4L 선택 조작에 상당하고, 하이 로우 전환 스위치(210)는 로우 기어 주행 모드 선택 조작 장치로서 기능한다.
상기 모드 전환 제어부(230)는, L4L 주행 모드로 전환하는 L4L 전환 제어를 행하기 위하여 L4L 전환 추측부(232), H2 전환부(234), L4L 전환 판정부(236), 및L4L 전환 실행부(238)를 기능적으로 구비하고 있다. 그리고, 모드 전환 제어부(230)는, 도 8 및 도 9의 플로우차트의 단계 S1∼S23(이하, 간단히 S1∼S23이라고 함)에 따라서 신호 처리를 행한다. 도 8의 S1∼S4, 및 S6∼S11은 L4L 전환 추측부(232)의 신호 처리에 상당하고, S5는 H2 전환부(234)의 신호 처리에 상당한다. 도 9의 S12∼S15, 및 S20∼S22는 L4L 전환 판정부(236)의 신호 처리에 상당하고, S16 및 S17은 L4L 전환 실행부(238)의 신호 처리에 상당한다. 또한, L4L 전환 추측부(232) 및 H2 전환부(234)는 제 1 전환 제어부로서 기능하고, L4L 전환 판정부(236) 및 L4L 전환 실행부(238)는 제 2 전환 제어부로서 기능한다.
도 8의 S1에서는, L4L 주행 모드를 제외한 H2 주행 모드, H4A 주행 모드, 및 H4L 주행 모드 중 어느 하나에 의한 운전시인지 여부를, 예를 들면 로우 기어 위치 검출 스위치(130)나 모터 회전 각도 센서(204)로부터의 신호에 기초하여 판단한다. 그리고, H2 주행 모드, H4A 주행 모드, 및 H4L 주행 모드 중 어느 하나에 의한 운전시에는 S2 이하를 실행하고, 뉴트럴 상태인지 여부를 판단한다. 뉴트럴 상태인지 여부는, 본 실시예에서는 시프트 레버(220)를 N 위치로 조작하는 뉴트럴 조작이 행해졌는지 여부에 의해 판단할 수 있고, 뉴트럴 조작이 행해진 경우에는 S3을 실행한다. 변속기(20)가 수동 변속기인 경우, S2에서는 클러치 페달이 답입 조작되어 입력 클러치가 차단 상태인지 여부를 판단하면 된다. S3에서는, S7의 실행에 의해 위반 조작임을 알리는 버저 명동(鳴動)이나 IND 램프의 점멸의 유무를 판단하고, 그와 같은 위반 표시가 실행되고 있지 않은 경우, 즉, 위반 조작을 행하고 있지 않은 경우에는, S4에서 정차 상태인지 여부를 판단한다. 그리고, 정차 상태인 경우에는 S5를 실행하고, 모드 전환 장치(82)의 전동 모터(84)를 회전 구동하여 너트 부재(92)를 H2 위치까지 회동시킴으로써 H2 주행 모드로 전환한다. 또한, 현재의 주행 모드가 H2 주행 모드인 경우에는, 주행 모드의 전환 제어를 행할 필요는 없다.
상기 S2의 판단이 NO(부정)인 경우, 즉, 시프트 레버(220)가 N 위치가 아닌 경우에는, S6을 실행하여 로우 기어 선택 조작이 행해졌는지 여부를 판단한다. 로우 기어 선택 조작이 행해진 경우, 즉, 뉴트럴 조작이나 차량 정지 전에 로우 기어 선택 조작이 행해진 경우에는, S7을 실행하여 위반 조작임을 알리기 위하여 표시 장치(240)의 버저를 명동함과 함께 IND 램프를 점멸시킨다. 로우 기어 선택 조작이 행해지고 있지 않는 경우에는, S6에 이어서 S8을 실행하고, 버저를 정지함과 함께 IND 램프의 점멸을 해제한 후에 S2로 되돌아간다. 또한, 위반 표시가 실행되고 있지 않은 경우에는 그대로 S2로 되돌아간다. S4의 판단이 NO인 경우, 즉, 뉴트럴 조작되기는 하였지만 아직 정차 상태가 아닌 경우에도, 상기 S6 이하를 실행한다.
상기 S3의 판단이 YES(긍정)인 경우, 즉, S7의 실행에 의한 위반 표시가 계속되고 있는 상태에서 뉴트럴 조작이 행해지고, S2에 이어서 S3이 실행된 경우에는, 이어서 S9를 실행한다. S9에서는 정차 상태인지 여부를 판단하고, 정차 상태인 경우, 즉, L4L 주행 모드로 전환하는 3 조건을 모두 만족시키고 있는 경우에는, S10을 실행하여 L4L 전환 조건 A를 설정한 후에 S5를 실행하여 H2 주행 모드로 전환한다. 이 경우에는, 3 조건을 모두 만족시키고 있기는 하지만, 시프트 레버(220)의 뉴트럴 조작이 마지막에 행해진 경우이며, N 위치를 경유하는 R 위치나 D 위치로의 시프트 조작이 아님을 확인하기 위하여, L4L 전환 조건 A로서 소정의 대기 시간이 설정되지만, 그 대기 시간의 경과를 기다리지 않고 즉시 S5를 실행하여 H2 주행 모드로 전환한다. 또, S9가 NO인 경우, 즉, 정차 상태가 아닌 경우에는, S11을 실행하여 L4L 전환 조건 B를 설정한 후에 S5를 실행하여 H2 주행 모드로 전환한다. 이 경우에는, 3 조건 중 정차 상태라는 조건을 만족시키고 있지 않기 때문에, L4L 전환 조건 B로서 정차 상태인 것이 설정된다.
도 9의 S12에서는 구동 상태인지 여부를 판단한다. 구동 상태인지 여부는, 본 실시예에서는 시프트 레버(220)가 D 위치 또는 R 위치로 조작되었는지 여부에 의해서 판단할 수 있고, 예를 들면 N 위치를 경유하여 D 위치 또는 R 위치로 조작 된 경우이다. 변속기(20)가 수동 변속기인 경우에는, 클러치 페달이 답입 조작되고 있지 않은 입력 클러치의 접속 상태인지 여부에 의해서 판단할 수 있고, 클러치 페달이 일시적으로 답입 조작되었을 뿐인 경우이다. 구동 상태인 경우에는, L4L 주행 모드로 전환할 의지가 없다고 생각되기 때문에, S18 및 S19를 실행하고, 상기 S5에서 H2 주행 모드로 전환하기 전의 원래의 주행 모드로 되돌린다. 구동 상태가 아닌 경우에는 S13을 실행하고, 액셀러레이터 페달이 답입 조작된 액셀러레이터 ON인지 여부를, 예를 들면, 액셀러레이터 개방도(θacc)가 소정값 이상인지 여부에 의해서 판단한다. 액셀러레이터 ON인 경우에는, 즉시 발진하려고 하고 있기 때문에, 이대로 L4L 주행 모드로의 전환 제어를 계속하는 것은 적당하지 않고, S18 및 S19를 실행하여 원래의 주행 모드로 되돌린다.
상기 S12 및 S13의 판단이 어느 것이나 NO인 경우에는, S14에서 위반 표시가 실행되어 있는지 여부를 판단하고, 위반 표시가 실행되어 있지 않은 경우에는, 이어서 S15를 실행한다. S15에서는 로우 기어 선택 조작이 행해졌는지 여부를 판단하고, 로우 기어 선택 조작이 이루어져 있지 않은 경우에는 S12 이하를 반복한다. 한편, 로우 기어 선택 조작이 행해져 있는 경우에는 S16 및 S17을 실행하고, 모드 전환 장치(82)의 전동 모터(84)를 회전 구동하여 너트 부재(92)를 H2 위치로부터 추가로 L4L 위치까지 회동시킴으로써, H2 주행 모드로부터 L4L 주행 모드로 전환한다. 로우 기어 선택 조작이 행해짐으로써 S15의 판단이 YES가 되고, S15에 이어서 S16, S17이 실행된 경우에는, 이미 H2 주행 모드로 전환되어 있다. 그 때문에, 로우 기어 선택 조작이 행해진 후에 신속하게 L4L 주행 모드를 성립시킬 수 있다.
상기 S14의 판단이 YES인 경우, 즉, 위반 표시가 실행되어 있는 경우에는, S20을 실행한다. S20에서는, 하이 로우 전환 스위치(210)에 의해서 하이 기어단(H)이 선택되어 있는지 여부를 판단한다. 그리고, 하이 기어단(H)이 선택되어 있는 경우에는, L4L 주행 모드로 전환할 의지가 없기 때문에, S23에서 위반 표시를 해제한 후 S18 및 S19를 실행하여 원래의 주행 모드로 되돌린다. 하이 기어단(H)이 선택되어 있지 않은 경우, 즉, 로우 기어단(L)의 선택 상태가 유지되어 있는 경우에는, S20에 이어서 S21을 실행한다. S21에서는, 상기 S10 또는 S11에서 설정된 L4L 전환 조건 A 또는 B를 만족할지 여부를 판단하고, 만족하지 않는 경우에는 S12 이하의 단계를 반복해서 실행한다. 또, L4L 전환 조건 A 또는 B를 만족하면, S21에 이어서 S22를 실행하고, 위반 표시를 해제한 후 S16 및 S17을 실행하여 L4L 주행 모드로 전환한다. 이 경우도 이미 H2 주행 모드로 전환되어 있기 때문에, L4L 전환 조건 A 또는 B를 만족한 후에 신속하게 L4L 주행 모드를 성립시킬 수 있다. 구체적으로는, L4L 주행 모드로 전환하는 제 1 내지 제 3 조건을 모두 만족시키고 있는 경우에, S10에서 L4L 전환 조건 A로서 대기 시간이 설정된 경우에는, 그 대기 시간 동안에 H2 주행 모드로의 전환이 행해진다. 그 때문에, 대기 시간이 경과한 후에 신속하게 L4L 주행 모드를 성립시킬 수 있다. 또, 정차 상태인 제 1 조건을 제외한 2 조건을 만족시키고 있는 경우에, S11에서 L4L 전환 조건 B로서 정차 상태인 것이 설정된 경우에는, 정차 상태가 되기 전에 H2 주행 모드로의 전환이 행해진다. 그 때문에, 정차 상태가 된 후에 신속하게 L4L 주행 모드를 성립시킬 수 있다.
도 10 및 도 11은 상기 도 8 및 도 9의 플로우차트에 따라서 L4L 주행 모드로 전환되는 전환 패턴을, 제 1 내지 제 3 조건의 만족 상황 및 H2 주행 모드로의 전환 타이밍에 의해서 6개로 분류하여 나타낸 도면이다. 도 10 및 도 11의 「정차」, 「N 조작」, 및 「H → L 전환 조작」은, 각각 정차 상태, 뉴트럴 조작(뉴트럴 상태), 로우 기어 선택 조작을 의미하고, L4L 주행 모드로 전환할 때의 제 1 내지 제 3 조건이다. 또, 도 11의 「대기」는, 도 8의 S10에서 L4L 전환 조건 A로서 설정되는 대기 시간을 의미한다.
도 10의 제 1 패턴 및 제 2 패턴의 전환 패턴은, 제 3 조건을 제외한 제 1 조건과 제 2 조건을 만족시킨 시점에서 H2 주행 모드로 전환되고, 로우 기어 선택 조작이 이루어진 후에 신속하게 L4L 주행 모드가 성립시켜지는 경우이며, 정규 조작에 따라서 L4L 주행 모드로 전환하는 경우이다. 여기서, 로우 기어 선택 조작이 행해졌다고 하더라도, 정차 상태 또한 뉴트럴 상태가 아니면, L4L 주행 모드를 선택할 수 없기 때문에, 제 1 및 제 2 조건을 만족시키는 것이 로우 기어 선택 조작을 허가하기 위한 허가 조건이라고 할 수 있다. 이 때문에, 제 1 및 제 2 조건을 어느 것이나 만족시키고 있는 때의 로우 기어 선택 조작은, 정규 조작으로서 취급되고, 제 1 및 제 2 조건을 만족시키기 전의 로우 기어 선택 조작은, 위반 조작으로서 취급된다. 또, 도 8 및 도 9의 플로우차트에 대하여 구체적으로 설명하면, 예를 들면 S1, S2, S3, S4, S5, S12, S13, S14, S15, (S12∼S15의 반복), S16, S17의 각 단계를 순차적으로 실행하여 전환 제어가 행해진 경우에, 이 제 1 패턴 또는 제 2 패턴의 전환 패턴이 된다.
도 10의 제 3 패턴의 전환 패턴은, 뉴트럴 조작에 이어서 로우 기어 선택 조작이 행해짐으로써, 아직 정차 전이기 때문에 상기 S7의 위반 표시를 행하면서, 뉴트럴 상태를 포함하는 2 조건을 만족시킨 것에 의해 H2 주행 모드로 전환되고, 정차 상태가 된 후에 신속하게 L4L 주행 모드가 성립시켜지는 경우이다. 도 8 및 도 9의 플로우차트에 대하여 구체적으로 설명하면, 예를 들면 S1, S2, S3, S4, S6, S7, S2, S3, S9, S11, S5, S12, S13, S14, S20, S21, (S12∼S21의 반복), S22, S16, S17의 각 단계를 순차적으로 실행하여 전환 제어가 행해진 경우에, 이 제 3 패턴의 전환 패턴이 된다.
도 10의 제 4 패턴의 전환 패턴은, 뉴트럴 조작 전에 로우 기어 선택 조작이 행해짐으로써 상기 S7의 위반 표시가 이루어지고, 뉴트럴 조작이 행해짐으로써, 뉴트럴 상태를 포함하는 2 조건을 만족시킨 것에 의해 H2 주행 모드로 전환되고, 정차 상태가 된 후에 신속하게 L4L 주행 모드가 성립시켜지는 경우이다. 도 8 및 도 9의 플로우차트에 대하여 구체적으로 설명하면, 예를 들면 S1, S2, S6, S7, S2, S3, S9, S11, S5, S12, S13, S14, S20, S21, (S12∼S21의 반복), S22, S16, S17의 각 단계를 순차적으로 실행하여 전환 제어가 행해진 경우에, 이 제 4 패턴의 전환 패턴이 된다.
도 11의 제 5 패턴 및 제 6 패턴의 전환 패턴은, 뉴트럴 조작 전에 로우 기어 선택 조작이 행해짐으로써 상기 S7의 위반 표시가 이루어짐과 함께, 정차 상태가 된 후에 뉴트럴 조작이 행해진 것에 의해, 그 뉴트럴 조작이 행해진 후에 H2 주행 모드로 전환되고, 뉴트럴 조작으로부터 소정의 대기 시간이 경과한 후에 L4L 주행 모드가 성립시켜지는 경우이다. 도 8 및 도 9의 플로우차트를 참조하여 구체적으로 설명하면, 예를 들면 S1, S2, S6, S7, S2, S3, S9, S10, S5, S12, S13, S14, S20, S21, (S12∼S21의 반복), S22, S16, S17의 각 단계를 순차적으로 실행하여 전환 제어가 행해진 경우에, 이 제 5 패턴 또는 제 6 패턴의 전환 패턴이 된다.
이와 같이, 본 실시예의 4륜 구동 차량(10)에 있어서는, 도 10의 제 1 패턴으로부터 제 4 패턴의 전환 패턴과 같이, H4L 주행 모드 또는 H4A 주행 모드에서의 운전시에, 제 1 내지 제 3 조건 중 제 2 조건을 포함하는 2 조건이 만족시켜졌을 때에 H2 주행 모드로 전환하고, 나머지 1 조건이 만족시켜지면, 그 H2 주행 모드로부터 L4L 주행 모드로 전환한다. 그 때문에, 제 1 내지 제 3 조건이 모두 만족시켜진 후의 L4L 주행 모드로의 전환 소요 시간이 단축된다. 따라서, 제 1 내지 제 3 조건이 모두 만족시켜진 후에 즉시 시프트 레버(220)를 D 위치 등으로 조작하는 발진 조작이 행해진 경우이더라도, 제 1 내지 제 3 조건을 모두 만족시킨 후의 전환 소요 시간이 짧기 때문에, 하이 로우 변속 기구(48)의 변속 과도(過渡)시에 발진 조작에 의한 동력 전달에 의해 기어 소음이 발생하는 것이 적절하게 억제된다. 또, 뉴트럴 상태를 포함하는 2 조건이 만족시켜졌을 때에 H2 주행 모드로 전환한다. 그 때문에, 구동력 변동 등, 차량의 거동에 영향을 주는 일이 없고, 운전자에게 위화감이 생기게 하지 않도록 L4L 주행 모드로의 전환 소요 시간을 단축할 수 있다.
특히, 도 10의 제 1 패턴, 제 2 패턴에 나타내는 정규 조작에 의해 L4L 주행 모드로의 전환 조작이 행해진 경우뿐만 아니라, 도 10의 제 3 패턴, 제 4 패턴의 전환 패턴, 즉, 뉴트럴 조작이나 정차 전에 로우 기어 선택 조작을 행하는 위반 조작이 행해진 경우이더라도, 그 로우 기어 선택 조작 및 뉴트럴 상태의 2 조건이 만족시켜지면 주행중에 H2 주행 모드로 전환되고, 정차 후에 H2 주행 모드로부터 L4L 주행 모드로 전환된다. 즉, 제 1 내지 제 3 조건이 모두 만족시켜지기 전에 H2 주행 모드로 전환함으로써 제 1 내지 제 3 조건이 모두 만족시켜진 후의 L4L 주행 모드로의 전환 소요 시간을 단축하는 전환 패턴의 종류가 많아진다. 그 때문에, 제 1 내지 제 3 조건이 모두 만족시켜진 후에 즉시 발진 조작이 행해진 경우의 기어 소음 등의 발생을 한층 적절하게 억제할 수 있다. 이 경우에도, 뉴트럴 조작에 의해서 변속기(20)가 뉴트럴로 되어 있기 때문에, 구동력 변동 등에 의해 운전자에게 위화감이 생기게 하지 않도록 L4L 주행 모드로의 전환 소요 시간을 단축할 수 있다.
한편, 본 실시예에서는, 도 11의 제 5 패턴, 제 6 패턴의 전환 패턴에 나타낸 바와 같이, 뉴트럴 조작 전에 로우 기어 선택 조작을 행하는 위반 조작이 행해짐과 함께, 로우 기어 선택 조작의 상태를 유지한 채 정차하여 뉴트럴 조작이 행해진 경우에는, 그 뉴트럴 조작으로부터 소정의 대기 시간이 경과한 후에 L4L 주행 모드로 전환되지만, 그 대기 시간 중에 H2 주행 모드로 전환되기 때문에, 대기 시간 경과 후에 L4L 주행 모드가 성립할 때까지의 소요 시간이 단축된다.
또한, 본 발명의 실시에 있어서는, 도 10에 나타내는 4개의 전환 패턴 중 적어도 제 1 패턴 및 제 2 패턴 중 어느 일방의 전환 패턴에 따라서 L4L 주행 모드로의 전환 제어가 행해지면 된다. 환언하면, 정규 조작이 행해졌을 때에만, 전환 패턴에 따라서 L4L 주행 모드로의 전환 제어가 행해져도 된다. 또, 위반 표시에 대해서는 반드시 필요하지는 않고, 위반 표시를 실행할지 여부의 설정에 대해서도 적절히 정해진다.
이상에서, 본 발명의 실시예를 도면에 기초하여 상세하게 설명하였지만, 이것은 어디까지나 일 실시 형태이며, 본 발명은 당업자의 지식에 기초하여 여러 가지의 변경, 개량을 추가한 태양으로 실시할 수 있다.

Claims (3)

  1. 4륜 구동 차량(10)을 위한 제어 장치로서,
    상기 차량(10)은 입력축(42), 제 1 출력축(44), 제 2 출력축(52), 하이 로우 변속 기구(48), 클러치(50), 모드 전환 장치(82), 모드 선택 조작 장치(210)를 포함하며,
    상기 제 1 출력축(44)은, 전륜(14)과 후륜(16)의 일방으로 구동력을 출력하도록 구성되고,
    상기 제 2 출력축(52)은, 상기 전륜(14)과 상기 후륜(16)의 타방으로 상기 구동력을 출력하도록 구성되며,
    상기 하이 로우 변속 기구(48)는, 상기 입력축(42)의 회전을 하이 기어단 및 로우 기어단 중 어느 일방으로 변속하여 상기 구동력을 상기 제 1 출력축(44)에 전달하도록 구성되고,
    상기 클러치(50)는, 상기 제 1 출력축(44)과 상기 제 2 출력축(52) 사이의 동력 전달을 차단 및 성립하도록 해방 및 계합되도록 구성되고,
    상기 모드 전환 장치(82)는, 하이 기어 2륜 주행 모드를 경유하여 하이 기어 4륜 주행 모드와 로우 기어 주행 모드를 기계적으로 전환하도록 구성되며,
    상기 하이 기어 4륜 주행 모드는, 상기 하이 로우 변속 기구(48)가 상기 하이 기어단이 되고 상기 클러치(50)가 계합 상태가 되는 상기 차량(10)의 주행 모드이고,
    상기 하이 기어 2륜 주행 모드는, 상기 하이 로우 변속 기구(48)가 하이 기어단이 되고 상기 클러치(50)가 해방 상태가 되는 상기 차량(10)의 주행 모드이며,
    상기 로우 기어 주행 모드는, 상기 하이 로우 변속 기구(48)가 상기 로우 기어단이 되는 상기 차량(10)의 주행 모드이고,
    상기 모드 선택 조작 장치(210)는, 상기 로우 기어 주행 모드를 선택하기 위하여, 운전자에 의해서 조작되는 장치이고,
    상기 제어 장치에 있어서,
    전자 제어 유닛(200)은 제 1 조건과 제 2 조건과 제 3 조건 전부가 만족시켜졌다고 상기 전자 제어 유닛(200)이 판단할 때에, 상기 로우 기어 주행 모드로 전환하도록 상기 모드 전환 장치(82)를 제어하도록 구성되고,
    상기 제 1 조건은, 상기 차량(10)이 정차 상태인 조건이고,
    상기 제 2 조건은, 구동력원과 상기 입력축(42) 사이의 동력 전달이 차단된 뉴트럴 상태인 조건이고,
    상기 제 3 조건은, 상기 모드 선택 조작 장치(210)의 조작에 의해서 상기 로우 기어 주행 모드가 선택되는 조건이며,
    상기 전자 제어 유닛(100)은, 상기 하이 기어 4륜 주행 모드에서의 운전시에, 상기 제 1 조건 및 상기 제 2 조건이 만족시켜졌다고 상기 전자 제어 유닛(100)이 판단할 때에, 상기 하이 기어 4륜 주행 모드로부터 상기 하이 기어 2륜 주행 모드로 전환하도록 상기 모드 전환 장치(82)를 제어하도록 구성되고,
    상기 전자 제어 유닛(100)은, 상기 제 1 조건 및 상기 제 2 조건이 만족시켜진 상태에서 상기 제 3 조건이 만족시켜졌다고 상기 전자 제어 유닛(200)이 판단할 때에, 상기 하이 기어 2륜 주행 모드로부터 상기 로우 기어 주행 모드로 전환하도록 상기 모드 전환 장치(82)를 제어하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 4륜 구동 차량(10)을 위한 제어 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 전자 제어 유닛(100)은, 상기 차량(10)이 상기 하이 기어 4륜 주행 모드에서 운전시에, 상기 제 1 조건 및 상기 제 3 조건 중 일방과 상기 제 2 조건이 만족시켜졌다고 상기 전자 제어 유닛(100)이 판단할 때에, 상기 모드 전환 장치(82)를 제어하여 상기 하이 기어 4륜 주행 모드로부터 상기 하이 기어 2륜 주행 모드로 전환하도록 구성되고,
    상기 전자 제어 유닛(100)은, 상기 제 1 조건 및 상기 제 3 조건 중 일방과 상기 제 2 조건이 만족시켜진 상태에서 상기 제 1 조건 및 상기 제 3 조건 중 타방이 만족시켜졌다고 상기 전자 제어 유닛(100)이 판단할 때에, 상기 모드 전환 장치(82)를 제어하여 상기 하이 기어 2륜 주행 모드로부터 상기 로우 기어 주행 모드로 전환하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 4륜 구동 차량(10)을 위한 제어 장치.
  3. 4륜 구동 차량(10)을 위한 제어 방법으로서,
    상기 차량(10)은 입력축(42), 제 1 출력축(44), 제 2 출력축(52), 하이 로우 변속 기구(48), 클러치(50), 모드 전환 장치(82), 모드 선택 조작 장치(210), 전자 제어 유닛(100)을 포함하며,
    상기 제 1 출력축(44)은, 전륜(14)과 후륜(16)의 일방으로 구동력을 출력하도록 구성되고,
    상기 제 2 출력축(52)은, 상기 전륜(14)과 상기 후륜(16)의 타방으로 상기 구동력을 출력하도록 구성되며,
    상기 하이 로우 변속 기구(48)는, 상기 입력축(42)의 회전을 하이 기어단 및 로우 기어단 중 어느 일방으로 변속하여 상기 구동력을 상기 제 1 출력축(44)에 전달하도록 구성되고,
    상기 클러치(50)는, 상기 제 1 출력축(44)과 상기 제 2 출력축(52) 사이의 동력 전달을 차단 및 성립하도록 해방 및 계합되도록 구성되고,
    상기 모드 전환 장치(82)는, 하이 기어 2륜 주행 모드를 경유하여 하이 기어 4륜 주행 모드와 로우 기어 주행 모드를 기계적으로 전환하도록 구성되며,
    상기 하이 기어 4륜 주행 모드는, 상기 하이 로우 변속 기구(48)가 상기 하이 기어단이 되고 상기 클러치(50)가 접속 상태가 되는 상기 차량(10)의 주행 모드이고,
    상기 하이 기어 2륜 주행 모드는, 상기 하이 로우 변속 기구(48)가 하이 기어단이 되고 상기 클러치(50)가 차단 상태가 되는 상기 차량(10)의 주행 모드이고,
    상기 로우 기어 주행 모드는, 상기 하이 로우 변속 기구(48)가 상기 로우 기어단이 되는 상기 차량(10)의 주행 모드이고,
    상기 모드 선택 조작 장치(210)는, 상기 로우 기어 주행 모드를 선택하기 위하여, 운전자에 의해서 조작되는 장치이며,
    상기 제어 방법에 있어서,
    제 1 조건과 제 2 조건과 제 3 조건 전부가 만족시켜졌다고 상기 전자 제어 유닛(200)이 판단할 때에, 상기 전자 제어 유닛(200)에 의해서, 상기 모드 전환 장치(82)를 제어하여 상기 로우 기어 주행 모드로 전환하는 것,
    상기 하이 기어 4륜 주행 모드에서의 운전시에, 상기 제 1 조건 및 상기 제 2 조건이 만족시켜졌다고 상기 전자 제어 유닛(100)이 판단할 때에, 상기 전자 제어 유닛(200)에 의해서, 상기 모드 전환 장치(82)를 제어하여 상기 하이 기어 4륜 주행 모드로부터 상기 하이 기어 2륜 주행 모드로 전환하는 것,
    상기 제 1 조건 및 상기 제 2 조건이 만족시켜진 상태에서 상기 제 3 조건이 만족시켜졌다고 상기 전자 제어 유닛(100)이 판단할 때에, 상기 전자 제어 유닛(200)에 의해서, 상기 모드 전환 장치(82)를 제어하여 상기 하이 기어 2륜 주행 모드로부터 상기 로우 기어 주행 모드로 전환하는 것을 포함하며,
    상기 제 1 조건은, 상기 차량(10)이 정차 상태인 조건이고,
    상기 제 2 조건은, 구동력원과 상기 입력축(42) 사이의 동력 전달이 차단된 뉴트럴 상태인 조건이고,
    상기 제 3 조건은, 상기 모드 선택 조작 장치(210)의 조작에 의해서 상기 로우 기어 주행 모드가 선택되는 조건인 것을 특징으로 하는 4륜 구동 차량(10)을 위한 제어 방법.
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