JP2006064051A - デファレンシャル装置の差動ロック制御装置及び制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 差動ロック状態で高速走行していることをドライバーに告知する。
【解決手段】 差動ロックが可能なデファレンシャル装置を有する車両において、デファレンシャル装置の差動がロックされた状態で車速が設定値を超えると、その旨をドライバーに告知する告知手段３，５を備えた。
【効果】 作動ロック状態であるか否かをドライバーが認識しやすく、ドライバーの車両操作の意図と車両の走行状態のずれを意識的に確認または補正することができる。
【選択図】 図２

Description

本発明は、差動ロック可能なデファレンシャル装置を備えた車両において、差動がロックされていることをドライバーに告知する装置及び方法に関する。

特許文献１に「リアデファレンシャルロック制御装置」が記載されている。この制御装置は、一定の車速を超えると差動ロックを不可能にする上記の機能を、車速センサーが不具合（フェール）になっても保全するように構成されている。
特開平５−５８１８７号公報

ところが、従来の差動ロック装置は、一般的に手動操作で差動をロックできるようにドライバーは差動ロック状態であることを常に認識しているものではなく、車両が高速走行しているときには車両姿勢は、あたかもドライバーの意図に反したかのような挙動を示すことが考えられる。

そこで、この発明は、デファレンシャル装置の差動がロックされた状態であることをドライバーが認識しやすくドライバーの意図と車両の挙動のズレを抑制することができるデファレンシャル装置の差動ロック制御装置及び制御方法の提供を目的とする。

請求項１に記載されたデファレンシャル装置の差動ロック制御装置は、差動ロックが可能なデファレンシャル装置を有する車両において、デファレンシャル装置の差動がロックされた状態で車速が設定値を超えると、その旨をドライバーに告知する告知手段を備えたことを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１に記載されたデファレンシャル装置の差動ロック制御装置であって、告知手段が、ブザーとランプと音声のいずれかであり、告知に当たって告知手段を、連続的に作動させるか、あるいは、断続的に作動させることを特徴とする。

請求項３に記載されたデファレンシャル装置の差動ロック制御方法は、差動ロックが可能なデファレンシャル装置を有する車両において、デファレンシャル装置の差動がロックされた状態で車速が設定値を超えると、告知手段によりその旨をドライバーに告知することを特徴とする。

請求項４の発明は、請求項３に記載されたデファレンシャル装置の差動ロック制御方法であって、告知手段が、ブザーとランプと音声のいずれかであり、告知に当たってブザーとランプを、連続的に作動させるか、あるいは、断続的に作動させることを特徴とする。

請求項５に記載されたデファレンシャル装置の差動ロック制御装置は、
差動ロックが可能なデファレンシャル装置を有する車両において、デファレンシャル装置の差動をロックする第１の差動ロックモードを有し、第１の差動ロックモードではデファレンシャル装置の差動がロックされた状態で車速が設定値を超えると、差動のロック状態を解除する制御手段を備え、
さらに第１の差動ロックモードとは別に、ドライバーが選択可能な第２の差動ロックモードを備えていることを特徴とする。

請求項６に記載されたデファレンシャル装置の差動ロック制御装置は、請求項５に記載されたデファレンシャル装置の差動ロック制御装置であって、第１の差動ロックモードにおいてデファレンシャル装置の差動がロックされた状態で車速が設定値を超えるとその旨をドライバーに告知する告知手段を備えたことを特徴とする。

請求項１に記載されたデファレンシャル装置の差動ロック制御装置は、車速が設定値（例えば、予め設定された差動ロック状態での危険車速）を超えると、告知手段がドライバーにその旨を告知するから、差動ロック状態であるか否かをドライバーが認識しやすくドライバーの車両操作の意図と車両の走行状態のズレを意識的に確認または補正することができる。

従って、例えば、高速走行中に差動をロックした状態で無理な旋回をすることによる危険を未然に回避することができる。

請求項２のデファレンシャル装置の差動ロック制御装置は、請求項１の構成と同等の効果を得ることができる。

また、ブザーやランプや音声信号は安価な装置でありながら、告知機能（警告機能）は極めて大きいから、ドライバーが差動ロック状態であるか否かを確実に認識できる。

また、これらを断続的に作動させることによれば、、告知機能（警告機能）をさらに高めることができる。

請求項３に記載されたデファレンシャル装置の差動ロック制御方法は、例えば、車速があらかじめ設定された設定値を超えると、告知手段がその旨をドライバーに告知することにより、告知手段がドライバーにその旨を告知するから、差動ロック状態であるか否かをドライバーが認識しやすくドライバーの車両操作の意図と車両の走行状態のズレを意識的に確認または補正することができる。

請求項４のデファレンシャル装置の差動ロック制御方法は、請求項２の構成と同等の効果を得ることができる。

また、例えば、車速があらかじめ設定された設定値を超えると、告知手段がその旨をドライバーに告知することにより、告知手段がドライバーにその旨を告知するから、差動ロック状態であるか否かをドライバーが認識しやすくドライバーの車両操作の意図と車両の走行状態のズレを意識的に確認または補正することができる。

請求項５に記載されたデファレンシャル装置の差動ロック制御装置は、第１の差動ロックモードに加えてドライバーが意図的に選択する第２の差動ロックモードを設けた。この第２の差動ロックモードは走破性モードと称された場合、車速の高低などに関わらず差動ロックを保持するものであり、第２のモードを設けることでドライバーは差動ロック状態の車両を操縦している意識を保ち続けること、つまり差動ロックの車両の挙動を意図して確認しながら走行することができる。ちなみに第１の差動ロックモードはドライバーが安心して差動ロック付きのデファレンシャル装置を走行操作するためのモードとして設定されているノーマルモードと称することができる。

請求項６のデファレンシャル装置の差動ロック制御装置は、第１の差動ロックモードでより安全に走行操作できるようにドライバーが差動ロック状態であるか否かを所定車速を超えたとき告知する手段を設けたものでこの第１の差動ロックモードにおいてもドライバーの操作意図と車両の挙動ずれを意識的に認識または補正することができる。

以下、本発明に係るデファレンシャル装置の差動ロック制御装置及び制御方法の実施形態について説明する。

（実施形態）
図１と図２によってデファレンシャル装置の差動ロック制御装置１及び制御方法（本発明の一実施形態）の説明をする。これらの装置１及び方法は、フロントデフ（前輪側デファレンシャル装置）とリヤデフ（後輪側デファレンシャル装置）とセンターデフ（前後輪間のデファレンシャル装置）を備えた４輪駆動車に用いられている。

［デファレンシャル装置の差動ロック制御装置１の特徴］
デファレンシャル装置の差動ロック制御装置１は、差動ロックが可能なフロントデフとリヤデフとセンターデフを備えた４輪駆動車に用いられ、
車速が設定値を超えると、その旨をドライバーに告知する告知手段（インジケータ）を備え、
告知手段が、ブザー３、あるいは、ランプ５であり、
告知に当たってこれらのブザー３とランプ５が、連続的に作動するか、あるいは、断続的に作動することを特徴とする。

なお、告知手段は音声により車室内のスピーカから発せられるように所定の車速設定値にどを検知判断するような制御を行っても良い。

［各デファレンシャル装置の構成］
上記のフロントデフとリヤデフとセンターデフは、それぞれが、差動機構と、その差動をロックするドッグクラッチと、ドッグクラッチを噛み合わせる電磁ソレノイド７と、各種ＥＣＵを統合したＥＣＵ９などから構成されている。

［デファレンシャル装置の差動ロック制御装置１の構成］
デファレンシャル装置の差動ロック制御装置１は、図２のように、ブザー３とランプ５の他に、ＥＣＵ９と、他のＥＣＵ１１と、４輪車速センサー１３と、デフロックモードスイッチ１５と、走破性モードスイッチ１７と、トランスファモードスイッチ１９と、デフロック位置スイッチ２１などから構成されている。

ＥＣＵ９は、４輪車速センサー１３、デフロックモードスイッチ１５、走破性モードスイッチ１７、トランスファモードスイッチ１９、デフロック位置スイッチ２１からの信号を受け取り、他のＥＣＵ１１との間で図２の（２）に示したような信号をやり取りし、図２の（２）に示したような機能を行い、さらに、電磁ソレノイド７の励磁と励磁停止を行い、ブザー３とランプ５の作動と作動停止を行う。

［差動ロック制御装置１及び制御方法による差動ロック及びブザー３とランプ５の制御］
図１のフローチャートによってＥＣＵ９が行う各デファレンシャル装置の差動ロック制御及びブザー３とランプ５の動作制御を説明する。

スタート後、初期化が行われ、
ステップ１（Ｓ１）では、車速と差回転と旋回半径の各演算が行われ、ステップ２（Ｓ２）に移行する。

ステップ２では、デフロックモードスイッチ１５がＯＮであるか否かを確認し、ＯＮであればステップ３（Ｓ３）移行し、ＯＦＦであればステップ１３（Ｓ１３）に移行する。

ＥＣＵ９は、デファレンシャル装置の差動がロックされた状態で車両が高速走行している場合、危険をさけるために、ノーマルモード（第１の差動ロックモード）に係るスイッチとしてのデフロックモードスイッチ１５をＯＦＦにし、差動ロックを解除するように設定されており、従って、デフロックモードスイッチ１５がＯＦＦであれば、差動がロックされた状態で高速走行していると判断し、ステップ１３（Ｓ１３）に移行する。

ステップ１３では、ブザー３を作動させ、または、ランプ５を点灯させ、あるいは、これらの両方を作動させて差動がロックされていること、及び、差動ロック状態で高速走行していることをドライバーに告知し、注意を喚起する。このとき、警告機能をさらに高めるためにこれらを断続的に作動させることも可能である。その後、リターンからスタートに戻る。

また、ステップ３では、差動ロックの許可条件が満たされているか否かを確認し、満たされていなければステップ１に戻り、満たされていればステップ４（Ｓ４）に移行する。

ステップ４では、ステップ３で差動ロックの許可条件が満たされたから、電磁ソレノイド７の電流がＯＮにされ、ステップ５（Ｓ５）に移行する。

ステップ５では、差動ロックの保持条件が満たされているか否かを確認し、満たされていなければステップ４に戻り、満たされていればステップ６（Ｓ６）に移行する。

ステップ６では、ステップ５で差動ロックの保持条件が満たされたから、電磁ソレノイド７に保持電流を供給して差動ロック状態を保つと共に、ステップ７（Ｓ７）に移行する。

ステップ７では、第２の差動ロックモードに係る走破性モードスイッチ１７がＯＮであるか否かを確認し、ＯＮであればステップ８（Ｓ８）に移行し４輪駆動状態を車速等の他の条件に関係なく保持し、ＯＦＦであればステップ９（Ｓ９）に移行する。走破性モードスイッチ１７は、ドライバーが意識的に選択するスイッチである。

ステップ８では、電磁ソレノイド７に保持電流を供給して差動ロック状態を保つと共に、ステップ１３に移行する。

上記のように、ステップ１３ではブザー３とランプ５の一方か両方でドライバーの注意を喚起し、リターンからスタートに戻る。

ステップ９では、Ｔ／Ｆ（トランスファ）モードスイッチ１９が４輪駆動状態でありかつ副変速機が低速であるか否かを確認し、４輪駆動走行状態であればステップ８´に移行し、そうでなければステップ１０（Ｓ１０）に移行する。

ステップ１０では、差動ロックの解除条件が満たされているか否かを確認し、満たされていなければステップ７に戻り、満たされていればステップ１１（Ｓ１１）に移行する。

ステップＳ８´では、電磁ソレノイド７に保持電流を供給して差動ロック状態を保つと共に、ステップＳ８´´に移行する。

ステップＳ８´´では、車速が設定値を超えたか否かが判断され、車速が設定値を超えない場合には、ステップＳ８´に戻って電磁ソレノイド７に保持電流が供給され、車速が設定値を超えると、ステップＳ１３に移行する。

ステップ１１では、他のＥＣＵ１１との協調制御が行われ、ステップ１２（Ｓ１２）に移行する。

ステップ１２では、デフロック位置スイッチ２１がＯＮであるか否かを確認し、ＯＮであればステップ１１に戻り、ＯＦＦであればステップ１３に移行する。

上記のように、ステップ１３ではブザー３とランプ５の一方か両方でドライバーの注意を喚起し、リターンからスタートに戻る。

［デファレンシャル装置の差動ロック制御装置１及び制御方法の効果］
上記のように、予め設定された差動ロック状態での危険車速を超えると、告知手段であるブザー３やランプ５がドライバーにその旨を告知するから、差動ロック状態であるか否かをドライバーが認識しやすくドライバーの車両操作の意図と車両の走行状態のズレを意識的に確認または補正することができる。従って、車両のアンダーステアや各デファレンシャル装置の損傷を防止することができ、無理な旋回による危険を未然に回避させることができる。

また、ブザー３やランプ５や音声信号は安価な装置でありながら、警告機能は極めて大きいから、ドライバーが差動ロック状態であるか否かを容易かつ確実に認識できる。

また、ブザー３やランプ５を断続的に作動させれば、警告機能をさらに高めることができる。

［本発明の範囲に含まれる他の態様］
なお、本発明の適用車種は、実施形態の車両のようなデファレンシャル装置を３個備えた４輪駆動車だけでなく、前輪側デファレンシャル装置と後輪側デファレンシャル装置だけを備えた４輪駆動車でも、あるいは、差動ロック可能なデファレンシャル装置を備えた２輪駆動車でもよい。

また、デファレンシャル装置の差動をロックする機構は、ドッグクラッチだけでなく、例えば、種々のアクチュエータによって締結操作される多板クラッチや単板クラッチや円錐クラッチのような摩擦クラッチでもよい。

デファレンシャル装置の差動ロック制御装置１及び制御方法の機能を示すフローチャートである。 デファレンシャル装置の差動ロック制御装置１及び制御方法を構成する各機能を示すブロック図である。

符号の説明

１ デファレンシャル装置の差動ロック制御装置
３ ブザー（告知手段）
５ ランプ（告知手段）

Claims (6)

1. 差動ロックが可能なデファレンシャル装置を有する車両において、
   デファレンシャル装置の差動がロックされた状態で車速が設定値を超えると、その旨をドライバーに告知する告知手段を備えたことを特徴とするデファレンシャル装置の差動ロック制御装置。
2. 請求項１に記載されたデファレンシャル装置の差動ロック制御装置であって、
   告知手段が、ブザーとランプと音声とのいずれかであり、
   告知に当たって告知手段を連続的に作動させるか、あるいは、断続的に作動させるとともに、差動のロック状態を解除することを特徴とするデファレンシャル装置の差動ロック制御装置。
3. 差動ロックが可能なデファレンシャル装置を有する車両において、
   デファレンシャル装置の差動がロックされた状態で車速が設定値を超えると、告知手段によりその旨をドライバーに告知することを特徴とするデファレンシャル装置の差動ロック制御方法。
4. 請求項３に記載されたデファレンシャル装置の差動ロック制御方法であって、
   告知手段が、ブザーとランプと音声のいずれかであり、
   告知に当たって告知手段を、連続的に作動させるか、あるいは、断続的に作動させるとともに、差動のロック状態を解除することを特徴とするデファレンシャル装置の差動ロック制御方法。
5. 差動ロックが可能なデファレンシャル装置を有する車両において、デファレンシャル装置の差動をロックする第１の差動ロックモードを有し、第１の差動ロックモードではデファレンシャル装置の差動がロックされた状態で車速が設定値を超えると、差動のロック状態を解除する制御手段を備え、
   さらに、第１の差動ロックモードとは別に、ドライバーが選択可能な第２の差動ロックモードを備えていることを特徴とするデファレンシャル装置の差動ロック制御装置。
6. 請求項５に記載されたデファレンシャル装置の差動ロック制御装置であって、
   第１の差動ロックモードにおいてデファレンシャル装置の差動がロックされた状態で車速が設定値を超えるとその旨をドライバーに告知する告知手段を備えたことを特徴とするデファレンシャル装置の差動ロック制御装置。
   

Images