JPH02182542A - 4輪駆動車のセンタデフロック切換制御装置 - Google Patents

4輪駆動車のセンタデフロック切換制御装置

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JPH02182542A
JPH02182542A JP252289A JP252289A JPH02182542A JP H02182542 A JPH02182542 A JP H02182542A JP 252289 A JP252289 A JP 252289A JP 252289 A JP252289 A JP 252289A JP H02182542 A JPH02182542 A JP H02182542A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、センタデフを備えた4輪駆動車、特に該セン
タデフをアクチュエータによりフリー状態又はロック状
態に切換可能とされた4輪駆動車のセンタデフロック切
換制御装置に関する。
(従来の技術) エンジン出力により前輪及び後輪を駆動するようにした
4輪駆動車においては、コーナリング時における前、後
輪間の回転速度差を吸収してスムーズなコーナリング走
行を実現するため、エンジ出力が入力される1つの入力
要素と、該入力要素への入力を分割して前、後輪側にそ
れぞれ出力する2つの出力要素とでなるセンタデフと称
される差動装置を備えることがある。
腋な、このようなセンタデフを備えた場合、前輪もしく
は後輪のいずれか一方がスリップしたときに他方へ駆動
力が伝達されなくなるので、上記2つの出力要素の差動
動作を阻止して前、後輪に均等に駆動力を伝達するよう
に、センタデフをロックしうるように構成する場合があ
り、この場合、該センタデフをフリー状悪またはロック
状態に切換える切換機構が設けられる。
さらに、このセンタデフの一方の出力要素から前輪もし
くは後輪への駆動力の伝達を遮断して2輪駆動状態に切
換えろるようにする場合があり、この場合は、4輪駆動
状態と2輪駆動状態の切換機構が設けられる。
このようなセンタデフのフリー、ロックの切換及び2輪
駆動、4輪駆動の切換を行う切換機構として、例えば実
開昭60−127232号公報に示されたものがある。
これは、軸方向にスライド操作されるスリーブを、セン
タデフの一方の出力要素から前輪または後輪への駆動力
の伝達を遮断する2輪駆動位置と、センタデフの2つの
出力要素間の差動動作を阻止するセンタデフロックの4
輪駆動位置と、上記出力要素間の差動動作を許容するセ
ンタデフフリーの4輪駆動位置の3ポジシヨンを収りう
るように構成したものである。そして、この切換操作の
操作性の向上のため、運転者の選択に応じて、上記スリ
ーブをアクチュエータによって操作するようにしたもの
が知られている。
(発明が解決しようとする課題) ところで、上記のように切換機構のスリーブをアクチュ
エータによって操作するものにおいては、何らかの原因
で切換機構がスムーズに作動しないためアクチュエータ
に過負荷が作用する場合がある。そこで、アクチュエー
タによる操作力を設定する操作力設定手段を設け、該手
段によって設定された操作力を超えるような負荷が作用
したときにアクチュエータの作動を停止させることによ
り、該アクチュエータを保護することが考えられている
。しかし、このようにした場合、スリーブをそのストロ
ーク端にあるポジションにスライドさせるように操作し
たときに、スリーブがこのポジションに到達しているの
にアクチュエータが慣性によって作動し続けて、該アク
チュエータの操作力、つまり負荷が上記操作力設定手段
によって設定されている値を超え、その結果、該アクチ
ュエータの作動が停止されて、次にこのストローク端の
ポジションから反対方向へスリーブを操作しようとした
ときに、その操作が不能になるといった不具合が発生す
る。
これに対しては、上記操作力設定手段によって設定され
る操作力を比較的小さな値に設定して、ストローク端の
ポジションへの操作時に該ポジションでアクチュエータ
に慣性力による過負荷が作用しないようにすることが考
えられるが、このようにすると、このストローク端のポ
ジションから反対方向への操作時に操作力が不足して、
確実で且つ速かな操作を行えなくなる恐れが生じる。
そこで、上記アクチュエータの操作力を変更することが
できる操作力可変手段を設け、スリーブをストローク端
のポジションへ操作するときには操作力を小さな値に、
該ポジションから反対方向へ操作するときには操作力を
大きな値に設定することが考えられるのであるが、この
ようにした場合にも、ストローク端のポジションから他
のポジションに操作するとき、特にこの他のポジション
がセンタデフをロックするポジションである場合に、操
作力が大きいため、該センタデフが急激にロックされて
切換ショックが発生するといった問題が生じるのである
本発明は、アクチュエータによって操作される切換機構
が備えられた4輪駆動車における上記のような問題に対
処するもので、特にセンタデフのロック、フリーの切換
操作に関し、該切換操作を確実且つ速かに行うことがで
き、しかも切換ショックの発生を抑制することを課題と
する。
(課題を解決するための手段) 上記課題を解決するため、本発明は次のように構成した
ことを特徴とする。
すなわち、本発明に係る4輪駆動車のセンタデフロック
切換制御装置は、1つの入力要素と2つの出力要素とを
有し、エンジンからの入力を分割して前輪側及び後輪側
にそれぞれ出力するセンタデフと、該センタデフを上記
2つの出力要素間の差動動作を許容するフリー状態とこ
の差動動作を阻止するロック状態とに切換える切換手段
と、該切換手段を切換操作するアクチュエータと、該ア
クチュエータによる切換操作力を変化させる操作力可変
手段とを有する4輪駆動車において、上記センタデフの
ロック状態からフリー状態への切換時には上記アクチュ
エータによる操作力を小さな値に設定する一方、フリー
状態からロック状態への切換時には、その初期操作力を
大きく、その後該操作力を小さくするように、上記操作
力可変手段を作動させる制御手段を設けたことを特徴と
する。
(作   用) 上記の構成によれば、センタデフのフリー位置が切換手
段のストローク端に設けられている場合に、センタデフ
ロック位置からフリー位置への切換操作時には操作力が
小さな値に設定されるので、該フリー位置への操作時に
アクチュエータに慣性力による過負荷が作用することが
防止される。一方、このストローク端のセンタデフフリ
ー位置からロック位置への切換操作時には、切換初期に
は操作力が大きな値に設定されるので、この操作が確実
且つ速かに行われると共に、その後操作力が小さな値に
変更されるので、センタデフロック位置への切換えがス
ムーズに行われて、切換ショックが抑制されることにな
る。
(実 施 例) 以下、本発明の実施例について説明する。
まず、第1図により本実施例に係る4輪駆動車の概略の
構成とその制御システムについて説明する。
この4輪駆動車には、変速機(図示せず)を介してエン
ジン出力が入力されるトランスファ装置10が備えられ
、該装置10に前方へ突出する第1出力軸11と、後方
へ突出する第2出力軸12とが設けられている。そして
、第1出力軸11は、プロペラシャフト13、前輪用差
動装置14及び左右の前車軸15.16を介して前輪に
至り、また、図示しないが、第2出力軸12もプロへラ
シャフト、後輪用差動装置及び左右の後車軸を介して後
輪に至っている。
上記トランスファ装置10は、後述するように、主たる
構成要素として、副変速8120と、センタデフ30と
、切換装置40とを有する(第2.3図参照)、そして
、このトランスファ装置10は、上記副変速機20から
の動力を第2出力軸12から後輪側へのみ伝達する2輪
駆動状態と、第1、第2出力軸11.12から前輪側及
び後輪側へそれぞれ出力する4輪駆動状態との切換えが
可能とされ、また4輪駆動状態においては、上記センタ
デフ30を差動動作させて前、後輪間の回転速度差の発
生を許容するセンタデフフリー状態と、該センタデフの
差動動作を阻止して前、後輪を均等に駆動するセンタデ
フロック状態との切換えが可能とされ、これらの切換え
を上記切換装置40によって行うようになっている。
また、上記前輪差動装置14には、一方の前車軸16へ
の動力の伝達を断接するフリーホイール装W50が設け
られ、該装置50を駆動する負圧式ののアクチュエータ
51が備えられている。このアクチュエータ51は、第
1、第2制御弁52.53の開閉により第1、第2負圧
通路54゜55のいずれか一方から負圧が導入されて、
上記フリーホイール装置50を接続し、または切断する
ようになっている。
そして、この4輪駆動車には、上記トランスファ装置1
0における切換装置40とフリーホイール装置50の作
動を制御するコントローラ60が備えられ、このコント
ローラ60に、運転者によって操作される2輪駆動、4
輪駆動の切換えを行うスイッチ(2−4切換スイツチ)
61からの信号aと、センタデフのロック、フリーの切
換えを行うスイッチ(センタデフ切換スイッチ)62か
らの信号すと、上記切換装置40の状態を検出するポジ
ションスイッチやリミットスイッチ等からの信号Cと、
上記フリーホイール装置50の状態を検出するセンサ6
3からの信号dとが入力されると共に、該コントローラ
60から、上記切換装置40のアクチュエータと、上記
ツーホイール装置50のアクチュエータ51を駆動する
第1、第2制御弁52.53とにそれぞれ制御信号e、
f、gが出力されるようになっている。
次に、第2.3図により上記トランスファ装置10の構
造について説明する。
上記のように、このトランスファ装置10は、エンジン
出力が変速機により変速段に応じて減速された上で入力
される副変速@20と、該副変速8120の出力を前輪
側と後輪側とに分割するセンタデフ30ととを有する。
これらのうち、副変速機20は、第3図に骨子を示すよ
うに、変速機出力軸21が切換スリーブ22によりサン
ギヤ23まなはビニオンキャリヤ24に選択的に接続さ
れるプラネタリギヤ機構によって構成されている。そし
て、このプラネタリギヤ機構のリングギヤ25が固定さ
れ、且つ上記ビニオンキャリヤ24がセンタデフ30に
動力を伝達する中間軸26に連結されていることにより
、実線で示すように、変速機出力軸21がビニオンキャ
リヤ24に接続されたときには、該軸21の回転をその
まま中間軸26に伝達し、また変速機出力軸21がサン
ギヤ23に接続されたときには、該軸21の回転を減速
して中間軸26に伝達するようになっている。
才な、上記センタデフ30もプラネタリギヤ機構で構成
され、上記中間軸26が該プラネタリギヤ機構のビニオ
ンキャリヤ31に連結されていると共に、リングギヤ3
2が後輪側へ動力を出力する上記第2出力軸12に連結
されている。また、該プラネタリギヤ機構のサンギヤ3
3は、上記切換装置40を構成するクラッチ機構41と
、上記中間軸26と第1出力軸11との間に設けられた
チェーン式伝動機構を構成する駆動側スプロケット71
、チェーン72及び従動側スプロケット73とを介して
、上記第1出力軸11に連結されるようになっている。
一方、切換装置40は、上記のクラッチ機構41と、こ
れを操作する操作機構42と、アクチュエータとしての
モータ43と、該モータ43による操作力を設定する操
作力設定機構44とで構成されている。
これらのうち、クラッチ機構41は、上記センタデフ3
0におけるサンギヤ33の延長部に結合されたクラッチ
ハブ81と、リングギヤ32に一体的に設けられた第1
クラツチギヤ82と、上記チェーン式伝動機構の駆動側
スプロケット71に一体的に設けられた第2クラツチギ
ヤ83と、これらに跨ってスライド可能にスプライン嵌
合された切換スリーブ84とで構成されている。なお、
この実施例では、上記クラッチハブ81と第2クラツチ
ギヤ83との間に、これらの回転を同期させるためのシ
ンクロナイザリング85が介装されている。
ここで、このクラッチ機11141における切換スリー
ブ84の位置と動力伝達状慇との関係を説明すると、ま
ず、スリーブ84が図面上、左側のストローク端に位置
する場合は、クラッチハブ81と第2クラツチギヤ83
とが結合されることにより、上記センタデフ30のサン
ギヤ33が伝動機構の駆動側スプロケット71に結合さ
れる。これにより、上記センタデフ30は、一方の出力
要素であるサンギヤ33が第1出力軸11から前輪に、
他方の出力要素であるリングギヤ32が第2出力軸12
から後輪にそれぞれ連結されて、ビニオンキャリヤ31
から入力される動力を前、後輪にそれぞれ伝達する4輪
駆動状態となると共に、この場合は、上記サンギヤ33
とリングギヤ32との相対回転が許容されて、前、後輪
間の回転速度差の発生が可能なセンタデフフリーの4輪
駆動状態(以下、4WFと記す)となる。
また、この状態から上記スリーブ84が図面上、右側へ
一定量だけスライドされたストローク中間位置において
は、該スリーブ84により上記クラッチハブ81とその
両側の第1、第2クラッチギヤ82,83の3者が結合
されることにより、センタデフ30のビニオンキャリヤ
31に入力される動力がサンギヤ33から前輪側へ、リ
ングギヤ32から後輪側へそれぞれ出力されて、上記の
場合と同様に、前、後輪が駆動される4輪駆動状態とな
るが、この場合は、サンギヤ33とリングギヤ32とが
結合されることにより、これらの差動動作が阻止されて
、前、後輪が均等に駆動されるセンタデフロックの4輪
駆動状態(以下、4WLと記す)となる。
さらに、この状態から上記スリーブ84が図面上、右側
にスライドして、第2.3図に実線で示すように右側の
ストローク端に位置すると、該スリーブ84がクラッチ
ハブ81と第1クラツチギヤ82のみに跨って嵌合した
状態となって、該クラッチハブ81と第2クラツチギヤ
83との結合が解除される。そのため、センタデフ30
がロックされたまま、該センタデフ30から第1出力軸
11ないし前輪側への動力の伝達が遮断されることにな
り、これにより後輪側へのみ動力が伝達される2輪駆動
状態(以下、2Wと記す)となる。
また、このクラッチ機tlI41を作動させる操作機構
42は、モータ43により上記操作力設定機n444を
介して回転される円筒カム91と、該カム91における
カム溝91aに係合されたフォロワー92を有するシフ
トロッド93と、該シフトロッド93に固設されて上記
クラッチ1jlf184.1における切換スリーブ84
に係合されたシフトフォーク94とで構成されている。
そして、上記モータ43による円筒カム91の回転によ
り、シフトロッド93及びシフトフォーク94を介して
切換スリーブ84が上記のように左右のストローク端と
その中間位置とにスライドされるようになっている。
次に、第4,5図により、切換装置40における上記操
作力設定機構44について説明する。
この操作力設定機構44は、上記モータ43の回転軸上
のギヤ101に噛合された絶縁体でなる駆動ギヤ102
と、該ギヤ102と同軸上で互いに対向状に配置され且
つ減速ギヤ103.104を介して上記円筒カム91の
回転軸91b上のギヤ105に連結された同じく絶縁体
でなる従動ギヤ106と、該駆動ギヤ102及び従動ギ
ヤ106の共通の@107に巻回され且つ両端の脚部1
08a、108aが駆動ギヤ102における従動ギヤ1
06との対向面に突設された一対のビン102a、10
2aにそれぞれ係止されたコイルスプリング108とで
構成されている。そして、従動ギヤ106における駆動
ギヤ102との対向面にも一対のビン106a、106
aが突設されて、上記コイルスプリング108の脚部1
08a、108aにそれぞれ当接されており、上記駆動
ギヤ102が回転したときに、該コイルスプリング10
8のいずれか一方の脚部108aが従動ギヤ106側の
一方のビン106aを押すことにより、該コイルスプリ
ング108の弾性力を介して従動ギヤ106に回転が伝
達されるようになっている。そのとき、従動ギヤ106
側の負荷に応じてコイルスプリング108が撓むことに
より、該負荷に対応する量だけ駆動ギヤ102と従動ギ
ヤ106とが相対回転する6 また、駆動ギヤ102における従動ギヤ106との対向
面には、半径方向に位置を異ならせて第1、第2ブラシ
109a、109bが取り付けられていると共に、第6
図に示すように、従動ギヤ106の対向面には、上記ブ
ラシ109a、109bとでリミットスイッチを構成す
る導板110が貼り付けられている。この導板110に
は、上記両ギヤ102.106間に相対回転がないとき
に上記ブラシ109a、109bが位置する中立位置を
中心とし且つ半径方向外側の第1ブラシ109aに対応
する幅の狭い第1切欠き部110aと、上記中立位置を
中心とし且つ半径方向内側の第2ブラシ109bに対応
する幅の広い第2切欠き部1iobとが設けられており
、また該導板110は所定の電位(を源のプラス電位も
しくはマイナス電位)に保持されている。これにより、
第1ブラシ109aと第1切欠き部110aとで構成さ
れて、駆動ギヤ102と従動ギヤ106との相対回転に
対応する上記モータ43による操作力が比較的小さな第
1所定値Pi  (例えば40Kg)以上で導通する第
1リミツトスイツチ111と、第2ブラシ109bと第
2切欠き部110bとで構成されて、上記操作力が大き
な第2所定値Pa  (例えば80Kg)以上で導通す
る第2リミツトスイツチ112とが構成されている。
さらに、第4図に示すように、上記円筒カム91の回転
軸91bには絶縁体でなる円板113が固着されて、該
円板113上に3つの円弧状導板114a、114b、
114cが同心状に貼付けられていると共に、これらの
導仮にそれぞれ対応させて3つのブラシ115a、11
5b、115Cが設けられ、これらによって円筒カム9
1の回転角、つまり上記クラッチ機構におけるスリーブ
84の位置を検出する第1〜第3ポジシヨンスイツチ1
16,117,118が精成されている。これらのポジ
ションスイッチ116〜118は、そのON、OFFの
組合わせにより、第7図に示すように、上記スリーブ8
4の右側のストローク端の2W位置、ストローク中央の
4WL位置、及び左側のストローク端の4WF位置の3
ポジシヨンと、これら各位置の間の第1、第2中間位置
α、βの合計5ポジシヨンを検出することができるよう
になっている。
なお、第1図に示す2−4切換スイツチ61は、第8図
に示すように運転席におけるハンドルの近傍に設けられ
たレバー120により操作されると共に、このレバー1
20にセンタデフ切換スイッチ62を操作するブツシュ
ボタン121が設けられている。また、該レバー120
の操作により、4輪駆動状態で副変速機20の変速段の
切換も行われるようになっている。
次に、第1図に示すコントローラ60による切換制御動
作を第9図以下のフロチャートにしたかって説明する。
まず、第9図のフローチャートにより、この切換制御動
作のメインルーチンを説明すると、コントローラは、ス
テップS1で所定のシステム初期化を行った上で、ステ
ップS2.S、で、第1〜第3ポジシヨンスイツチ11
6〜118からの信号を入力し、これらの信号が示すO
N、OFFの組合せと、第7図に示す予め設定された各
ポジションについてのON、OFFの組合せとを比較す
る。そして、実際の組合せが設定されているいずれの組
合せにも該当しないときに、ポジションスイッチ116
〜118のいずれかに故障が発生したものと判定して、
ステップS4によるポジションスイッチ故障モードの制
御を実行する。
また、2−4切換スイツチ61からの信号が2輪駆動状
態から4輪駆動状態への切換えが行われたことを示した
場合には、ステップS、でクラッチ機構41におけるク
ラッチハブ81と第2クラツチギヤ83との同期状態を
検出し、この同期動作が正常に行われなかったと判定し
たときに、ステップS6からステップS7による同期不
良モードの制御を実行する。
そして、上記のようなポジションスイッチの故障及び同
期不良が発生していないときには、ステップS8による
通常の切換制御を実行する。
この通常の切換制御は第10図のフローチャートにした
がって行われ、まずステップS1□でポジションスイッ
チ116〜118からの信号によって切換スリーブ84
の現在のポジションを判定し、またステップS+2で2
−4切換スイツチ61及びセンタデフ切換スイッチ62
からの信号により、運転者が選択した運転モードを実現
する目標ポジションを判定する。
そして、ステップS13.S14で切換装置40におけ
るモータ43の回転方向及び操作力を設定すると共に、
ステップSI5で、これらの設定動作によって得られた
方向及び操作力となるようにモータ43の駆動制御を行
う。
上記ステップS13によるモータの回転方向の設定は第
11図のフローチャートにしたがって、次のように行わ
れる。
まず、ステップS21でパワーONの直後か否がを判定
し、直後であれば次にステップS 22+ 823で第
1、第2リミットスイッチ111,112がON状態に
あるか否かを判定する。そして、いずれのリミットスイ
ッチもOFFであれば、ステップS24で実行フラグF
oを1に、いずれか一方のリミットスイッチがONであ
れば、ステップS25で該フラグFoをOにセットする
次に、ステップS26により上記実行フラグF。
の値を判定し、Fo=1であればステップ827以下の
モータ回転方向の設定動作を行う。
つまり、ステップS2フ、S28で第1、第2リミット
スイッチ111,112がON状態にあるか否かを再び
判定し、両リミットスイッチともOFFの場合はステッ
プ329でX方向への回転許可フラグFAX、及びY方
向への回転許可フラグFAYをいずれもOにリセットす
る。ここで、X方向とは第2図に示すクラッチ機[41
におけるスリーブ84が図面上、右側から左側へ、すな
わち2W→4WL→4WF方向へスライドする方向であ
り、またY方向とは上記スリーブ84がその逆方向にス
ライドする方向である。
一方、第1、第2リミットスイッチ111,112の少
なくとも一方がON状態にあるときは、上記ステップS
27またはステップ828からステップS30を実行し
、モータ43がY方向に回転していることを示すY方向
回転フラグFYの値を判定する。そして、FY=1のと
き、すなわちモータ43が現にY方向に回転していると
きは、ステップ531で上記Y方向の回転許可フラグF
AYがOであることをi認した上で、ステップS12で
X方向の回転許可フラグFAXを1にセットする。また
、Y方向回転フラグFY=Oのときは、ステップS33
でモータ43がX方向に回転していることを示すX方向
回転フラグFxの値を判定し、Fx=1のとき、すなわ
ちモータ43が現にX方向に回転しているときは、ステ
ップS34で上記X方向の回転許可フラグFAXが0で
あることを確認した上で、ステップS35でY方向の回
転許可フラグFAYを1にセットする。このようにして
、モータ43がX方向またはY方向に回転している状態
で、第1、第2リミットスイッチ111,112の少な
くとも一方がON状態となったときに、現に回転してい
る方向に対する回転許可フラグFAXまたはFAYがO
にリセットされていることを条件として、反対方向の回
転に対する回転許可フラグFAYまたはFAXを1にセ
ットする。これにより、リミットスイッチ111.11
2がOFFになる方向へのモータ43の回転が可能とさ
れると共に、両方向の回転が同時に許可されることが防
止されることになる。
また、第10図のフローチャートのステップSI4によ
る操作力の設定動作は第12図のフローチャートにした
がって行われ、まずステップS41でX方向及びY方向
の操作力制限フラグF+x、F1Yを1にセットする0
次いで、ステップ842で、第2リミツトスイツチ11
2がONであるか否かを判定し、ONの場合は、上記両
操作力制限フラグFIXIFIYを1に保持する。この
第2リミツトスイツチ112は、モータ43の操作力が
第2設定値P2 (80Kg)以上のときにONとなる
ので、このような大きな操作力が生じた場合には、該第
2リミツトスイツチ112からの信号でモータの通電が
停止されることになり、該モータ43に過負荷が作用す
ることが防止されることになる。また、第2リミツトス
イツチ112がOFFの場合は、ステップS43で第1
リミツトスイツチ111がONであるか否かを判定し、
該第1リミツトスイツチ111もOFFの場合、すなわ
ち上記モータ43の操作力が第1設定値P+  (40
Kg>未満のときはステップS44で上記X方向及びY
方向の操作力制限フラグFIX、FIYを共に0にリセ
ットする。これにより、両リミットスイッチ111,1
12ともOFFの場合は、これらのスイッチ111.1
12からの信号が無視されて、モータ43のX方向及び
Y方向の通電が許容されることになる。
さらに、第2リミツトスイツチ112がOFFで、第1
リミツトスイツチ111がONの場合、すなわちモータ
43の操作力が第1設定値P1から第2設定値P2まで
の範囲(40kg〜80kg>にある場合は、ステップ
345で現ポジションが4WL位置よりY方向側、すな
わち2W位置もしくは第1中間位1αのいずれかである
か否かを判定し、これらの位置である場合にはステップ
S46でX方向の操作力制限フラグFIXを0にリセッ
トする。まな、現ポジションが上記の4WL位置のY方
向側でない場合は、ステラl548で現ポジションが4
WF位置であるか否かを判定し、この4WF位置にある
場合に、ステップS49でY方向の操作力制限フラグF
IYを0にリセットする。
これにより、第13図(こ×印で示すように、X方向に
対しては2W位置及び第1中間位置αで第1リミツトス
イツチ111からのON信号が無視され、またY方向に
対しては4WF位置で第1リミツトスイツチ111から
のON信号が無視され、これらのポジションではモータ
43の操作力が、第2リミツトスイツチ112がONに
なる第2設定値Pa(80)cg)まで許容されること
になる。そして、これ以外のポジションでは、第1リミ
ツトスイツチ111がONとなる第1設定値Pt(40
kg)で操作力が制限される。
そして、以上のようにしてモータ43の回転方向及び操
作力が設定されると、第10図のフローチャートのステ
ップStSによるモータの制御が行われるが、この制御
は第14図のフローチャートにしたがって次のように行
われる。
この制御においては、まずステップS5□で現ポジショ
ンが目標ポジションに一致しているか否かを判定し、一
致している場合は、ステップS52でX方向及びY方向
の回転フラグFX、FYを0にリセットする。つまり、
この場合はモータ43を回転させない。
一方、現ポジションが目標ポジションに一致していない
場合は、ステップS53で現ポジションが目標ポジショ
ンのX方向側であるか否かを判定し、X方向側である場
合、つまりY方向に操作しない場合には、ステップS5
4でX方向の回転フラグF、をOにリセットした上で、
ステップSSSでY方向の回転許可フラグFAYが1で
あるか否かを判定する。そして、FAY=1の場合は、
ステップS56でY方向の回転フラグFYを1にセット
する。また、FAY=Oの場合は、ステップS57でY
方向の操作力制限フラグFIYの値を判定し、FIY=
0であれば上記ステップS56でY方向の回転フラグF
Yを1に、F+y=1であれば、ステップ858でY方
向の回転フラグFYを0にセットする。
つまり、Y方向への操作時に、その方向へのモータ43
の回転が許可されておれば該方向にモータ43を駆動し
、許可されていない場合は、第1゜第2リミットスイッ
チ111,112の状態に応じてモータ43を駆動もし
くは停止させるのである。
また、現ポジションが目標ポジションのX方向側でない
場合、つまりX方向に操作したい場合は、ステップS5
9で第1図に示すフリーホイール装置50の断接状態を
判定し、切断状態にある場合は、さらにステップSaO
で現ポジションが4WL位置のY方向側であるか否かを
判定する。そして、4WL位置のY方向側、すなわち2
W位置もしくは第1中間位置αである場合には、上記ス
テップ354〜3518を実行して、現ポジションから
のX方向への操作を停止すると共に、フラグFAYFI
Yの状態によっては反対側のY方向にモータ43を駆動
する。これは、上記フリーホイール装置50が切断され
ている状態で2輪駆動から4輪駆動へ切換えるのを防止
するためである。
そして、X方向へ操作したい場合において、フリーホイ
ール装置50が接続されており、また該装置50が切断
されていても現ポジションが4WL位置(もしくは該位
置よりX方向側)である場合には、ステップS61″C
′Y方向の回転フラグFyを0にリセットする共に、ス
テップS6□でX方向の回転許可フラグFAXの値を判
定して、FAX=1であればステップS63でX方向の
回転フラグFXを1にセットする。また、FAX=0の
場合は、ステップS64でX方向の操作力制限フラグF
+xの値を判定し、F Ix= OであればステップS
63でX方向の回転フラグFXを1に、F Ix= 1
であればステップS65で該回転フラグFXをOにセッ
トする。これにより、上記のY方向への操作時と同様に
、X方向へのモータ43の回転が許可されておれば該方
向にモータ43が駆動され、許可されていない場合は、
第1.第2リミツトスイツチ111.112の状態に応
じてモータ43が駆動もしくは停止されることになる。
以上のようにして、モータ43が駆動されて、クラッチ
機構41における切換スリーブ84が現ポジションから
目標ポジションにスライドされることになるが、その場
合に、特に該スリーブ84が一方のストローク端の4W
F位置からY方向に操作される場合は、上記のようにこ
の4WF位置では第1リミツトスイツチ111のON信
号が無視されることにより、第1設定値Pi  (40
Kg)を超える大きな操作力でスライド開始すると共に
、第2中間位置βに達すれば上記第1リミツトスイツチ
111のON信号によってモータ43の通電が停止され
ることにより、操作力が上記第1設定値P1未満に制限
されることになる。従って、該スリーブ84は、4WL
位置へは比較的小さな操作力で到達することになる。
(発明の効果) 以上のように本発明によれば、センタデフのロック、フ
リーの切換えをアクチュエータによって行うようにした
4輪駆動車において、上記センタデフのロック状態から
フリー状態への切換時には、切換手段が比較的小さな操
作力で操作されることにより、アクチュエータに慣性力
による過負荷が作用して作動が停止するといった不具合
が回避されることになる。一方、センタデフのフリー状
態からロック状態への切換時には、初期操作力は大きく
、その後操作力が小さくされることにより、確実且つ速
かに操作されると共に、大きな操作力でセンタデフが急
激にロックされることによる切換ショックの発生が防止
されることになり、このようにして、この種の4輪駆動
車における切換操作の操作性が改善されることになる。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明の実施例を示すもので、第1図は該実施例
に係る4輪駆動車の切換制御システム図、第2図は該4
輪駆動車におけるトランスファ装置の要部断面図、第3
図は同じく骨子図、第4図は操作力設定機構の斜視図、
第5図は該機構の要部斜視図、第6図は該機構における
従動ギヤの正面図、第7図はポジションスイッチの作動
説明図、第8図は操作レバーを示す当該車両の運転席の
正面図、第9図は制御動作のメインルーチンを示すフロ
ーチャート図、第10図は通常時の制御動作を示すフロ
ーチャート図、第11図はモータの回転方向設定動作を
示すフローチャート図、第12図は操作力設定動作を示
すフローチャート図、第13図は該動作によって設定さ
れる操作力の説明図、第14図はモータの制御動作を示
すフローチャート図である。 30・・・センタデフ、41・・・切換手段(クラッチ
機構)、43・・・アクチュエータ(モータ)、44・
・・操作力可変手段(操作力設定機構)、60・・・制
御手段(コントローラ)。 第 図 第 図 □−石9 第 図 第 図 第12 図 第13 ■

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)1つの入力要素と2つの出力要素とを有し、エン
    ジンからの入力を分割して前輪側及び後輪側にそれぞれ
    出力するセンタデフと、該センタデフを上記2つの出力
    要素間の差動動作を許容するフリー状態とこの差動動作
    を阻止するロック状態とに切換える切換手段と、該切換
    手段を切換操作するアクチュエータと、該アクチュエー
    タによる操作力を変化させる操作力可変手段とを有する
    4輪駆動車のセンタデフロック切換制御装置であって、
    上記センタデフのロック状態からフリー状態への切換時
    には上記アクチュエータによる操作力を小さな値に設定
    する一方、フリー状態からロック状態への切換時には、
    その初期操作力を大きく、その後該操作力を小さくする
    ように、上記操作力可変手段を作動させる制御手段が設
    けられていることを特徴とする4輪駆動車のセンタデフ
    ロック切換制御装置。
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