JPH044924Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はセンタデフ付４輪駆動車用アンチスキ
ツド装置、特に、車輪速度に基づき検出した車輪
のロツクをブレーキ液圧制御により防ぐセンタデ
フ付４輪駆動車用アンチスキツド装置に関する。

車両の制動時に車輪の減速度あるいはスリツプ
率を検出し、この検出値に応じて車両のブレーキ
油圧系内のブレーキ圧力調整器としてのモジユレ
ータを作動させ、車輪ロツクを防ぐアンチスキツ
ド装置が知られている。このようなアンチスキツ
ド装置が車両に装着される場合、各車輪毎に車輪
速度センサおよびモジユレータを装着し、各車輪
のロツクをそれぞれ制動時に防ぎ、これにより、
制動距離の短縮を計ることが望ましい。しかし、
全車輪に車輪速度センサ等をそれぞれ取付けるこ
とは大幅なコストアツプ要因となることより、改
良が望まれている。

ところでセンタデフ付４輪駆動車は制動時にお
いて、１輪ロツク、前後一方の左右輪による２輪
ロツク、前後各一輪からなる２輪ロツク、３輪ロ
ツクおよび４輪ロツクを生じると考えられる。こ
の場合制動距離の増加や直進性が損われるという
不具合がある。

ところがセンタデフの無い、あるいはセンタデ
フがデフロツクを生じて直結となつた場合、４輪
駆動車は制動時に次のような特殊な挙動を示す。
即ち、(1)４輪中の１輪のみがロツクすると、この
ロツク輪と左右反対側の車輪は前後デフの作動作
用により前後反対側の車輪の２倍の回転速度で作
動することになり、このような状態は実際に発生
することは少ない。(2)、４輪中の前後一方の左右
２輪が同時ロツクしたとすると推進軸はロツクと
なり、前後反対側の一対の車輪は回転せずこの状
態は生じない。(3)、４輪中の前後の各１輪ずつが
同時ロツクしたとすると、これらロツク輪と左右
反対側の前後各車輪は前後デフの差動作用によ
り、それぞれロツク前の約２倍の回転速度を示す
ことになり、このような状態は過渡的に起り得
る。(4)、４輪中の３車輪が同時ロツクしたとする
と、残り１輪は推進軸直結のため必ずロツクに入
ることより、この状態も生じない。(5)、４輪全部
が同時ロツクする状態は(3)の過渡的状態を経て、
あるいは直接にも発生し得る。

このように４輪駆動車において、センタデフが
デフロツクすることにより推進軸が直結となり、
このような状態で制動に入つた場合、過渡的に前
後各１輪がロツクする状態が生じてもこれは全て
４輪ロツクに向う。しかも(5)、における直接４輪
ロツクが生じるとしても、この場合も厳密には左
右輪の完全な同時ロツクは少なく、左右一方の車
輪が先にロツクし、やがて４輪ロツクとなる。こ
のため４輪ロツク（エンジン停止）に至る過程に
おいて、厳密には前後１輪による２輪ロツク（エ
ンジン作動）が発生することより、まず初期状態
である前後各１輪の２輪ロツクを検知してモジユ
レータを制御すれば車体のスキツドは避けられる
と見做される。

ところで差動作用を規制するリミツトスリツプ
デフが使用されているが、この差動作用を差動制
限トルクの付加により増減可能な可変式差動制限
装置付差動装置が本出願人により先に提案されて
いる。これは車両用可変式差動制限装置付差動装
置及びこの差動装置を備えた４輪駆動車のアンチ
スキツド装置（昭和59年５月31日提出の特許願）
内に開示される。この装置をセンタデフとして用
い制動時にデフロツクを生じさせれば車輪は制動
時に常に推進軸直結の４輪駆動車と同一の挙動を
することになる。即ち、ブレーキ作動時にセンタ
デフをロツクさせ、４輪駆動車の制動時に推進軸
を直結とすれば、制動時の制御が簡素化されると
見做される。

本考案は車輪のロツク傾向を検出するのに用い
るセンサとして、前後輪の内の一方に速度センサ
を左右一対だけ取付けるのみで他のセンサを必要
としないセンタデフ付４輪駆動車用アンチスキツ
ド装置を提供することを目的とする。

上記目的達成のため、本考案は４輪駆動車のセ
ンタデフとして用いられ、かつ、車両制動時に差
動作用が制限されるよう油圧制御される可変式差
動制限装置付差動装置と、上記車両のフロントあ
るいはリヤの左右車輪速度に対応した信号をそれ
ぞれ送出する左右一対の速度センサと、マスター
シリンダにより発生された前後輪ブレーキのブレ
ーキ液圧を制御するモジユレータと上記一対の速
度センサの両信号に基づき車輪がロツクに向う状
態にあるか否かを検出すると共にこのロツク傾向
に応じて上記モジユレータを作動させるコントロ
ーラとを有したことを特徴としている。

このようなセンタデフ付４輪駆動車用アンチス
キツド装置は、車両制動時に、前後車輪内の一方
の左右輪の車輪速度を検出することにより、ま
ず、４輪ロツクに先立つ前後各１輪のロツクを解
除できる。

第１図には本考案の１実施例の装置を示した。
これは前推進軸１と後推進軸２とが中間作動装置
本体としてのセンタデフ３を介しトランスフアー
７１に連結されるセンタデフ付４輪駆動車に装着
される。この車両において、エンジンからトラン
スフアー７１、センタデフ３を経て前推進軸１に
伝えられた駆動トルクは、公知の構造のフロント
デフ４を介して前車輪FWに伝えられ、後推進軸
２に伝えられた駆動トルクは公知の構造のリヤデ
フ５を介して後車輪RWに伝えられるようになつ
ている。

ここでセンタデフ３は可変式差動制限装置付差
動装置として形成されており、これを以後単に中
間可変LSD３と記す。なおフロント及びリヤデ
フ４，５はここでは通常のデフであるが、これら
に代えて前、後部可変LSDを用いることもでき、
ここでは中間可変LSD３に代えて第３図に示す
ような後部可変LSD５′を代用に説明する。

後部可変LSD５′はデフケース６を有し、これ
は図示しないデフキヤリア内に図示しないベアリ
ングを介し枢支される。デフケース６は図示しな
いドライブピニオンと噛合するリングギヤ７と一
体回転でき、その内部には十字形ピニオンシヤフ
ト８に枢着される４つのピニオンギヤ９を配備す
る。これらピニオンギヤ９はアクスルシヤフト１
０，１１に各々スプライン結合されたサイドギヤ
１２，１３に噛合している。更に、デフケース６
内には、ピニオンシヤフト８の両側に配置される
左右２つのプレツシヤリング１４，１５が配備さ
れ、同リングはアクスルシヤフトの軸線方向に移
動可能にデフケース６にスプライン結合される。
プレツシヤリング１４，１５とデフケース６の内
壁間にはクラツチ１６，１７が介在される。各ク
ラツチ１６，１７は、サイドギヤ１２，１３に軸
線方向に移動可能にスプライン結合されたフリク
シヨンデイスク１８と、デフケース６にスプライ
ン結合されて軸線方向に移動可能なフリクシヨン
プレート１９とから成る。ピニオンシヤフト８の
各端部にはＶ形カム２０が形成され（第４図参
照）、プレツシヤリング１４，１５の互いに対向
する面には同カム２０と対向するＶ形溝２１がそ
れぞれ形成される（第４図参照）。

更に第３図に示すように、デフケース６のクラ
ツチ対向面には環状溝が形成され、この溝内には
環状ピストン２３が軸線方向に移動可能に装架さ
れてフリクシヨンプレート１９に係合し、これに
より、溝内には圧力室２２を形成している。この
圧力室はケース油路２４、シヤフト油路２５およ
びキヤリヤ油路２６を介して、油圧制御バルブ２
７に接続される。この油圧制御バルブ２７は電磁
式三方弁であり、管路２８を介してポンプ２９に
接続された入口３０、管路３１を介して圧力室２
２に接続された出口３２および管路３３を介して
リサーバ３４に接続された戻し口３５を順次切換
接続する。即ち、油圧制御バルブ２７はソレノイ
ド２７１，２７２によりスプール３８を切換作動
させるものであり、中立又は非作動位置（実線で
示した）Ａと、油圧を圧力室２２に加える作動位
置Ｂと、圧力室２２を閉じる油圧保持位置Ｃに切
換可能である。なお、第３図中符号３７はチエツ
クバルブを示している。

油圧制御バルブ２７のソレノイド２７１，２７
２を励磁する出力信号は後述するコントローラ３
６より送出される。即ち、第１図に示すように、
コントローラ３６は入力電圧に応じて駆動信号を
発し、油圧制御バルブ２７を中立位置Ａより作動
位置Ｂに動かし所定の油圧が発生するまで所定時
間の間この位置に保ち、その後同バルブを油圧保
持位置Ｃに動かす。この結果、リザーバ３４から
定流量のポンプ２９を介して圧送された作動油は
油圧制御バルブ２７によつて所定の油圧に調整さ
れて圧力室２２に作用し、クラツチ１６に所定の
押圧力を加える。

次に後部可変LSD５′の作動（この作動は中間
可変LSD３内でも同時に同様に行なわれる）に
ついて説明する。先ず、油圧制御バルブ２７が中
立位置Ａにあり、車両が直進する場合、デフケー
ス６が回転されると、プレツシヤリング１４，１
５のＶ形溝２１がピニオンシヤフトのＶ形カム２
０を押す。これにより、両クラツチ１６，１７が
押圧され、左右のサイドギヤ１２，１３はデフケ
ース６側と一体的に回転し、左右の後輪RWに等
しい駆動トルクが伝達される。

これに対し、車両が旋回する場合、路面抵抗差
による差動作用のため、旋回時の内輪側サイドギ
ヤ１２又は１３デフケース６より遅く回転し、外
輪側サイドギヤ１３又は１２はデフケース６より
速く回転する。このため、係合状態にあるクラツ
チ１６，１７の作用により、外輪側サイドギヤは
制動され、一方、内輪側サイドギヤは駆動方向に
引つぱられ、外輪側クラツチの制動による摩擦ト
ルクがデフケース６および内輪側クラツチを介し
同側サイドギヤに伝えられる。この結果、外輪側
駆動トルクは上記摩擦トルクの分だけ減少され、
逆に内輪側駆動トルクは摩擦トルクの分だけ増大
することとなる。従つて、この摩擦トルクは後部
可変LSD５′の差動作用を制限する差動制限トル
クをなし、このトルクの値は上述したようにクラ
ツチ１６，１７の押圧力によつて決定される。

ところで、コントローラ３６にはブレーキスイ
ツチ４１が接続され、ブレーキスイツチ４１から
の入力信号によりコントローラ３６は所定の車速
以上であると、駆動信号を発し、油圧制御バルブ
２７を作動位置Ｂに動かし、所定の油圧が発生す
るまでの間、この位置Ｂに保ち、その後同バルブ
を油圧保持位置Ｃに動かす。この結果、ポンプ２
９からの作動油は油圧制御バルブ２７によつて所
定の油圧に調整されて圧力室２２に作用する。こ
の時の油圧値は左右輪の回転差をなくすデフロツ
クを生じさせるに相当する値に設定される。

この４輪駆動車はマスタシリンダ４２から前後
輪の各ブレーキ５１，５２にＸ配管された一対の
ブレーキ配管４３，４４およびこれらに各々取付
けられたモジユレータ４５，４６と、左右の各後
車輪RWの回転速度を検知すると共に、リヤデフ
５の両側でアクスルハウジングに支持された左右
２つの速度センサ７３，７４と、ブレーキペタル
４９に連動してブレーキの作動を感知するブレー
キスイツチ４１と、イグニシヨンスイツチ５０が
オンになると作動し、センサ７３，７４およびス
イツチ４１からの信号に応答してモジユレータ４
５，４６の作動を制御するコントローラ３６を備
える。ここで速度センサ７３，７４は公知の構造
のものでよく、モジユレータ４５，４６はソレノ
イドの作動により油圧又は空圧を用いてブレーキ
液圧を制御する油圧式又は空圧式、あるいはソレ
ノイドの作動によりブレーキ液圧を直接制御する
電気式等の公知の構造のものであり、これらの詳
細説明は略す。

コントローラ３６は周知のマイクロコンピユー
タであり、主に、中央演算装置とメモリとインタ
ーフエースとから構成される。インターフエース
には速度センサ７３，７４、クラツチスイツチ４
１およびイグニシヨンスイツチ５０よりデジタル
信号が入力される。コントローラ３６内のメモリ
には中央演算装置を制御するプログラムが書込ま
れ、しかも各設定値やデータテーブルが記憶処理
される。

メモリに書込まれたプログラムをフローチヤー
トで示すと、第５図ａ，ｂのようになる。又、そ
のプログラムに従つて車両が制動時に制御された
場合の後車輪RWの減速度−ｇと時間との関係を
第６図に示した。

以下プログラムに従い本装置の作動を説明す
る。プログラムがスタートするとコントローラ３
６はまず、車両が所定の走行状態あるか否か、あ
るいはブレーキ油圧系のオイル量が所定量以上あ
るか否か、その他の機構が正常か否か等の前処理
を行なう（ステツプ１）。次にコントローラはブ
レーキペダルが踏込まれてブレーキスイツチ４１
がオンか否かを判別し、NOでは制御やめ（ステ
ツプ３）に、YESではステツプ４に進む。ここ
では左右２つの車輪速度を一対のセンサ７３，７
４により受けると共に、両速度の大小を比較す
る。次に、ステツプ５に入り、左右輪の内車輪速
度の早い方を選びこれを基準輪とし、遅い方を選
びこれをロツク検出輪と定める。そしてステツプ
６において、まず基準輪側の減速度−goを求め、
これと車輪速度ｖよりあらかじめデータテーブル
として記憶されておかれた減速度設定範囲Ｇを呼
び出す（第６図参照）。一方、ロツク検出輪側の
減速度−ｇを算出する。そしてこの減速度−ｇが
第６図にａ部として示すように増加し、やがて減
速度設定範囲Ｇを減速側に上回る（第６図中にｂ
部として示した）か否かを判断し、NOでステツ
プ７、YESでステツプ８へ進む。ステツプ７で
は減速度−ｇが２点鎖線方向（第６図中にｃ部と
して示した）にあることより、通常ブレーキ操作
の継続処理がなされ、ステツプ９で制御やめであ
る低速値Voを下回つたか否かを判断する。そし
て、YESでステツプ３の制御やめに、NOでステ
ツプ10のブレーキスイツチ４１がオンか否かの判
断にそれぞれ進む。そしてブレーキスイツチが踏
まれている時はステツプ６に戻り、NOではステ
ツプ３の制御やめに進む。

ステツプ８では制御やめの低速値Voを下回つ
たか否かを判断し、YESではステツプ３に、NO
でステツプ22に進む。ここでは所定時間だけ駆動
信号を出力し、これにより高レベルの差動制限ト
ルクを発生させ中間可変LSD３をデフロツクさ
せ推進軸を直結とし、ステツプ11に進む。ステツ
プ11では予めデータテーブルに記憶処理されてい
る駆動信号をロツク輪側のブレーキ系内のモジユ
レータ４５または４６に与え、基準輪側のブレー
キ系内のモジユレータ４６または４５を保持とす
る。これによりモジユレータ４５あるいは４６が
作動し、ロツク輪側のブレーキ液圧を低下させ、
低下したブレーキ液圧を保持することになり、ｂ
部（第６図中）に進んでいた減速度−ｇの増加を
押え、即ち、車輪の急激なロツク傾向を押える。
この後制御やめの低速値Voを下回つたか否かを
判断し、YESでステツプ３に、NOでステツプ13
に進む（ステツプ12）。ステツプ13ではブレーキ
スイツチ４１がオンを続けているか否かを判断
し、NOでステツプ３へ、YESでステツプ14へ進
む。ステツプ14では再度ステツプ６と同様に、車
輪の減速度−ｇが減速度設定範囲Ｇを減速側に上
回つているか否かを判断し、YESでステツプ11
に戻りｄ部として示すように、減速度−ｇの増加
を押えるようロツク輪側のブレーキ液圧をゆる
め、NOでステツプ15に進む。ステツプ15ではロ
ツク輪の減速度−ｇが減速度設定範囲Ｇを加速側
に下回つたか、即ち、ｅ部（第６図中）に入つた
か否かを判断し、YESでステツプ16、NOでステ
ツプ17に進む。ステツプ16ではロツク輪側のモジ
ユレータ４５又は４６への駆動信号を停止し、マ
スターシリンダ４２からの油圧を再度ロツク側の
前後輪ブレーキ５１，５２に供給し、ブレーキ液
圧こめを行ない、ｅ部にある減速度−ｇを増加さ
せる操作をする。なお基準輪側はブレーキ液圧は
保持が続く。この結果、ロツク輪の減速度−ｇは
増加傾向に入る（第４図中のｆ部参照）。一方ス
テツプ17ではモジユレータ４５，４６への駆動信
号の送出をそのまま続けさせ、前後輪ブレーキ５
１，５２の全てのブレーキ液圧を現状維持する。
これらステツプ16，17の処理後は共に前処理Ｓ１
後と同様なパターンであり、共にステツプ18に進
む。ステツプ18では再度、制御やめの低速値Vo
を下回つたか否かを判断し、YESでステツプ３
へ、NOでステツプ19に進む。ステツプ19では再
度、ブレーキが踏込まれたか否かを判断し、NO
でステツプ３へ、YESでステツプ20へ進む。ス
テツプ20では再び左右２つの車輪速度を一対のセ
ンサ７３，７４により受けると共に、両速度の大
小を比較し、次に、ステツプ21では、再度左右輪
の内、車輪速度の早い方を選び、これを基準輪と
して新たに定め、遅い方をロツク検出輪として新
たに定める。この時点Ｔで前の減速度設定範囲Ｇ
は消され、これに代わり、再度ステツプ14で新し
い減速度設定範囲G′が呼び出され（第６図参
照）、以後低速値Voを下回るまで制御が繰返され
る。なお第６図中に基準輪速度Ｖ２とロツク検出
輪速度Ｖ１を上述の制御経過に沿うように示し
た。

このように第１図に示したセンタデフ付４輪駆
動車用アンチスキツド装置は左右１対の速度セン
サ７３，７４からの入力信号に基づきコントロー
ラ３６が駆動信号を出力し、ブレーキ配管４３，
４４中の２つのモジユレータ４５，４６のロツク
輪側を操作し、スリツプを押えつつ短い制動距離
で車両を制動できる。なお、前後各１輪からなる
２輪ロツクが生じた際、ブレーキ系がＸ配管であ
る場合において、１輪のみがロツク状態から脱す
れば左右同側の前後反対の他のロツク輪はつれ回
りにより強制的に回転させられることにより、こ
のようにブレーキ系がＸ配管の場合でも本考案に
よるアンチスキツド装置を十分装着できる。な
お、１対の速度センサ７３，７４を前輪側に取付
けても同様の作用効果がある。

更に、ブレーキ配管中に２つのモジユレータ４
５，４６を供えていたが、第２図に示すように、
一体式の２系統制御式モジユレータ５３をＸ字型
ブレーキ配管の２系統中に取付けてもよい。

更に、第７図に示すように、前後独立型配管の
ブレーキ配管５４，５５中の前部に２つ、後部に
１つのモジユレータ５６，５７，５８を配設し、
これらをコントローラ３６により制御してもよ
い。なおこの場合、後部のモジユレータ５８は前
部の基準輪側（セレクトハイ）のモジユレータ５
６又は５７と同一の制御を受けるようコントロー
ラに接続される。更に又、第８図に示すように前
後独立型のブレーキ配管５４，５５中の前後２系
統に一体式の２系統制御式モジユレータ５９を取
付け、コントローラ３６により制御してもよい。
これらの場合も第１図及び第２図のものと同等の
作動が行なわれる。

上述の処において、油圧制御バルブ２７はオン
オフ式であり、開時間の調整により、圧力室２２
側の油圧値を増減させていたが、これに代え第９
図に示すようなデユーテイ制御型の油圧制御バル
ブ６０を用いてもよい。この油圧制御バルブ６０
は定回転定流量型の油圧ポンプ２９に接続された
入口６１、圧力室２２に接続された出口６２、リ
ザーバ３４に接続された戻し口６３を供え、バル
ブボデー６４内のスプール６７にはソレノイド６
５が接続され、その反対側端には変位センサ６６
が取付けられる。ソレノイド６５はコントローラ
３６に接続され、このコントローラは速度センサ
４７やＧセンサ（図示せず）および差動制限トル
ク調整スイツチ３７からの入力信号に基づきソレ
ノイドに駆動パルス信号を送出するようになつて
いる。ソレノイド６５が通電されない時スプール
６７は中立位置（実線で示す位置）にあり、これ
に対しソレノイドが励磁されるとランド６８がリ
ターンバネ６９に抗して左方移動し、オリフイス
７０が閉じ作動位置に達する。この時、コントロ
ーラ３６は入力信号に基づき単位時間ｔ当りの通
電時間ｔ１を決定し（第１０図参照）、これをソ
レノイド６５に通電する。これによりスプール６
７は変位し、この変位量ｘは変位センサ６６によ
りコントローラ３６にフイードバツクされ、コン
トローラ３６は実際変位量ｘが設定値と一致する
ようソレノイド６５への通電時間を補正する。こ
れにより、所定時に、所定量の差動制限トルクを
精度よく中間可変LSD３に加えることができる。

このように本考案によるセンタデフ付４輪駆動
車用アンチスキツド装置は中間可変LSD３が制
動時にデフロツクするため、制動時の制御が容易
となり、左右一対の速度センサ７３，７４を用い
るのみで車輪ロツクを検出し、コントローラ３６
によりロツク輪側のモジユレータ４５，４６等を
確実にアンチスキツド制御できる。

このためＧセンサ等の速度センサ以外のセンサ
を用いず、かつ、速度センサの数も比較的少なく
て済み、コストを大幅に低減できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図、第７図および第８図は本考案
の各々異なる実施例としてのセンタデフ付４輪駆
動車用アンチスキツド装置の概略構成図、第３図
は第１図中の中間可変LSDに代えて説明される
後部可変LSDおよび油圧制御バルブの要部断面
図、第４図は第３図中のプレツシヤリングの部分
平面図、第５図ａ，ｂは同上アンチスキツド装置
の制御プログラムのフローチヤート、第６図は同
上装置の応答の様子を減速度および速度として表
わす線図、第９図は第３図中の油圧制御バルブに
代えて用いられるデユーテイ制御型油圧制御バル
ブの断面図、第１０図は第９図の油圧制御バルブ
への入力信号の電圧特性図をそれぞれ示してい
る。 ３……中間可変LSD、４……フロントデフ、
５……リヤデフ、５′……後部可変LSD、３６…
…コントローラ、４２……マスタシリンダ、４７
……速度センサ、４８……Ｇセンサ、５１……前
輪ブレーキ、５２……後輪ブレーキ、４５，４
６，５３，５６，５７，５８，５９……モジユレ
ータ、FW……前車輪、RW……後車輪。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ４輪駆動車のセンタデフとして用いられ、か
   つ、車両制動時に差動作用が制限されるよう油圧
   制御される可変式差動制限装置付差動装置と、上
   記車両のフロントあるいはリヤの左右車輪速度に
   対応した信号をそれぞれ送出する左右一対の速度
   センサと、マスターシリンダにより発生された前
   後輪ブレーキのブレーキ液圧を制御するモジユレ
   ータと、上記一対の速度センサの両信号に基づき
   車輪がロツクに向う状態にあるか否かを検出する
   と共にこのロツク傾向に応じて上記モジユレータ
   を作動させるコントローラとを有したセンタデフ
   付４輪駆動車用アンチスキツド装置。