JPH0796762A - 自動車の動力伝達経路にあるクラツチの制御システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 不整地において重い全輪駆動自動車の走行の
必要性にあらゆる点で応ずる制御システムを提供する。 【構成】 動力伝達経路は，機関−変速機ブロツク１，
クラツチ２，ロツククラツチ３を持つ前車軸差動装置，
ロツククラツチ５を持つ後車軸差動装置から成つてい
る。更にセンサ及びアクチユエータ１３，１４，１５が
あって，センサ１０はかじ取り角センサ，センサ１１は
車輪４，６のそばの回転数センサ，センサ１２は状態セ
ンサである。不整地に従つてすべてのクラツチを自動的
に切換えことができるようにするため，各クラツチの制
御装置１８は自身の制御モジユール２１，２４，２５を
持ち，低い階層の制御モジユール２４，２５は，自身の
クラツチ３，５を駆動する前に，１つ又は複数の高い階
層のクラツチ２，５用の制御信号も発生する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は，車輪回転数信号から滑
り信号が形成され，閾値と比較され，それによりクラツ
チ用制御信号が発生される，全輪駆動される不整地用自
動車の動力伝達経路にあるクラツチの制御システムに関
する。

【０００２】

【従来の技術】全輪駆動される不整地用自動車とは，主
として不整地での走行用の２つ又は３つの駆動可能な車
軸を持つ自動車を意味する。これらの自動車では，車軸
の１つ（大抵は前車軸）が接続可能であるか又は常に駆
動される。事情に応じてクラツチが前車軸の接続又は中
央差動装置のロツクに役立つ。更にこれらの自動車で
は，完全な不整地走行のため，車軸差動装置のロツクの
ためそれぞれ１つのクラツチが設けられている。これら
のクラツチは原理的には多板クラツチ又はかみ合いクラ
ツチであるが，重い自動車では，伝達すべきトルクが大
きく，取付け空間が限られているので，後者の方が好ま
れる。

【０００３】不整地における全輪駆動自動車のかじ取り
は，走行状態及び不整地の性状に応じて駆動系への正し
い介入（前車軸の接続，縦ロツク及び横ロツクの操作）
を行う技法である。従つて公知の不整地用自動車では，
運転者の種々の介入が行われ，そのため少数の切換え装
置又は複数の切換え位置を持つ少なくとも１つの切換え
装置が設けられている。その場合介入の固定的な順序が
規定されているが，走行状態を判断する際及び駆動モー
ドの選択の際，それは役に立たない。

【０００４】生ずる回転数差に関係してロツクを行う自
動ロツク差動装置は公知である。しかし複数の差動装置
が直列に設けられていると（動力伝達方向においてまず
縦差動装置，その後に車軸差動装置），次の例によつて
最もよく説明される問題が生ずる。

【０００５】即ちこのような差動装置を持つ自動車にお
いて，右後輪が滑ると，ロツクされない差動装置の作用
により，動力伝達経路におけるすべての回転数が変化す
る。両方の後輪の回転数の差は最大であり，前輪及び後
輪の平均回転数の差（車軸差動装置による平均値形成）
は小さい。それにより後車軸差動装置のロツクが行われ
る結果，１つの駆動車輪のみが利用されるが（右の車輪
は滑る），この車輪も容易に地面付着を失う。この車輪
も滑る時に初めて，縦ロツクが開始され，自動車がその
時まで動かないでいることがなければ，３つの車輪が駆
動を行う。更に１つの車軸の両方の車輪が滑ると，これ
らの車輪が横にそれる危険がある。

【０００６】この場合まず縦差動装置をロツクすること
が正しいかも知れない。しかし縦差動装置の切換え閾値
を横差動装置の切換え閾値より適当に低く設定すると，
横差動装置がまずロツクされ，それにより両方の後輪の
回転数差も小さくなるが，後部横差動装置をロツクする
ための切換え閾値にはもはや達しない。

【０００７】自動車が縦ロツクの代りに接続可能な前車
軸を備えていると，上述した結果がもつと強く現れる。
個々の回転数差はクラツチの切換え状態に関係するとい
うことができる。この反作用により，個々の自動切換え
の際不規則な順方向切換え及び逆方向切換えが行われ
る。

【０００８】更に自動ロツク差動装置は一般に多板クラ
ツチにより（大抵は部分的にのみ）ロツクされるが，多
板クラツチは，その公知の欠点を別として，このような
条件下では甚だしく摩耗する。これに反し自動制御の際
すべての車輪の回転数を前提として，これらの回転数を
中央で処理すると，非常に複雑で多岐にわたる論理判断
基準を必要とするが，これらの判断基準でもすべてのお
こり得る状態を把握することはできない。車輪の回転数
はこの場合も個々の切換え状態に関係しているので，望
ましくない切換え特に係合解除状態への安全をおびやか
す望ましくない戻し切換えの危険がある。

【００１０】ドイツ連邦共和国特許第３５０５４５５号
明細書及び雑誌“ＡＵＴＯＭＯＢＩＬ−ＩＮＤＵＳＴＲ
ＩＥ″，１／８７，ＳＳ．２７−３２から，前車軸の接
続装置，中央ロツク及び後車軸ロツクを操作するシステ
ム（メルセデス−ベンツの４−ＭＡＴＩＣ）が公知であ
るが，このシステムは高速路面自動車の要求及び安全性
に合わされており，不整地の走行用自動車とは根本的に
相違している。このシステムでは，後車軸のために自動
ロツク差動装置が設けられ，前車軸接続装置及び縦差動
装置の制御は車軸回転数のみを前提としている。更にこ
のシステムは，上述した安全上の理由から，多板クラツ
チのおだやかなかみ合いに依存している。

【００１１】個々のクラツチの制御用制御システムは，
例えば出願人の欧州特許出願公開第５１０４５７号明細
書に記載されている。ここではかみ合いにクラツチの制
御のため回転数差が閾値と比較される。そこに説明され
ている特別なシステムは，係合解除指令を必要としない
単動操作素子で動作する。本発明はこのような個別シス
テムの統合を対象としており，そこに述べたシステムに
適用可能であるが，これには全く限定されない。即ち本
発明は任意に制御される任意のかみ合いクラツチにも，
多板クラツチにも適している。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】従つて本発明の課題
は，困難な不整地における重い自動車の走行の要求にあ
らゆる点で応ずることができる制御システムを提供する
ことである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
本発明によれば，各クラツチに対してそれぞれ自身の制
御モジユールが設けられて，自身のクラツチ用の制御信
号を発生し，低い階層のクラツチの制御モジユールが，
自身のクラツチを駆動する前に，１つ又は複数の高い階
層のクラツチ用の制御信号も発生し，滑り信号が回転数
差の積分により形成される滑り和信号であり，滑り和閾
値と比較される。

【００１４】

【発明の効果】各クラツチに対してそれぞれ自身の制御
モジユールが設けられて，自身のクラツチ用の制御信号
を発生することによつて，システムが分散され，回転数
信号を分析するための多岐にわたる論理が不要になる。
（システムがマイクロプロセツサから成る場合）個々の
モジユールがプログラムモジコールのみであるか，（シ
ステムがハードワイヤード素子から成る場合）ハードウ
エアモジユールであるかは，システムの構成に関係す
る。低い階層のクラツチの制御モジユールが，自身のク
ラツチを駆動する前に，１つ又は複数の高い階層のクラ
ツチ用の制御信号も発生することによつて，クラツチの
階層関係が考慮される。それにより″民主的階層″が生
じ，個々のシステムが動作開始する前に，他のシステム
へ介入することができる。

【００１５】しかしそれでも不充分である。なぜならば
回転数差が強く変化する場合，有限の係合期間では１つ
の開始が他の開始を追い越すことがあるからである。更
に車輪回転数差の非常に急峻な増大の際（″ブレークア
ウエイ″として知られている，車輪の地面付着の突然の
消失），爪クラツチの適時の切換えがもはや不可能なこ
とがある。従つて滑り信号が回転数差の積分により形成
される滑り和信号であり，滑り和閾値と比較される。こ
れは，回転数差が大きくなるほど，滑り和閾値に速く達
することを意味する。その結果回転数差が強く増大する
と，切換えが非常に速く行われ，回転数差の僅かな増大
では，切換えが非常にゆつくり行われ，また僅かな回転
数差では，長い時間後に初めて切換えが行われる。

【００１６】更に滑り和により，滑りが変化する際に
も，符号の正しい判断が可能であり，不必要な切換えが
防止される。滑り和は角又は弧寸法の明確な次元を持
ち，それにより切換え閾値が機械的条件特に爪クラツチ
の性質に合わされる。こうして滑り和閾値が超過せしめ
られる時にのみ，この滑り和閾値が作用し，加算すべき
値が再び小さくなると，保持機能が作用するようにする
ことができる。

【００１７】

【実施態様】本発明の思想の発展では，低い階層のクラ
ツチのモジユールにおける滑り和閾値が，高い階層のク
ラツチの係合のため，自身のクラツチを係合するための
滑り和閾値より低い所にあり，この滑り和閾値に達する
と，高い階層のクラツチの係合の開始のほかに，特定の
時間クラツチを係合状態に保つ保持機能が開始される
（請求項２）ことによつて，クラツチの階層的配置を最
も簡単に考慮することができる。例えば後車軸横ロツク
モジユールにおいて処理される後輪の差が増大すると，
この閾値が横ロツクの駆動閾値より低い所にあるので，
このモジユールがまず縦差動装置をロツクさせる。しか
しこのロツクは，（後車軸ロツクの）自身のロツクをも
はや始動させないほど回転数差を低下させるので，（速
度又は変化速度にも関係する）特定の時間このロツクが
係合状態に維持される。しかしそれにより回転数差の減
少がおこらないと，滑り和が更に増大し，自身のクラツ
チの次の始動閾値に達する。その際保持機能により，こ
の時間に戻し切換え（クラツチの再度の係合解除）が行
われる。

【００１８】後車軸が常に駆動されかつ前車軸が接続可
能な自動車に本発明を適用する際，前車軸の接続用クラ
ツチが，自身のモジユール及び後車軸横ロツクモジユー
ル及び前車軸横ロツクモジユールにより係合可能であ
り，後車軸横ロツクモジユールが前車軸接続用クラツチ
を特定の時間係合状態に保つ（請求項３）ように，シス
テムを構成するのがよい。

【００１９】後車軸が常に駆動されかつ縦ロツクが接続
可能な自動車に本発明を適用する際，縦ロツク用クラツ
チが，自身のモジユール及び後車軸横ロツクモジユール
及び前車軸横ロツクモジユールにより係合可能であり，
後車軸横ロツクモジユール及び前車軸横ロツクモジユー
ルが，前車軸接続用クラツチを特定の時間係合状態に保
つ（請求項４）ように，システムを構成するのがよい。

【００２０】この保持機能は，どんな判断基準に従つて
常に制御される戻し切換えを行うシステムでも，トルク
低下により自動的に戻し切換えを行うシステム（欧州特
許出願公開第５１０４５７号明細書）でも，不整地にお
ける切換え頻度を減少し，更に貴重な安全性を与える。

【００２１】本発明の思想の別の発展では，後車軸横ロ
ツクのクラツチが，自身のモジユール及び前車軸横ロツ
クモジユールにより係合可能であり，前車軸横ロツクモ
ジユールが後車軸横ロツクのクラツチを特定の時間係合
状態に保つ（請求項５）。その結果前輪の滑りは，自動
車のかじ取り可能性に悪影響を及ぼすことになる前車軸
差動装置のロツクを直ちにひきおこすことはなく，まず
後車軸横ロツクが動作し，これが高い牽引力ゲインを生
ずる。保持機能の利点は上述したものと同じである。同
じ理由から，前車軸横ロツクのモジユールは自身のクラ
ツチのみを係合させることができる（請求項６）。それ
によりかじ取り可能性を維持するため，このロツクが最
後に係合せしめられるようにすることができる。

【００２２】２つの駆動される後車軸及び１つの車軸間
ロツクを持つ自動車に本発明を適用する際，車軸間ロツ
クのクラツチが，自身のモジユール及び両方の後車軸の
横ロツク用のモジユールにより係合可能であり，縦差動
装置のモジユール，後車軸横ロツクのモジユール及び前
車軸横ロツクのモジユールが，車軸間差動装置のロツク
用クラツチを特定の時間係合状態に保つと（請求項
７），有利である。それにより，車軸間ロツクが階層的
に後車軸横ロツク及び中央ロツクより上にあるという事
実が考慮される。更に走行実験で，両方の後車軸横ロツ
クの段階的操作が一般に利点をもたらさず，従つて両方
の後車軸横ロツクを共通なモジユールに属させるのが好
ましい簡単化である（請求項８）。

【００２３】不整地用自動車はかたい道路上でも走行す
る。従つて安全上の理由から，特定の速度以上で横ロツ
ク自体のクラツチが係合不可能であるが，そのモジユー
ルは高い階層のクラツチを係合させるのが有利である
（請求項９）。横滑りによりおこり得る縦ロツクの開始
は，他のやり方では得られない著しい安全性を与える。

【００２４】前車軸ロツクのモジユールは，その切換え
閾値が自身のロツクの切換え閾値より低い所にあること
によつて，階層を突破しながら後車軸ロツク及び中央ロ
ツクを駆動することができる。本発明の別の構成におい
て，２つのクラツチを同時に切換えることができないよ
うに（請求項１０），これらの閾値が設定されている
と，切換え衝撃が減少され，電気又は空気圧による操作
の際，２つのアクチユエータによる同時の動力消費によ
り係合速度が許容できないほど減少する危険は生じな
い。

【００２５】これは，これらのクラツチのアクチユエー
タが冗長安全装置として直列に接続されている（請求項
１１）ことによつて，あらゆる状態において保証され
る。このことは，第１のアクチユエータが既に切換えら
れている時初めて，第２のアクチユエータが操作可能で
あることを意味する。その場合保持に必要な力は著しく
少ない。更に制御装置又は電磁弁の駆動用配線の放障の
際，低い階層のロツクが始動せしめられ，高い階層のロ
ツクが先に始動せしめられることはない。

【００２６】不整地走行用乗用自動車とは異なり重い貨
物自動車では，制動の際車軸を接続するのが有利であ
る。このため縦ロツク用又は前車軸の接続用クラツチ及
び場合によつては車軸間ロツクのクラツチも，制動の際
係合せしめられる（請求項１２）。それによりこのよう
な自動車特にロツク防止装置なしの自動車において，前
車軸及び後車軸の異なる制動力が均一化され，静的又は
動的な車軸荷重移動による個々の車軸のロツク傾向が少
なくなる。こうして全体として，横ロツクが開始されな
い限り，走行安定性がよくなる。

【００２７】制御システムは個々のクラツチの切換え状
態を示す応答信号も必要とする。これらの応答信号は通
常アクチユエータにあるセンサから取られる。このよう
なアクチユエータの故障は甚だしい運転障害をひきおこ
すことがあるので，把握されねばならない。従つて本発
明の構成では，個々の車輪の回転数から，個々のクラツ
チの切換え状態を示す応答信号が形成され，これらの応
答信号が制御装置において直接利用されるか又は状態セ
ンサの信号の監視に利用される（請求項１３）。

【００２８】故障の際引続く走行を可能にする別の安全
機能は，回転数センサ又はかじ取り角センサの故障の
際，縦ロツク又は前車軸の接続用及び場合によつては車
軸間ロツク用のクラツチを係合させることである（請求
項１４）。即ちこの状態が自動車の安定性及び牽引にと
つて有利であることがわかつた。更に不整地における自
動車が故障することもある。

【００２９】有利な実施態様では，個々の車輪回転数差
が閾値と比較され，これらの閾値以下でこれらの回転数
差が，滑り和の計算の際考慮されず，信号の校正のため
に使用される（請求項１５）。それによりタイヤの僅か
な直径の相違はロツクを操作しないようにすることがで
きる。他方それにより，校正が行われる正規の状態のた
めの判断基準が与えられる。

【００３０】本発明の好ましい実施態様では，クラツチ
がかみ合いクラツチで，単動アクチユエータにより係合
せしめられ，伝達されるトルクが特定の値以下に低下す
ると，これらのクラツチがばね力により係合解除される
（請求項１６）。かみ合いクラツチは，多板クラツチに
比較して取付け空間を著しく少なくし，非常に速く進行
できる短い切換え行程ですぐれている。アクチユエータ
は非常に簡単に遅延素子なしに構成可能である。多板ク
ラツチでは摩耗の減少を伴う滑り和による制御は，かみ
合いクラツチに特に適している。なぜならばそれによ
り，回転数差の勾配に関係なく，あらゆる状態で最適な
回転数差において係合が保証されるからである。係合解
除が不要になることにより達成される制御の簡単化は，
モジユールの数に乗算されるだけでなく，システム全体
を更に簡単化する。

【００３１】本発明の発展では，トルクの低下により始
動されるかみ合いクラツチにおいて，主変速機における
変速中に，係合せしめられるクラツチが係合状態に保た
れる（請求項１７）。既に存在する保持機能は，更に主
変速機の変速の際個々のクラツチの望ましくない係合解
除を防止するのに使用される。このためクラツチペダル
に接点を設け，クラツチペダルが押下げられていると，
係合したかみ合いクラツチの保持機能をこの接点が開始
するのがよい。

【００３２】

【実施例】本発明を図面について以下に説明する。

【００３３】図１は２つの駆動される車軸を持つ自動車
（４×４車両）を示し，その動力伝達経路は，機関−変
速機ブロツク１から始まつて，切換え可能なクラツチ２
を持つ動力分配装置，ロツククラツチ３を持つ前車軸差
動装置，及びロツククラツチ５を持つ後車軸差動装置か
ら成つている。前輪は４で示され，後輪は５で示されて
いる。動力分配装置の切換え可能なクラツチ２は，前車
軸の接続又はその縦差動装置のロツク（これは，作用が
全く類似しているので，以下特に断らない限り区別され
ない）に役立つ。

【００３４】更にセンサ１０，１１，１２及びアクチユ
エータ１３，１４，１５が動力伝達経路に属している。
センサ１０はかじ取り角センサである。センサ１１は車
輪４，６の近くに設けられる回転数センサであるが，既
知の変速比に基いて個々の変速機の入力端又は出力端そ
の他の場所にも設けることができる。センサ１２は，ア
クチユエータ，クラツチ，制動ペダル等のような個々の
機構の切換え位置用の状態センサである。アクチユエー
タの状態は別のやり方でも検出可能なので，アクチユエ
ータの切換え位置のためにセンサは必要でない。アクチ
ユエータ１３，１４，１５は操作すべきクラツチ２，
３，５に設けられている。空気圧操作の場合アクチユエ
ータは圧力シリンダで，著しく拡大して示されており，
矢印はその場所を示している。即ちアクチユエータ１３
は動力分配装置にあり，アクチユエータ１４は後車軸差
動装置にあり，アクチユエータ１５は前車軸差動装置に
ある。

【００３５】制御システムは制御装置１８と操作装置１
９とから成つている。制御装置１８において，必ずしも
場所的ではないが，データ検出部分２０とモジユール２
１，２４，２５とが区別され，後者はそれぞれ計算部分
２１′，２４′，２５′及び安仝部分２１″，２４″，
２５″から成つている。滑りに関係する決定は計算部分
２１′，２４′，２５′で準備されかつ行われ，安全性
監視（例えば特定の走行速度以上で横ロツクの係合を行
わない等）は安全部分２１″，２４″，２５″で行われ
る。モジユール２１，２４，２５は電磁弁２６，２８，
２９用の電気制御信号を準備する。これらの電磁弁は最
も簡単な場合２位置弁でよく，蓄圧槽３０からアクチユ
エータ１３，１４，１５への圧縮空気の流入を制御す
る。

【００３６】図３は３つの駆動される車軸を持つ自動車
用の変形例を示し，同じ部分は同じ符号を持つている。
付加される部分は，ロツククラツチ７を持つ車軸間差動
装置，ロツククラツチ８を持つ第２の後車軸差動装置，
それらのアクチユエータ１６，１７，及び第２の後輪９
である。制御装置１８は更に２つのモジユール即ち車軸
間ロツクモジユール２２及び第２の後車軸横ロツクモジ
ユール２３を含んでいる。更に車軸間ロツクのアクチユ
エータ１６用の電磁弁２７が付加される。アクチユエー
タ１４及び１７の制御は共通な電磁弁２８によつて行わ
れる。部分３，１５，２９，２５をなくすことにより，
６×４車両が生じ，これにも本発明は適用可能である。

【００３７】図１と図２との間には更に別の相違があ
る。即ち図１ではアクチユエータ１３，１４，１５は並
列な空気導管を介して蓄圧槽３０から圧縮空気を供給さ
れる。そのため，蓄圧槽の容積が小さく，複数のアクチ
ユエータが同時に操作されると，切換えに遅れが生ず
る。従つて図２の装置では，縦ロツクの電磁弁２６用の
圧縮空気供給導管３１は車軸間ロツク用電磁弁２７の下
流側で分岐し，後車軸横ロツクの電磁弁２８用の圧縮空
気導管３２は横ロツクの電磁弁２６の下流側で分岐し，
前車軸横ロツクの電磁弁２９用の圧縮空気導管３３は後
車軸横ロツク用電磁弁２８の下流側で分岐している。

【００３８】電磁アクチユエータを使用する場合，この
装置は対応する電気回路により模擬することができる。
それにより２つのクラツチの同時操作が防止されるのみ
ならず，ロツクの階層の冗長安全性も得られる。

【００３９】ロツクのこの階層は動力の流れと個々のロ
ツクの走行動力学的作用とから誘導され，各階層におけ
るように個々のロツクが他のロツクより多く影響力を持
つことを意味している。ここでは走行動力学への直接の
影響も他のロツクへの間接の影響も意味されている。階
層が考慮されないと，個々のロツクの不規則な順方向切
換え及び逆方向切換えが行われる。階層に融通性がなさ
すぎると，ロツクは完全には効果を発揮しない。化物自
動車では，特に車両のかじ取り可能性をできるだけ悪化
しないようにするため，階層は上から始まつて，（６×
６車両の場合）車軸間ロツク又は前車軸の接続，後車軸
横ロツク，及び最後に前車軸横ロツクである。

【００４０】図３は，滑りに関係して適当なモジユール
によるクラツチ２，３，５（図１）の操作の時間的経過
を原理的に示し，左から右へまず縦ロツクのモジユール
２１，後車軸横ロツクのモジユール２４及び前車軸横ロ
ツクのモジユール２５によるクラツチの操作の経過を示
している。切換え判断基準はさし当り省略してある。モ
ジユール２１においてセンサ１１（図１）の車輪回転数
信号から滑りが計算され，もつと詳細には，前輪４及び
後輪６の回転数の平均値の差から，かじ取り角を考慮し
て回転数差が計算される。この回転数差から積分又は加
算により滑り和が形成される。従つて一番上の線図の左
側において，滑り和ＳＳが縦軸に記入され（これは角の
物理的次元を持つている），時間ｔが横軸に記入されて
いる。従つて一定の回転数差は上昇する直線４０として
現れ，急峻であるほど早く，縦ロツクに対して規定され
る滑り和閾値４１（ＳＳＳ−ＬＳｐＶＧ）へ達する。そ
れにより動力分配装置２にあるロツククラツチの係合用
制御信号が電磁弁２６へ与えられる。この制御信号は所
定の時間（約２秒）保持されるか，又はこの時間戻し切
換えが阻止される。これは，その下にある曲線（縦ロツ
クの駆動）において方形信号４２で示されている。

【００４１】後車軸横ロツク用モジユール２４（図の中
央）において，センサ１１（図１）の車輪回転数信号か
ら滑りが計算され，もつと詳細には，後輪６の回転数の
差から回転数差が計算される。この回転数差から再び積
分又は加算により滑り和が形成され，一定の滑りでは上
昇する直線４３となる。しかしこの場合滑り和に対して
２つの閾値，即ち第１の閾値４４（ＳＳＳ−ＬＳｐＶＧ
−ｂｙ−ＱＳｐＨＡ）及び第２の閾値４５（ＳＳＳ−Ｑ
ＳｐＨＡ−ｂｙ−ＱＳｐＨＡ又は簡単にＳＳＳ−ＱＳｐ
ＨＡ）が存在する。この場合後車軸横ロツクのモジユー
ルにおいて，横ロツククラツチ５の操作用閾値４５より
下に，縦ロツクのモジユールに無関係なクラツチ２の操
作用閾値４４があることが注意を引く。閾値４４には時
点ｔ１に達し，縦ロツクが駆動されて，特定の時間（方
形信号４６）保持され，この場合この保持は，この特定
の時間このロツクを再び係合解除することが不可能であ
ることを意味している。それにより後輪の滑りが減少せ
しめられないと，滑り和が更に増大し，時点ｔ２で閾値
４５に達する。今や後車軸横ロツクが駆動される（方形
信号４７）。しかし滑りは，既に縦ロツクにより，もは
や全く横ロツクの駆動が行われないほど，しばしば減少
せしめられる。その場合縦ロツクは，自身のモジユール
によつてではなく，横ロツクモジユールによつて係合せ
しめられる。

【００４２】図３において一番右のモジユール２５（前
車軸横ロツク）は，前輪４の回転数差を前提としてい
る。これから再び滑り和が求められ，その直線４８が次
の３つの滑り和閾値と交差する。まず閾値４９に達する
と，縦ロツクが操作され（ＳＳＳ−ＬＳｐ−ｂｙ−ＱＳ
ｐＶＡ），閾値５０（これは前述のＳＳＳ−ＱＳｐＨＡ
−ｂｙ−ＱＳｐＶＡと同じである）に達すると，後車軸
横ロツクが操作せしめられ，最後に自身の閾値５１で前
車軸横ロツクも操作される（ＳＳＳ−ＱＳｐＶＡ）。対
応する駆動はその下に方形信号５２，５３，５５で示さ
れている。信号５２，５３は再び特定の時間保持され
る。更にむだ時間５４も設けられ，それにより前車軸横
ロツクの操作が若干時間後に初めて行われて車両のかじ
取り可能性をできるだけ長く維持するが，これはもつと
高い所にある閾値によつても行うことができる。

【００４３】すべての滑り和閾値は，以下要約してＳＳ
Ｓ−^＊と称され（モジユールに無関係なクラツチＳＳＳ
−^＊ｂｙ−^＊用の閾値），定数であるが，ほぼ回転数に
関係する変数であつてもよく，選択される速段に応じて
又は牽引（機関が駆動する）及びオーバラン（機関が制
動する）に対して異なるように選ばれることも可能であ
る。

【００４４】６×６車両用の図４による時間線図には，
更に車軸間差動装置７（図２）のロツク用モジユール２
２（図２），及び第２の後車軸横差動装置８（図２）の
ロツク用モジユール２４が付加されている。その経過は
類似で，車軸間ロツクが最高の階層であるという事実に
対応している。ここには図５を先取りして，プログラム
に従つてロツクを作用させるフラグの名称も記入されて
いる。

【００４５】図５〜７は，開始段階１００から始まつ
て，後車軸横ロツクのクラツチ５のモジユール２４の計
算部分２４′における繰返しプログラム経過の例を示し
ている。式において変数の値指定は″＜−″で示され，
次の名称が使用される。 Ｎ−ＤＩＦＦ−ＱＳｐＨＡ 両方の後輪６の回転数差 Ｎ−ＨＡｒ 右後輪の回転数 Ｎ−ＨＡｌ 左後輪の回転数 Ｎ−ＨＡ 後輪の平均回転数 ＳＬ−Ｌｅｎｋ かじ旋回により生ずる滑り
（滑りは回転数と共に次元なしにされる回転数差）は関
数表ｆ１から取られる ＤＮ−Ｌｅｎｋ かじ旋回により生ずる回転
数差 ＤＮ−ＳＬ 動的回転数差 ＤＮ−ＳＬ−ＭＩＮ 動的回転数差の下方閾値
で，これ以下では回転数差は考慮されない ＳＬ−ＭＩＮ 動的滑りの下方閾値で，こ
れ以下では回転数差は考慮されない Ｓ−ＧＲ 伝達されるトルクに関係す
るタイヤに特有の限界滑りは，関数表ｆ２から取られる ＤＮ−ＧＲ 回転数差の限界値 Ｆｌａｇ−ｖｏｒ 滑りが進んでいる（牽引滑
り）とセツトされるマーカ Ｆｌａｇ−ｎａｃｈ 滑りが遅れている（オーバ
ラン滑り）とセツトされるマーカ

【００４６】段階１０１でこれらすべての量が使用さ
れ，牽引滑り又はオーバラン滑り用のフラグが定義され
る。段階１０２，１０５で，牽引滑りが生ずるかオーバ
ラン滑りが生ずるか，又は回転数差が閾値ＤＮ−ＳＬ−
ＭＩＮ以下にあるか否かが決定される。第１の場合段階
１０３で牽引滑り和ｐｈｉ−ｖｏｒが加算され，段階１
０７でオーバラン滑り和ｐｈｉ−ｎａｃｈが零に等しく
される。第２の場合段階１０６でオーバラン滑り和ｐｈ
ｉ−ｎａｃｈが加算され，段階１０４で牽引滑り和ｐｈ
ｉ−ｖｏｒが零に等しくされる。第３の場合段階１０
４，１０７で両方の滑り和が零に等しくされ，それによ
り後述するようにプログラム全体が外部に対する作用な
しに実行される。

【００４７】段階１０８で．マーカＦｌａｇ−ＱＳｐＨ
Ａ−ｌｏｃｋｅｄが前の実行によりセツト速度か否かが
照会される。段階１０９で回転数差が加算され，段階１
１０で，ロツクが解除されているか又は車軸が切離され
ていることを確信できる回転角に達したか否かが監視さ
れる。ＹＥＳ（Ｙ）であると，ロツクが解除され，段階
１１１で和が零にされるので，次の実行の際加算で新た
に始められる。段階１０８でロツクが既に解除されてい
ることが確認される（Ｎ）と，段階１０９，１１０，１
１１が１１２に沿つて迂回される。

【００４８】段階１０８又は段階１１１によりロツクが
解除されていると，段階１１３〜１１７で滑り和ｐｈｉ
−ｖｏｒ及びｐｈｉ−ｎａｃｈが零にセツトされ，符号
限定が行われる。なぜならば，滑り閾値は符号に関係し
て定めることができ，また滑り和曲線４３（図３）がそ
の象限を変えないこと，換言すれはｐｈｉ−ｖｏｒ＞＝
０及びｐｈｉ−ｎａｃｈ＜＝０である（段階１１４，１
１７）ことが保証されねばならないからである。円形の
段階１１９は方向づけにのみ役立つ。

【００４９】段階１２０で次の滑り和閾値が関数表ｆ３
及びｆ４から取られる（これらの閾値は後車軸回転数に
関係している）。 ＳＳＳ−ＬＳｐＶＧ−ｂｙ−ＱＳｐＨＡ 縦ロツクの操
作用後車軸横ロツクモジユールにおける滑り和閾値 ＳＳＳ−ＱＳｐＨＡ−ｂｙ−ＱＳｐＨＡ 後車軸横ロツ
クの操作用後車軸横ロツクモジユールにおける滑り和閾
値（単にＳＳＳ−ＱＳｐＨＡとも称する）

【００５０】滑り和ｐｈｉ−ｖｏｒ又はｐｈｉ−ｎａｃ
ｈが適当な滑り和閾値を超過すると，段階１２１で横ロ
ツクの始動用マーカがセツトされ，また段階１２２で縦
ロツクの始動用マーカがセツトされる。 Ｆｌａｇ−ＱＳｐＨＡ 後車軸横ロ
ツクの始動用マーカ Ｆｌａｇ−ＬＳｐＶＧ−ｂｙ−ＱＳｐＨＡ 後車軸横ロ
ツクのモジユールによる縦ロツクの始動用マーカ

【００５１】段階１２３は方向づけにのみ役立つ。段階
１２４でマーカ，他のモジユールに由来するマーカも読
出され，段階１０１からの回転数差が安全性監視を受け
る（爪クラツチの切換え装置では回転数差が大きすぎて
はならない）。これが成立すると（Ｙ），段階１２５で
タイマが動作し，保持機能を果たす。段階１２７，１２
８における別の監視後，段階１３１で駆動信号を与える
べきか否か（段階１３２）を，タイマ１３０が決定す
る。そこから再び開始段階１００へ戻される。

【００５２】図８では，図５〜７のプログラム部分がモ
ジユール２１（縦ロツク）及び２５（前車軸横ロツク）
の類似なプログラム部分に関係せしめられている。モジ
ユール２１において段階１５０で縦ロツク（Ｆｌａｇー
ＬＳｐＶＧ）の操作用マーカがセツトされ，モジユール
２５では３つのマーカが，即ち段階１５２でＦｌａｇ−
ＱＳｐＶＡが，段階１５３でＦｌａｇ−ＱＳｐＨＡ−ｂ
ｙ−ＱＳｐＶＡが，段階１５４でＦｌａｇ−ＬＳｐＶＧ
−ｂｙ−ＱＳｐＶＡがセツト可能である。これらのマー
カすべては全部の３つのモジユールからアクセス可能で
あり，モジユール２１においては段階１５１で，モジユ
ール２４においては段階１２４で，モジユール２５にお
いては段階１５５で照会される。

【００５３】こうして発生される信号は試験部分２
１″，２４″，２５″へ達し，そこから電磁弁部分２
６，２８，２９へ達する。別の始動判断基準も設けるこ
とができ，これは段階１４０，１４１，１４２により示
されている。例えば段階１４０によつて，縦ロツク又は
前車軸の接続用のクラツチ２，及び場合によつては制動
の際車軸間ロツクのクラツチ７も係合せしめられるよう
にすることができる。更に段階１４１によつて，主変速
機１の変速中に係合しているクラツチ２，３，５；２，
３，５，７，８が係合状態されるのを防止することがで
きる。最後に段階１４２によつて，回転数センサ１１の
１つ又はかじ取り角センサ１０の故障の際，縦ロツク又
は前車軸の接続用のクラツチ２，及び場合によつては車
軸間ロツクのクラツチ７も係合せしめられるようにする
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】４×４車両の制御システムの構成図である。

【図２】６×６車両の制御システムの構成図である。

【図３】４×４車両の接続条件の時間線図である。

【図４】６×６車両の接続条件の時間線図である。

【図５】後車軸横ロツクの制御装置の始動のための流れ
図の第１の部分である。

【図６】流れ図の第２の部分である。

【図７】流れ図の第３の部分である。

【図８】制御装置全体における制御の経過を示す流れ図
である。

【符号の説明】

１ 機関−変速機ブロツク ２，３，５，７，８ クラツチ ４ 前輪 ６ 後輪 ２１，２２，２３，２４，２５ 制御モジユール

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ヨハン・ダインホーフエル オーストリア国ザンクト・ペーテル・イ ン・デル・アウ・フオアアルペンヴエーク 11 (72)発明者 フランツ・シユテルツエネーデル オーストリア国シユタイル・ヴイーゼルフ エルトプラツツ１ (72)発明者 ギユンテル・ピツヒルバウエル オーストリア国シユタイル・ターボルヴエ ーク25 (72)発明者 ヨハン・ハーゲル オーストリア国バート・ハル・シユタイレ ル・シユトラーセ23ベー (72)発明者 ヨハン・ペーテル・ライフ オーストリア国ザンクト・ウオルフガン グ・リート151

Claims (17)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車輪回転数信号から滑り信号が形成さ
   れ，閾値と比較され，それによりクラツチ（２，３，
   ５，７，８）用制御信号が発生されるものにおいて， ａ）各クラツチ（２，３，５，７，８）に対してそれぞ
   れ自身の制御モジユール（２１，２４，２５；２１，２
   ２，２３，２４，２５）が設けられて，自身のクラツチ
   用の制御信号を発生し， ｂ）低い階層のクラツチ（３，５；２，３，５，８）の
   制御モジユール（２４，２５；２１，２３，２４，２
   ５）が，自身のクラツチ（３，５；２，３，５，８）を
   駆動する前に，１つ又は複数の高い階層のクラツチ
   （２，５；２，５，７，８）用の制御信号も発生し， ｃ）滑り信号が回転数差（ＤＮ−ＳＬ）の積分により形
   成される滑り和信号（ｐｈｉ−ｎａｃｈ，ｐｈｉ−ｖｏ
   ｒ）であり，滑り和閾値（ＳＳＳ−^＊−ｂｙ−^＊）と比
   較されることを特徴とする，全輪駆動される不整地用自
   動車の動力伝達経路にあるクラツチの制御システム。
2. 【請求項２】 低い階層のクラツチ（３，５；２，３，
   ５，８）のモジユール（２４，２５；２１，２３，２
   ４，２５）における滑り和閾値（ＳＳＳ−ＱＳｐＨＡ−
   ｂｙ−ＱＳｐＶＡ，ＳＳＳ−ＬＳｐ−ｂｙ−ＱＳｐＶ
   Ａ，ＳＳＳ−ＬＳｐ−ｂｙ−ＱＳｐＨＡ，ＳＳＳ−ＱＳ
   ｐＨＡ−ｂｙ−ＱＳｐＶＡ，ＳＳＳ−ＬＳｐ−ｂｙ−Ｑ
   ＳｐＶＡ，ＳＳＳ−ＺＳｐ−ｂｙ−ＱＳｐＶＡ，ＳＳＳ
   −ＬＳｐ−ｂｙ−ＱＳｐＨＡ，ＳＳＳ−ＺＳｐ−ｂｙ−
   ＱＳｐＨＡ）が，高い階層のクラツチ（２，５；２，
   ５，７，８）の係合のため，自身のクラツチ（３，５；
   ２，３，５，８）を係合するための滑り和閾値（ＳＳＳ
   −ＱＳｐＶＡ，ＳＳＳ−ＱＳｐＨＡ；ＳＳＳ−ＱＳｐＶ
   Ａ，ＳＳＳ−ＱＳｐＨＡ）より低い所にあり，この滑り
   和閾値に達すると，高い階層のクラツチ（２，５；２，
   ５，７，８）の係合の開始のほかに，特定の時間クラツ
   チを係合状態に保つ保持機能（１２５，１３０）が開始
   されることを特徴とする，請求項１に記載のシステム。
3. 【請求項３】 後車軸が常に駆動され，前車軸が接続可
   能であるものにおいて，前車軸の接続用クラツチ（２）
   が，自身のモジユール（２１）及び後車軸横ロツクモジ
   ユール（２４；２３，２４）及び前車軸横ロツクモジユ
   ール（２５）により係合可能であり，後車軸横ロツクモ
   ジユール（２４；２３，２４）が前車軸接続用クラツチ
   （２）を特定の時間係合状態に保つことを特徴とする，
   請求項２に記載のシステム。
4. 【請求項４】 後車軸及び前車軸が常に駆動され，縦ロ
   ツクが接続可能であるものにおいて，縦ロツク用クラツ
   チ（２）が，自身のモジユール（２１）及び後車軸横ロ
   ツクモジユール（２４；２３，２４）及び前車軸横ロツ
   クモジユール（２５）により係合可能であり，後車軸横
   ロツクモジユール（２４；２３，２４）及び前車軸横ロ
   ツクモジユール（２５）が，縦ロツク用クラツチ（２）
   を特定の時間係合状態に保つことを特徴とする，請求項
   ２に記載のシステム。
5. 【請求項５】 後車軸横ロツクのクラツチ（５；５，
   ８）が，自身のモジユール（２４；２３，２４）及び前
   車軸横ロツクモジユール（２５）により係合可能であ
   り，前車軸横ロツクモジユール（２５）が後車軸横ロツ
   クのクラツチ（５；５，８）を特定の時間係合状態に保
   つことを特徴とする，請求項２に記載のシステム。
6. 【請求項６】 前車軸横ロツクモジユール（２５）が自
   身のクラツチ（３）のみを係合させることを特徴とす
   る，請求項２に記載のシステム。
7. 【請求項７】 ２つの駆動される後車軸と車軸間ロツク
   とを有するものにおいて，車軸間ロツクのクラツチ
   （７）が，自身のモジユール（２２）及び両方の後車軸
   の横ロツク用のモジユール（２３，２４）により係合可
   能であり，縦差動装置のモジユール（２１），後車軸横
   ロツクのモジユール（２３，２４）及び前車軸横ロツク
   のモジユール（２５）が，車軸間差動装置のロツク用ク
   ラツチ（７）を特定の時間係合状態に保つことを特徴と
   する，請求項３又は４に記載のシステム。
8. 【請求項８】 両力の後車軸横ロツクのクラツチ（５，
   ８）が共通なモジユールに属していることを特徴とす
   る，請求項７に記載のシステム。
9. 【請求項９】 特定の速度以上で横ロツク自体のクラツ
   チ（３，５；３，５，８）が係合不可能であるが，その
   モジユール（２４，２５；２３，２４，２５）は高い階
   層のクラツチ（５，２；５，８，２，７）を係合させる
   ことができることを特徴とする，請求項２に記載のシス
   テム。
10. 【請求項１０】 個々のクラツチが同時に切換えられな
    いように，滑り和閾値（ＳＳＳ−^＊）が設定されている
    ことを特徴とする，請求項２に記載のシステム。
11. 【請求項１１】 これらのクラツチのアクチユエータ
    （１３，１４，１５；１６，１３，１４，１７，１５）
    が冗長安全装置として直列に接続されていることを特徴
    とする，請求項１０に記載のシステム。
12. 【請求項１２】 縦ロツク用又は前車軸の接続用クラツ
    チ（２）及び場合によつては車軸間ロツクのクラツチ
    （７）も，制動の際係合せしめられることを特徴とす
    る，請求項１に記載のシステム。
13. 【請求項１３】 個々の車輪の回転数（Ｎ−ＨＡｒ，Ｎ
    −ＨＡｌ，Ｎ−ＶＡｒ，Ｎ−ＶＡｌ）から，個々のクラ
    ツチ（２，３，５；２，３，５，７，８）の切換え状態
    を示す応答信号が形成され，これらの応答信号が制御装
    置（１８）において直接利用されるか又は状態センサ
    （１２）の信号の監視に利用されることを特徴とする，
    請求項１に記載のシステム。
14. 【請求項１４】 回転数センサ（１１）の１つ又はかじ
    取り角センサ（１０）の故障の際，縦ロツク又は前車軸
    の接続用のクラツチ（２）及び場合によつては車軸間ロ
    ツクのクラツチ（７）も係合せしめられることを特徴と
    する，請求項１に記載のシステム。
15. 【請求項１５】 個々の車輪回転数差（ＤＮ−ＳＬ）が
    閾値（ＤＮ−ＳＬ−ＭＩＮ）と比較され，これらの閾値
    以下でこれらの回転数差が，滑り和（ｐｈｉ−ｖｏｒ，
    ｐｈｉ−ｎａｃｈ）の計算の際考慮されず，信号の校正
    のために使用されることを特徴とする，請求項１に記載
    のシステム。
16. 【請求項１６】 クラツチ（２，３，５；２，３，５，
    ７，８）がかみ合いクラツチで，単動アクチユエータ
    （１３，１４，１５；１３，１４，１５，１６，１７）
    により係合せしめられ，伝達されるトルクが特定の値以
    下に低下すると，これらのクラツチがばね力により係合
    解除されることを特徴とする，請求項１ないし１４の１
    つに記載のシステム。
17. 【請求項１７】 主変速機（１）における変速中に，係
    合せしめられるクラツチ（２，３，５；２，３，５，
    ７，８）が係合状態に保たれることを特徴とする，請求
    項１６に記載のシステム。