JPH08300971A - 自動車トランスファケース・システム及びその制御回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ２ＷＤ−４ＷＤ間の切換えを確実に制御する
こと。 【解決手段】 トランスファケース・システムのための
電子制御回路１６はリセット回路７０、マイクロプロセ
ッサ７２及び駆動モード間の切換を行うための軸継手を
操作するための出力段７４を備える。マイクロプロセッ
サ７２は自動車点火装置がオフのときには待機モードに
入り、点火装置がオフにされたときには進行中のタスク
を終了する。リセット回路７０は点火装置オンに応答し
てマイクロプロセッサ７２を待機モードから覚醒させ、
動作モードに入れる。動作モードに入ると、マイクロプ
ロセッサ７２は所望のモードを決定し、必要とされる駆
動モード間の切換を行う。リセット回路７０はマイクロ
プロセッサ７２が動作モードにあるならばリセットしな
い。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、一般的にはフル
タイム及びパートタイム四輪駆動型の自動車のためのト
ランスファケース・システムに関するもので、更に詳細
にはマイクロセッサ式の回路の制御の下で駆動モードを
切り換えるトランスファケース・システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】トランスファケースは、フルタイム及び
パートタイム四輪駆動（４ＷＤ）型の自動車において自
動車のトランスミッションから入力軸に受けた駆動力を
一対の出力駆動軸、すなわち一方は自動車の前輪を駆動
する軸、他方は自動車の後輪を駆動する軸、に分配する
ために使用される。二輪駆動（２ＷＤ）モードと４ＷＤ
モードとの間での切換が可能である自動車においては、
入力軸は連続的駆動力を一方の出力軸に供給すると共
に、選択的に駆動力を、ある形式の切離し可能な又は他
の方法で調整可能な軸継手、例えば粘性継手、電磁クラ
ッチ又は位置決め可能な平歯車を介して他方の出力軸に
供給する。高い方の４ＷＤ速度のための四輪駆動ハイ
（４Ｈ）、低い方の４ＷＤ速度のための四輪駆動ロー
（４Ｌ）、トランスミッションを前車軸及び後車軸から
切り離して牽引を可能にするためのニュートラル、及び
車輪滑りを制御するための固定（ｌｏｃｋｅｄ）４ＷＤ
を含むその他の駆動モードが設けられることもある。

【０００３】歴史的には、調整可能な軸継手を作動させ
て駆動モード間の切換を行うことは、機械的なシフト・
アクチュエータを用いて手動で行われてきた。シフト・
アクチュエータの電子制御は、現在では、回転駆動源、
例えばモーターにより操作され得るシフト・アクチュエ
ータにおいては特に一般的である。米国特許第４６６４
２１７号はそのような一つの例を与えており、これにお
いては、カム式シフト・アクチュエータを回転させてト
ランスファケース内の駆動歯車をニュートラル、２Ｗ
Ｄ、低速４ＷＤモード及び高速４ＷＤモードの間で選択
的に切り換えるために可逆直流モーターが用いられてい
る。所望の駆動モードの選択はマイクロプロセッサ式の
制御回路の制御の下でモーターを操作することによって
行われる。マイクロプロセッサは、所望の駆動モードを
達成するために必要とされる回転方向を決定したうえ
で、二つのリレーを利用したモーター駆動回路に対して
モーターを時計回り又は反時計回りの方向に回転するよ
うに指令する。

【０００４】これらのマイクロプロセッサ式のトランス
ファケース制御回路の中には、ＲＣリセット回路を利用
して、自動車点火装置がオンにされ且つマイクロプロセ
ッサがパワーアップされたときには常に適切にリセット
されるようにしたものである。このリセット回路には、
回路電源（ＶＣＣ）とマイクロプロセッサのアクティブ
ロー・リセット入力との間に接続された抵抗、及び、こ
のマイクロプロセッサのリセット入力と接地との間に接
続されたコンデンサが設けられる。電源ＶＣＣは自動車
点火装置の状態に依存する。すなわち、自動車点火装置
がオフのときにはオフであり、自動車点火装置がオンに
切り換えられたときにはパワーアップし、点火装置がオ
ンであるかぎり動作状態を維持する。電源ＶＣＣはマイ
クロプロセッサに給電するためにも使用される。それゆ
え、点火装置がオンに切り換えられ、ＶＣＣが立ち上っ
たときには、マイクロプロセッサはパワーアップされ、
マイクロプロセッサのリセット入力は、抵抗を介しての
コンデンサの徐々の充電に起因して、パワーアップ後に
短時間の間ローの状態を続ける。リセット信号の持続時
間は、周知のように、抵抗及びコンデンサの時定数に依
存する。マイクロプロセッサはこのリセット信号に応答
して初期設定モードに入る。このモードにおいて、マイ
クロプロセッサはモーター駆動回路を安全な不動作状態
（例えばモーター・オフ）に置き、トランスファケース
が利用可能な駆動モードのうちのどれにあるかを決定す
る。電子切換式のトランスファケース・システムにおい
ては、この決定は電気切換用モーターに取り付けられた
位置符号器からのフィードバック信号を解析することに
よって行うことができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】マイクロプロセッサの
リセット入力は高い入力インピーダンスを持っているの
で、自動車点火装置がオフにされ、ＶＣＣが加わらない
とき、リセット回路のコンデンサが放電する低インピー
ダンスの経路は存在しない。それゆえ、回路がパワーダ
ウンしたときには、コンデンサは、パワーアップ期間中
に充電するのに使用されたのと同じ抵抗を介して主とし
て放電する。この構成に固有の一つの問題は、点火装置
が瞬間的にオフに切り換えられ、その後オンに戻ったな
らば、電源電圧はマイクロプロセッサを動作させるのに
必要な最小の電圧レベルより一時的に低くなるが、コン
デンサはゆっくりと放電し、リセット入力を活性化する
のに必要な電圧レベルより低くなるほどには放電しない
ということである。従って、ＶＣＣが再び立ち上ったと
きには、マイクロプロセッサはリセットされず、未知の
望ましくない状態において又はそれの制御プログラム内
の望ましくない場所においてパワーアップすることがあ
る。

【０００６】この構成に固有の第２の問題は、部分的に
は、駆動モードを切り換えるために必要とされる時間量
に起因して生じる。大抵の場合、駆動モード間の完全な
切換えは比較的短時間（すなわち、おおよそ２〜４秒）
で行うことができるが、他の場合には、より長い期間が
必要とされることができる。例えば、駆動モード間の切
換えに何らかの障害がある場合には、マイクロプロセッ
サはタイムアウト期間（例えば、３０秒）が経過するま
で切換えを周期的に試みるようにプログラムされる。切
換えが２秒と３０秒のいずれで行われるにせよ、これら
の期間は充分に長いので、自動車点火装置をオフに切り
換えることにより制御回路を駆動モード間の切換えの途
中でパワーダウンし得る。これが望ましくないのは、ト
ランスファケースが不確定状態に放置される、すなわ
ち、２つの駆動モード間の中間に切り換えられる結果と
なるからである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明によれば、自動
車トランスファケース・システムの電子制御式の軸継手
のための電子制御回路が提供される。この電子制御回路
はリセット回路、マイクロプロセッサ及び出力段を含
む。リセット回路にはマイクロプロセッサに結合された
点火入力及びリセット出力が設けられる。マイクロプロ
セッサは、出力段にコマンド信号を与えるために結合さ
れた少なくとも一つの出力を有する。出力段は、コマン
ド信号に応答して電子制御式の軸継手に制御信号を提供
するための出力を有する。

【０００８】電子制御回路は、マイクロプロセッサが第
１モード及び第２モードにおいて選択的に動作可能であ
り、第１モードにあるときにはマイクロプロセッサはプ
ログラム制御の下で出力段にコマンドを送るように動作
可能であることを特徴とする。マイクロプロセッサはリ
セット回路に結合されたデータ出力を備え、マイクロプ
ロセッサは第１モードと第２モードとのいずれかにある
ときにはデータ出力にモード信号を発生するように動作
可能である。リセット回路は、マイクロプロセッサが第
２モードにあるときには点火系統の活性化を示す信号を
点火入力に受けたことに応答して、リセット出力にリセ
ット信号を発生するように動作することができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】図１に示すように、この発明の電
子制御式のトランスファケース・システム１０は動力伝
達系路１２の一部として接続されている。トランスファ
ケース・システム１０には、トランスファケース１４、
及び、これにより与えられる駆動モードを制御するため
にトランスファケース１４に接続されるマイクロプロセ
ッサ式の電子制御回路１６が設けられる。普通のよう
に、動力伝達系路１２は、トランスミッション２０を介
してトランスファケース１４に駆動力を提供するエンジ
ン１８を含んでいる。トランスファケース１４の第１出
力軸２２は、後部差動装置２８を介して後部車軸２６を
駆動する後部駆動軸２４に動力を供給する。トランスフ
ァケース１４の第２出力軸３０は、前部差動装置３６を
介して前部車軸３４を駆動する前部駆動軸３２に動力を
供給する。後述するように、トランスファケース１４は
種々の駆動モード、例えば二輪駆動、ニュートラル並び
に低速及び高速の四輪駆動を与え、駆動モード間の切換
えは電子制御回路１６の制御の下で行われる。

【００１０】図２はトランスファケース１４及び電子制
御回路１６を一層詳細に示している。トランスファケー
ス１４の例示的形態が線図で図解されている。一般に、
電気切換え式のトランスファケースは、単一の軸の回転
位置を制御することによって種々の駆動モードの選択を
可能にする位置決め可能な平歯車組立体３８を備えてお
り、特に、平歯車セット４２を駆動するトランスミッシ
ョン２０からの入力軸４０を有している。後部出力軸で
ある第１出力軸２２及び前部出力軸である第２出力軸３
０は、一対のそれぞれのアクチュエータ・ヨーク４８，
５０によって平歯車セット４２内の種々の歯車と選択的
に結合・離脱される一対のそれぞれの歯車４４，４６に
よって駆動される。トランスファケース１４により与え
られる種種の駆動モードは平歯車セット４２に対する歯
車４４，４６の適切な位置決めによって選択される。ア
クチュエータ・ヨーク４８，５０は、ウォームギヤ装置
（図示されていない）その他の適宜な減速装置を介して
モーター５８によって駆動される回転可能な軸５６にそ
れぞれ取り付けられたカム５２，５４を用いて位置決め
できる。位置決め可能な平歯車組立体３８及びモーター
５８は、電子制御回路１６に接続され操作される電子制
御式の軸継手を構成している。他のそのような軸継手は
当業者には周知である。位置決め可能な平歯車組立体３
８及びモーター５８を含む、トランスファケース１４の
更なる詳細は、上記の米国特許第４，６６４，２１７号
に記述されており、その全部の開示内容をここに援用す
る。トランスファケース１４はボルグワーナー・トラン
スファケース部品番号４４−０８−０００−００１、４
４−０８−０００−００２、４４−２１−０００−００
１及び４４−２１−０００−００２のいずれかである。
モーター５８は、望ましくは、ブラシレス直流モータ
ー、例えばボルグワーナー・シフトモーター部品番号４
４−０８−６４８−００１である。

【００１１】時計回り及び反時計回りの両方向における
モーター５８の動作は、マイクロプロセッサ式の電子制
御回路１６によって、種々のセンサ及びスイッチからそ
れに与えられる情報を用いて制御される。軸５６のため
のフィードバック位置情報は、その回転位置を検出する
ためにモーター５８に取り付けられた位置符号器６０に
よって与えられる。電子制御回路１６は５個の入力、す
なわち、点火信号ＩＧＮ、車速信号、ニュートラル位置
信号、及び二輪駆動、四輪駆動ハイ又は四輪駆動ローの
ドライバによる選択を示すために使用される一対の排他
的な駆動モード入力信号を受け取る。点火信号は、自動
車の点火スイッチ６２から得られ、点火スイッチ６２か
ら直接求めてもよく、マイクロプロセッサが低電力待機
モードへ切り換わるべき時点を知るように自動車の一般
的動作状態（すなわち、点火系統がオンであるからオフ
であるか）を示すために使用される。車速信号は磁気ピ
ックアップその他の通常の速度センサ６４によって与え
られる。車速信号は、電子制御回路１６に車速の表示を
与え、駆動モード間の切換えを行うモーター５８の動作
が駆動モードの所望の変更にとって適切な速度条件の下
でのみ実施されるように使用される。ニュートラル位置
信号は、トランスミッション２０がニュートラルになっ
ているか否かを示すニュートラル安全スイッチ６６によ
って与えられる。上記の２つの駆動モード信号は手動操
作式のモード選択スイッチ６８によって与えられる。モ
ード選択スイッチ６８は、電子制御回路１６の一つの入
力にアクティブ・ローの二輪駆動モード信号を与えるた
めの第１の選択可能な位置、四輪駆動ハイ・モードを選
択するための第２の選択可能で接続されない位置、及
び、電子制御回路１６の第２入力にアクティブ・ローの
四輪駆動ロー・モード信号を与えるための第３の選択可
能な位置のいずれかを取る。モード選択スイッチ６８の
第２の選択可能な位置の電子制御回路１６への接続は不
要である。これは、電子制御回路１６はモード選択スイ
ッチ６８により与えられる２つのアクティブ・ロー信号
の欠如によって四輪駆動ハイ・モードの選択を認識する
からである。電子制御回路１６により使用される入力信
号を発生するためのスイッチ及びセンサの特定の実現及
びこれらの信号の電子制御回路１６による特定の利用
は、当業者には周知であって、例えば上記の米国特許第
４，６６４，２１７号に記述されており、ここに援用す
る。

【００１２】電子制御回路１６はトランスファケース１
４内で利用される他の電子制御式装置（図示されていな
い）を動作させるためにも使用される。電子制御回路１
６は、例えば、二輪駆動から四輪駆動への変更時に前部
ハブを係合させる真空装置を制御するソレノイドを動作
させるために使用され、また、二輪駆動から四輪駆動へ
の切換え時に非係合出力駆動軸の回転を入力駆動軸と同
期させるための、トランスファケース１４内の磁気同期
クラッチを制御するためにも使用される。そのような装
置を制御する電子制御回路１６の使用は当業者には周知
である。

【００１３】図３は、電子制御回路１６の一部分として
含まれるリセット回路７０、マイクロプロセッサ７２及
び電動機駆動回路７４を示している。以下の説明におい
て、一つの信号の反転は、その信号を表す符号の前に−
を付して表すものとする。リセット回路７０及びマイク
ロプロセッサ７２は電源ＶＣＣに接続されているが、こ
の電源は自動車電池から得られるものであって、自動車
点火装置がオフであるときでも使用可能である。自動車
電池は、モーター５８を付勢するべくモーター駆動回路
７４により必要とされる動作電力を供給するためにも使
用される。一般に、マイクロプロセッサは２つのモー
ド、すなわち活動状態の動作モードと不活動状態の低電
力待機モードとのどちらかで動作する。動作モードにあ
るときには、マイクロプロセッサ７２は、利用可能な種
々の駆動モード間の切換えを行うために、信号ＭＯＴＯ
Ｒ，−ＭＯＴＯＲを用いて必要に応じてモーター５８を
付勢するようモーター駆動回路７４を制御する。この目
的のために、マイクロプロセッサ７２は車速信号、ニュ
ートラル位置信号、２つの駆動モード信号、並びに位置
符号器６０からのフィードバック信号を受け取る。待機
モードにあるときには、マイクロプロセッサ７２は「ス
リープ」モードにあって、非常に小さな休止電しか流れ
ないので、非常にわずかの電力しか消費しない。マイク
ロプロセッサ７２は自動車点火装置がオフであるときに
は待機モードにある。リセツト回路７０は自動車点火装
置がオンに切り換えられるとマイクロプロセッサ７２の
ハードウェア・リセット（−ＲＥＳＥＴ）を供給し、マ
イクロプロセッサ７２を待機モードから動作モードへ移
行させる。この目的のために、リセット回路７０は点火
信号ＩＧＮ及びリセット禁止信号ＩＧＮＲＩを受け取
る。リセット禁止信号はマイクロプロセッサ７２がどの
動作状態にあるかの表示として出力するもので、マイク
ロプロセッサ７２が既に動作状態にあるときにリセット
されるのを防止するためにリセット回路７０によって使
用されるものである。リセットされると、マイクロプロ
セッサ７２はその動作プログラムに従ってタスクの実施
を開始することができる。例えば、覚醒して動作モード
に入ると、マイクロプロセッサ７２は位置符号器６０か
らのフィードバックを利用してトランスファケース１４
がどの駆動モードにあるかを決定し、その後、モード選
択スイッチ６８によって駆動モードが指定されたなら
ば、別の駆動モードへトランスファケース１４を切り換
えることができる。

【００１４】自動車点火装置がオフであるときでさえ
も、マイクロプロセッサ７２及びモーター駆動回路７４
に動作電力を供給することによって、及び、マイクロプ
ロセッサ７２の動作モードを示す信号（ＩＧＮＲＩ）を
リセット回路７０に供給することによって、幾つかの利
点が実現される。第１に、自動車点火装置の状態の変化
はマイクロプロセッサ７２への動作電力の供給に影響を
及ぼさないので、マイクロプロセッサ７２が不確定状態
で又はほぼその制御プログラムの途中で活動状態になる
という危険性はない。それゆえに、マイクロプロセッサ
７２は電源（ＶＣＣ）ピンにおいてパワーアップされる
ことによってではなく、低電力待機モードから覚醒する
ことによって活動状態になる。第２に、マイクロプロセ
ッサ７２はハードウェア・リセットによってその動作モ
ードに入るので、マイクロプロセッサ７２は既知の望ま
しい場所でその制御プログラムの実行を開始できる。第
３に、マイクロプロセッサ７２及びモーター駆動回路７
４は自動車点火装置がオフに切り換えられた後も動作し
続けることができるので、マイクロプロセッサ７２は、
どのようなタスク（例えば駆動モード間の切換え）を実
施していても、不活動状態になる前に終了することがで
き、従って、トランスファケースは常に既知の状態（す
なわち、利用可能な駆動モードの一つへ完全に切り換え
られた状態）に置かれる。第４に、リセット回路７０
は、マイクロプロセッサ７２から動作状態にある間はリ
セット禁止信号ＩＧＮＲＩを受取るので、雑音又は点火
装置の瞬時のオン，オフ切換えに起因して生じることが
あるハードウェア・リセットの発生を回避することがで
きる。

【００１５】更に図３を参照して、リセット回路７０の
構成及び動作を一層詳細に説明する。リセット回路７０
は入力フィルタ段７６、組合せ論理回路７８及びＲＣ回
路８０を含んでいる。フィルタ段７６は、リセット信号
−ＲＥＳＥＴを偶然発生させ得る高周波雑音を除去する
ために使用される。組合せ論理回路７８は、点火信号Ｉ
ＧＮがアサートされたこと（すなわち、論理ハイのレベ
ルへの変化）に応答して、ＲＣ回路８０により決定され
たパルス幅を有するアクティブ・ローのパルスとして信
号−ＲＥＳＥＴを発生する。信号ＩＧＮＲＩは、マイク
ロプロセッサ７２がその動作モードにあるときに信号−
ＲＥＳＥＴが発生されるのを防止する。

【００１６】フィルタ段７６は点火信号ＩＧＮと接地と
の間に接続されたコンデンサ８２、これに続く直列接続
の抵抗８４及びフィルタ段７６の出力側において接地に
接続された第２のコンデンサ８６からなるπ形低域フィ
ルタを含む。コンデンサ８２はＥＭＩを抑制するもので
あり、抵抗８４及びコンデンサ８６はほぼ２１０Ｈzの
−３ｄｂ点において遮断周波数を有する低域フィルタを
作るように選択されることが望ましい。

【００１７】組合せ論理回路７８は、それぞれが７４Ｈ
Ｃ２７の３分の１であり得る３つの３入力ノアゲート８
８〜９０を用いて実現され、反転用のｎｐｎトランジス
タ９２を含んでいる。トランジスタ９２は、マイクロプ
ロセッサ７２のアクティブロー・リセットピンに供給さ
れる信号−ＲＥＳＥＴを出力する。ノアゲート８８は２
入力ノアゲートとして構成されていて、その２つの入力
はフィルタ段７６からのフィルタ処理された点火信号Ｉ
ＧＮを受け取るように互いに結ばれている。接地とこれ
らの入力との間に接続されたプルダウン抵抗８７は、点
火信号ＩＧＮがアサートされたときにノアゲート８８に
適切な論理電圧レベルを与える分圧器を形成するよう
に、抵抗８４の抵抗値に従って選択された抵抗値を有す
る。ノアゲート８８の他方の入力は、信号−ＲＥＳＥＴ
がアサートされている間は点火信号ＩＧＮの正の遷移を
ラッチするフィードバック信号を受ける。ノアゲート８
８の出力は信号−ＩＧＮＯＮであり、ノアゲート８９，
９０の第１の入力に供給され、また、マイクロプロセッ
サ７２のデータ入力に自動車点火装置の状態（オン又は
オフ）の表示として供給される。信号−ＩＧＮＯＮは本
質的には点火信号ＩＧＮの反転であるが、ノアゲート９
０からノアゲート８８へのフィードバックにより与えら
れるラッチ動作の故に常に点火信号ＩＧＮの鏡像になる
とは限らない。ノアゲート８９はインバータとして構成
されており、従って、他の２つの入力は接地されてい
る。インバータであるノアゲート８９の出力はＲＣ回路
８０に供給される。ＲＣ回路８０は、接地されたコンデ
ンサ９４、及び、このコンデンサ９４とノアゲート８９
の出力との間に直列に接続された抵抗９６を含む。コン
デンサ９４は抵抗９６を介してノアゲート８９により充
放電される。コンデンサ９４の両端間に現れる電圧はノ
アゲート９０の第２の入力に供給される。ノアゲート９
０の第３の入力はマイクロプロセッサ７２からの信号Ｉ
ＧＮＲＩである。ノアゲート９０の出力はトランジスタ
９２を駆動する信号ＲＥＳＥＴであり、トランジスタ９
２によって反転される。信号ＩＧＮＲＩと接地との間に
プルダウン抵抗９８が接続され、リセット回路７０の出
力信号−ＲＥＳＥＴにプルアップ抵抗１００が接続され
て、これらの出力をその正常なアサートされていない論
理レベルへバイアスする。ノアゲートチップのＶＣＣ入
力に接続されたコンデンサ１０４はノアゲート８８〜９
０のスイッチングのための瞬時エネルギーを供給する。

【００１８】リセット回路７０の動作は次のとおりであ
る。点火信号ＩＧＮが無い場合には、組合せ論理回路７
８は安定し、従ってノアゲート９０から出力される信号
ＲＥＳＥＴはローレベルにある。これはノアゲート８９
の入力及び出力がノアゲート９０への定常状態入力とし
て使用され、従って、点火信号ＩＧＮの変化のない場合
にはノアゲート９０の出力が常に論理ゼロに安定すると
いう事実のためである。これらの状況下では、ノアゲー
ト８８の出力は論理１になり、ノアゲート８９の出力は
コンデンサ９４を完全に放電させる論理ゼロレベルにな
る。ノアゲート８８の出力によって与えられた論理１
は、ノアゲート９０の出力を信号ＩＧＮＲＩの状態に関
係なく論理ゼロレベルに保持する。信号ＲＥＳＥＴは論
理ゼロにあるので、トランジスタ９２はオフに切り換え
られたままであり、アクティブロー・リセットは抵抗１
００によって論理１にプルされる。また、自動車点火装
置はオフである（すなわち、信号ＩＧＮは論理ゼロであ
る）ので、マイクロプロセッサ７２はその制御プログラ
ムに従って待機モードに入り、信号ＩＧＮＲＩは論理ゼ
ロになる。その結果、マイクロプロセッサ７２は、ハー
ドウェア・リセット又は割込みによってのみ覚醒される
スリープ状態になる。

【００１９】自動車点火装置がオンに切り換えられる
と、点火信号ＩＧＮがアサートされ、ノアゲート８８の
出力は論理ゼロになり、ノアゲート８９の出力は抵抗９
６を介してコンデンサ９４を充電し始める論理１レベル
になる。コンデンサ９４の両端間の電圧は直ちには論理
１レベルへ上昇しないので、ノアゲート９０への３つす
べての入力は論理ゼロレベルにあり、その出力は論理１
レベルに切り換わる。その結果、トランジスタ９２は導
通し始め、リセット回路７０の出力信号−ＲＥＳＥＴを
ローにし、マイクロプロセッサ７２をリセットして待機
モードから覚醒させる。ノアゲート９０の出力は、コン
デンサ９４がノアゲート９０により論理１として認識さ
れる電圧レベルに充電されるまで論理１レベルにとどま
る。コンデンサ９４が論理１の電圧レベルまで充電され
た時点で、ノアゲート９０の出力は論理ゼロに復帰する
ので、出力信号−ＲＥＳＥＴは論理１に復帰して、マイ
クロプロセッサ７２のリセットを終了させる。それゆ
え、リセット回路７０は、点火信号ＩＧＮのアサートに
よりトリガされるアクティブローの信号−ＲＥＳＥＴを
発生するので、単安定マルチバイブレータと同様に動作
する。出力信号−ＲＥＳＥＴのパルス幅はコンデンサ９
４及び抵抗９６により与えられる時定数によって決定さ
れる。望ましくは、この時定数はほぼ５ミリ秒であり、
これはマイクロプロセッサ７２をリセットするのに必要
なパルス幅よりも２桁ほど大きい。

【００２０】出力信号−ＲＥＳＥＴがアサートされてい
る期間に点火信号ＩＧＮが論理ゼロのレベルに再び切り
換えられることにより出力信号−ＲＥＳＥＴが短くなる
のを防止するために、ノアゲート９０の出力信号ＲＥＳ
ＥＴはノアゲート８８の入力にフィードバックされるの
で、ノアゲート８８の出力は、点火信号ＩＧＮの論理状
態に関係なく信号ＲＥＳＥＴの期間中は論理ゼロに保持
される。マイクロプロセッサ７２は望ましくは信号−Ｉ
ＧＮＯＮを監視する。信号−ＩＧＮＯＮが出力信号−Ｒ
ＥＳＥＴに続く所定の時間量（例えば、全体で４０ミリ
秒）の間アサートされた状態に連続してとどまると、マ
イクロプロセッサ７２は信号ＩＧＮＲＩをハイにセット
し、その種々のルーチン（例えば、トランスファケース
１４の現在の状態を決定すること）を開始する。トラン
スファケース１４を制御するためにマイクロプロセッサ
７２により実施されるルーチンは当業者には周知であ
る。更に、上に論述された種々の入力に応答してモータ
ー駆動回路７４に供給されるコマンドを発生するための
マイクロプロセッサ７２のプログラミングは、当該技術
分野の技術水準内にあり、従ってここでは詳述しない。

【００２１】自動車点火装置がオンの状態にあるかぎ
り、信号−ＩＧＮＯＮはアサートされた状態に（すなわ
ち、論理ゼロに）とどまり、マイクロプロセッサ７２は
動作モードで動作し続け、論理１の信号ＩＧＮＲＩはリ
セット回路７０からの更なるリセット信号を防止する。
自動車点火装置がオフに切り換えられ、信号−ＩＧＮＯ
Ｎが論理１に復帰すると、マイクロプロセッサ７２は現
在進行中のタスクを終了し、再び待機モードに切り換わ
る。モードを切り換える前に、マイクロプロセッサ７２
は信号−ＩＧＮＯＮがほぼ２００ミリ秒の間連続的にア
サートされない状態を続けるまで待つ。その後、マイク
ロプロセッサ７２はスリープ状態になり、リセット回路
７０からの別の出力信号−ＲＥＳＥＴを待つ。

【００２２】マイクロプロセッサ７２の出力側には、ト
ランスファケース１４の電子制御式の軸継手を駆動する
出力段が設けられる。図に例示された電気切換式のトラ
ンスファケース・システム１０においては、この出力段
は、トランスファケース１４の電子制御式の軸継手によ
って利用されるモーター５８を動作させるモーター駆動
回路７４の形になっている。モーター駆動回路７４は、
いずれかの方向にモーター５８に動作電流を供給してモ
ーター５８の回転の二方向制御を行う通常のモーター駆
動回路でよい。モーター駆動回路７４の適切な実現は当
業者には周知である。このような回路の１つは前記の米
国特許第４，６６４，２１７号に記述されている。望ま
しくは、モーター駆動回路７４は、駆動トランジスタそ
の他の半導体スイッチのＨブリッジを用いて２本のモー
ター線５８ａ，５８ｂのそれぞれを電源又は接地に選択
的に接続し又は切り離すことによって実現される。モー
ター駆動回路７４はマイクロプロセッサ７２と駆動トラ
ンジスタとの間にインタフェース回路（図示せず）を含
むことができる。このインタフェース回路は、マイクロ
プロセッサ７２がモーター駆動回路７４に指令して、駆
動トランジスタの導通及び非導通状態の望ましくない組
合せを含む、短絡状態その他の動作モードになるのを防
止する。望ましくは、このインタフェース回路はマイク
ロプロセッサ７２から時計方向コマンド、逆時計方向コ
マンド及びイネーブル信号を受け取る組合せ論理回路を
用いて実現される。時計方向コマンド及び逆時計方向コ
マンドはモーター５８の回転方向を指定するために使用
され、イネーブル信号はこれら２つのコマンドのどちら
が実施するべきかを指定するために使用される。望まし
くは、モーター５８の付勢後、モーター５８はマイクロ
プロセッサ７２によって、電流が供給された方の線を開
路し他方の線を接地したままに維持することにより減磁
状態になるように指令される。減磁に続いて、モーター
５８は制動モードに置かれることが望ましく、この制動
モードにおいては両方のモーター線５８ａ，５８ｂは適
宜の駆動トランジスタによって接地される。モーター駆
動回路７４はマイクロプロセッサ７２にステータス・フ
ィードバックを供給することができる。これは、モータ
ー駆動回路７４の２つの出力が低インピーダンス状態と
高インピーダンス状態のいずれにあるかを示すので、マ
イクロプロセッサ７２はモーター５８の動作を監視して
故障状態の発生を検出することができる。

【００２３】極めて好適な実施の形態においては、マイ
クロプロセッサ７２はモトローラ製のＭＣ６８ＨＣ７０
５Ｃ４であり、トランジスタ９２もモトローラ製のＭＵ
Ｎ２２１４Ｔ１トランジスタであり、抵抗８４，９６，
９８はそれぞれそ４７ｋΩの抵抗値を有しており、抵抗
８７は１００ｋΩの抵抗値を有しており、抵抗１００は
３．３ｋΩの抵抗値を有しており、コンデンサ８２は１
０００ｐＦの容量を有しており、コンデンサ８６，９
４，１０４はそれぞれ０．１μＦの容量を有している。

【００２４】以上述べたところから明らかなように、こ
の発明は、前記の目的及び利点を達成する電気切換式ト
ランスファケース・システム及びこれのための電子制御
回路を提供する。これまでの記述は、この発明の好適な
実施の形態についてのものであり、この発明は図示され
た特定の実施の形態に限定されるものではない。種々の
変形及び修正は当業者には明らかである。例えば、リセ
ット回路７０を用いてマイクロプロセッサ７２をその待
機モードから抜け出させるハードウェア・リセットを与
える代わりに、点火信号ＩＧＮを使用して割込みを発生
させてマイクロプロセッサを覚醒させ動作モードに入ら
せることができる。その場合、マイクロプロセッサが動
作モードに入ったときに生じる信号ＩＧＮの変化によっ
て発生される割込みを処理するために、適宜の割込みサ
ービスルーチンを使用することができる。この及び他の
すべてのこのような変形及び修正は、特許請求の範囲内
に入るものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明に係る電気切換式のトランスファケ
ース・システムを含み、且つ、子のトランスファケース
・システムにより使用される電子制御回路を概略的に表
す自動車動力伝達系路の上面図。

【図２】 トランスファケース及び電子制御回路を含
む、図１の電気切換式のトランスファケース・システム
の部分概略図。

【図３】 図１及び２の電子制御回路に使用されるマイ
クロプロセッサ用リセット回路を示す概略図。

【符号の説明】

１０ トランスファケース・システム、 １４
トランスファケース、１６ 電子制御回路、
２２ 第１の出力軸、３０ 第２の出
力軸、 ３８ 平歯車組立体、４
０ 入力軸、 ５２，５４
カム、５８ モーター、
７０ リセット回路、７２ マイクロプロセッサ
７４ 出力段

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 点火系統並びに第１及び第２の電子的に
   選択可能な駆動モードを有する自動車のためのトランス
   ファケース・システム（１０）であって、このシステム
   がトランスファケース（１４）と電子制御回路（１６）
   とを有する形式のものであり、 前記トランスファケース（１４）は、回転可能な入力軸
   （４０）、第１及び第２の回転可能な出力軸（２２，３
   ０）、及び、前記入力軸から前記第２出力軸へ駆動トル
   クが伝達されることを可能にするために前記入力軸と前
   記第２出力軸との間に設けられる電子制御式の軸継手
   （３８，５８）を有しており、 前記電子制御回路（１６）は、マイクロプロセッサ（７
   ２）及び出力段（７４）を有しており、前記出力段は前
   記電子制御式の軸継手（３８，５８）に接続されてお
   り、前記マイクロプロセッサは、前記軸継手により第１
   及び第２の駆動モード間で切り換えさせるコマンドを前
   記出力段へ送出するようにプログラム制御の下で動作可
   能である。 トランスファケース・システムにおいて、 前記マイクロプロセッサ（７２）は第１モード及び第２
   モードにおいて選択的に動作可能であって、前記第１モ
   ードにあるときには前記出力段（７４）にコマンドを送
   出するようにプログラム制御の下で動作可能であり、 前記電子制御回路（１６）は、データ入力と前記マイク
   ロプロセッサ（７２）の入力に結合されたリセット出力
   とを有するリセット回路（７０）を備えており、前記マ
   イクロプロセッサが前記第２モードにあるとき、前記リ
   セット回路は、点火系統の活性化を示す信号を前記デー
   タ入力に受け取ったことに応答して前記リセット出力に
   リセット信号を発生するように動作する、ことを特徴と
   するトランスファケース・システム。
2. 【請求項２】 前記第１モードが動作モードであり、前
   記第２モードが低電力待機モードであって、前記マイク
   ロプロセッサ（７２）が前記待機モードにあるとき、前
   記動作モードにあるときよりも少ない電力を消費する、
   請求項１に記載のトランスファケース・システム。
3. 【請求項３】 前記マイクロプロセッサ（７２）が、前
   記リセット信号に応答して前記第１モードに入るように
   動作可能である、請求項２に記載のトランスファケース
   ・システム。
4. 【請求項４】 前記マイクロプロセッサ（７２）が前記
   リセット回路（７０）に結合されたデータ出力を含んで
   おり、前記マイクロプロセッサが前記第１モード及び前
   記第２モードの一つにあるとき、前記マイクロプロセッ
   サが前記データ出力に信号を発生するように動作可能で
   ある、請求項１に記載のトランスファケース・システ
   ム。
5. 【請求項５】 前記リセット回路（７０）が組合せ論理
   回路（７８）及びＲＣ回路（８０）を備える、請求項１
   に記載のトランスファケース・システム。
6. 【請求項６】 前記組合せ論理回路（７８）がそれぞれ
   出力を有する複数のディジタル論理回路素子（８８〜９
   ０）を含んでおり、前記ＲＣ回路（８０）が容量性素子
   （９４）及び抵抗性素子（９６）を備えていて、前記抵
   抗性素子は前記容量性素子と前記論理回路素子の前記出
   力の少なくとも一つとの間に直列に接続されている、請
   求項５に記載のトランスファケース・システム。
7. 【請求項７】 車両のトランスファケース（１４）内の
   電子制御式の軸継手（３８，５８）を制御するための電
   子制御回路（１６）であって、リセット回路（７０）、
   マイクロプロセッサ（７２）及び出力段（７４）を有す
   る形式のものであり、 前記リセット回路（７０）は点火入力と前記のマイクロ
   プロセッサ（７２）に結合されたリセット出力とを有し
   ており、前記マイクロプロセッサは前記出力段（７４）
   に結合されていてコマンド信号を与える少なくとも一つ
   の出力を有しており、前記出力段は前記コマンド信号に
   応答して前記電子制御式の軸継手（３８，５８）に制御
   信号を供給するための出力を有している電子制御回路
   （１６）において、 前記マイクロプロセッサ（７２）は第１モード及び第２
   モードで選択的に動作可能であって、前記第１モードに
   あるときには前記出力段（７４）にコマンドを送出する
   ようにプログラム制御の下で動作可能であり、前記マイ
   クロプロセッサは前記リセット回路（７０）に結合され
   たデータ出力を有しており、前記マイクロプロセッサ
   は、前記第１モードと第２モードとのうちの一つにある
   とき、前記データ出力にモード信号を発生するように動
   作可能であり、 前記リセット回路（７０）は、点火系統の活性化を示す
   信号を前記点火入力に受け取ったことに応答して動作
   し、前記マイクロプロセッサ（７２）が前記第２モード
   にあるとき前記リセット出力にリセット信号を発生する
   ことができることを特徴とする電子制御回路。