JPH09177964A - 車両用流体圧駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 前進走行および後進走行のいずれかにかかわ
らず、ブレーキ失陥時には緊急的に車両を制動させる。 【解決手段】 エンジン１に駆動される前車軸４と、こ
の前車軸４と同期的に駆動されて加圧流体を吐出するポ
ンプ６と、後車軸１８と連結されると共にポンプからの
流体圧に応じて駆動される可変容量ポンプモータ１０
と、ポンプの吐出側と可変容量ポンプモータとを連結す
る高圧配管８Ｈと、ポンプの吸い込み側と可変容量ポン
プモータとを連通する低圧配管８Ｌと、ポンプから可変
容量ポンプモータへ供給する加圧流体の方向を切り換え
る方向切換弁９とを備えた車両用流体駆動装置におい
て、前記方向切換弁９の制御を行うコントローラ２４に
車両の進行方向切換手段２２からの切換信号及び車両の
ブレーキ失陥検出手段２３からの検出信号を入力させた
ことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、原動機の駆動力を
流体圧によって前輪及び後輪に分配する車両用流体圧駆
動装置の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】原動機たるエンジンの駆動力を前輪、後
輪の双方に伝達して走行する４輪駆動車は、基本的には
前輪および後輪のそれぞれをエンジンに直結することに
より実現し得るが、前輪、後輪間に生じる回転速度差に
よって旋回性能が悪化する傾向がある。そのため、最近
では前輪又は後輪の一方をエンジンに直結させて駆動輪
とし、駆動輪から従動輪への駆動力の伝達を油圧によっ
て行なうことで、両輪間の回転速度差を吸収するように
構成している。

【０００３】従来、この種の車両用流体圧駆動装置とし
ては、例えば特開平３−３５６号に記載の技術が知られ
ている。これは駆動軸の回転速度に応じた油圧を発生す
る第１軸の油圧ポンプと、従動軸の回転速度に応じた油
圧を発生する第２軸の油圧ポンプとを備え、一方の吐出
口と他方の吸込口との間を各別の油路にて連通させた４
輪駆動車であって、前記両油路を相互に連通するバイパ
ス油路と該バイパス油路の中途に配設された可変絞り手
段と具備した構成からなり、第１軸の油圧ポンプの吐出
油は、可変絞り手段の開度に応じてバイパス油路と第２
軸の油圧ポンプとに分配され、従動輪への駆動力の伝達
量を可変絞り手段の開度に応じて変化させて、車速の高
低や操舵角度の大小など走行状態に応じた駆動力の伝達
特性を得るようにしたものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の車両用流体圧駆動装置にあっては、第１軸の油
圧ポンプと第２軸の油圧ポンプは車両が前進する場合と
後進する場合とでは油の流れが逆になり、両方の油路と
も高圧になる構成となっていたため、駆動時において第
１軸が空転した時には高圧が発生し、第２軸を油圧モー
タとして駆動することで４輪駆動にできるものの、ブレ
ーキ失陥等による著しく緊急的な車両制動が難しくなる
場合が考えられた。

【０００５】そこで本発明は、前進走行および後進走行
のいずれかにかかわらず、ブレーキ失陥時には緊急的に
車両を制動させることができる車両用流体圧駆動装置を
提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、原動機に駆動される第１駆動軸と、この
第１駆動軸と同期的に駆動されて加圧流体を吐出するポ
ンプと、第２駆動軸と連結されると共に前記ポンプから
の流体圧に応じて駆動されるモータと、前記ポンプの吐
出側とモータとを連結する高圧流路と、前記ポンプの吸
い込み側とモータとを連通する低圧流路と、前記ポンプ
からモータへ供給する加圧流体の方向を切り換える切換
手段と、変速機の前進または後進シフト位置に応じて前
記切換手段を切り換える進行方向切換手段とを備えた車
両用流体圧駆動装置において、前記切換手段の制御をコ
ントローラからの指令によって行うと共に、該コントロ
ーラからの指令は前記進行方向切換手段からの切換信号
及び車両のブレーキ失陥検出手段からの検出信号に基づ
いて行うことを特徴とする。

【０００７】特に、前記車両のブレーキ失陥検出手段で
失陥を検出した場合、前記コントローラは進行方向切換
手段により検出した進行方向と逆の方向に指令を出し、
前記切換弁を切り換えることで、ポンプ側で吐出した油
とモータ側で吐出した油とによって高圧流路中で高圧が
発生し、前輪および後輪にブレーキ力が発生し、ブレー
キ失陥時に緊急減速が可能となる。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下添付図面に基づいて本発明に
係る車両用流体圧駆動装置の実施例を詳細に説明する。
図１は前輪駆動車に本発明を適用して４輪駆動車とした
場合の一実施例を示したものであり、エンジン１の駆動
力が変速機２を介して前輪５側の差動装置３に入力さ
れ、差動装置３の出力側に連結された第１駆動軸として
の前車軸４を介して前輪５が駆動される。

【０００９】また差動装置３の出力側には流体圧として
油圧を供給するポンプ６がギアを介して連結され、ポン
プ６は前輪５と同期的に駆動される。ポンプ６の吸入ポ
ート６ｂはタンク７に連通すると共に、低圧流路として
の低圧配管８Ｌを介して前進及び後進を切り換える電磁
式の方向切換弁９のタンクポートＴに接続される。一
方、ポンプ６の吐出ポート６ａは高圧流路としての高圧
配管８Ｈを介して方向切換弁９のポンプポートＰに接続
される。

【００１０】上記ポンプ６は、例えば吸い込み絞り型の
ピストンポンプ等で構成され、吐出ポート６ａと吸入ポ
ート６ｂは入れ代わることがない。即ち、ポンプ６は回
転方向が逆転した場合にも常時同一方向へ圧油を吐出
し、この吐出流量は所定の回転速度までは回転速度の増
大に比例し、所定の回転速度以上では最大吐出流量で飽
和する。

【００１１】車両の前進及び後退に応じて後輪１９の回
転方向を切り換えるための方向切換弁９は、第２駆動軸
としての後車軸１８の差動装置１７を駆動する可変容量
ポンプモータ１０に接続され、方向切換弁９の出力ポー
トＡ，Ｂを可変容量ポンプモータ１０のポート１０ａ，
１０ｂに選択的に切り換えることで、後輪１９を前進又
は後進方向に駆動する。この可変容量ポンプモータ１０
は、例えば斜板式のピストンモータ（ポンプ）で構成さ
れ、斜板の傾転角を後述する斜板駆動機構１２で制御す
ることにより容量を変更する。なお、方向切換弁９の励
磁は、後述する制御手段によって行われ、前輪５及び後
輪１９の駆動方向は同期的に切り換えられる。

【００１２】ここで、方向切換弁９は、非通電状態のノ
ーマル位置でポンプポートＰを出力ポートＡに、タンク
ポートＴを出力ポートＢに接続する一方、通電状態のオ
フセット位置ではポンプポートＰを出力ポートＢに、タ
ンクポートＴを出力ポートＡにそれぞれ接続する。

【００１３】方向切換弁９のノーマル位置では高圧配管
８Ｈの圧油を可変容量ポンプモータ１０のポート１０ａ
に接続すると共に、低圧配管８Ｌをポート１０ｂに接続
して可変容量ポンプモータ１０を正転させ、差動装置１
７を介して後輪１９を前進方向へ駆動する一方、オフセ
ット位置では高圧配管８Ｈの圧油を可変容量ポンプモー
タ１０のポート１０ｂに接続すると共に、低圧配管８Ｌ
をポート１０ａに接続して可変容量ポンプモータ１０を
逆転させ、差動装置１７を介して後輪１９を後進方向へ
駆動する。

【００１４】この可変容量ポンプモータ１０の流量は、
方向切換弁９のタンクポートＴの近傍の低圧配管８Ｌに
介装されたオリフィス１１の両端に発生する差圧に基づ
いて、斜板駆動機構１２が可変容量ポンプモータ１０の
斜板傾転角を制御することにより容量を変更し、例えば
後輪１９側に基づく車速に応じて前輪５に対する後輪１
９への駆動トルクの配分比率を変更することが可能とな
る。

【００１５】ここでは、可変容量ポンプモータ１０の容
量、即ち吐出流量を前輪５と後輪１９の回転数が同一の
場合には、ポンプ６の吐出流量より大きく設定すること
により、前輪５と後輪１９の回転数がほぼ等しい通常走
行中では前輪５を主体に駆動するよう設定する。つま
り、この通常走行中では、ポンプ６の吐出流量よりも可
変容量ポンプモータ１０の容量（吸い込み流量）が大き
いため、ポンプ６の吐出圧はほとんど上昇せず、エンジ
ン１によるポンプ６の駆動負荷を極めて小さなものとす
ることができる。

【００１６】可変容量ポンプモータ１０の吐出流量をポ
ンプ６の吐出流量より大きく設定したため、前輪５と後
輪１９の回転数がほぼ等しい場合には可変容量ポンプモ
ータ１０が吸い込む作動油が不足してキャビテーション
を発生する場合があるため、高圧配管８Ｈと低圧配管８
Ｌとの間の連通路１４Ａに介装されたチェック弁１５に
よってタンク７側から可変容量ポンプモータ１０へ不足
した作動油を供給する。なお、連通路１４Ａと平行して
配設された連通路１４Ｂには後述するライン圧の立ち上
がり特性を設定するオリフィス１６が設けられ、このオ
リフィス１６によるシステムリークによってライン圧の
立ち上がりが設定される。

【００１７】ポンプ６が可変容量ポンプモータ１０へ伝
達するトルクは、高圧配管８Ｈと低圧配管８Ｌとの間に
介装されたリリーフ弁１３によって決定されるポンプ６
の最大吐出圧によって制限される。また、方向切換弁９
はソレノイド２１の励磁によって切り換わる。ソレノイ
ド２１の励磁は、進行方向切換手段２２からの切換信号
及びブレーキ失陥検出手段２３からの検出信号に基づい
てコントローラ２４によって制御されている。

【００１８】図２は上記コントローラ２４の回路構成の
一例を示したものである。この図で符号２５はイグニッ
ションスイッチ、２２は後進切換スイッチ（進行方向切
換手段）である。この後進切換スイッチ２２は、変速機
２が後進位置にあることを検出するもので、第１リレー
２７及び第３リレー２９を介して前記ソレノイド２１に
接続されている。変速機２が後進位置にある時には後進
切換スイッチ２２がオンとなり、第１リレー２７及び第
３リレー２９が作動してソレノイド２１が励磁され、方
向切換弁９はノーマル位置からオフセット位置へ駆動さ
れて高圧配管８Ｈからの圧油が可変容量ポンプモータ１
０のポート１０ｂへ供給され、後輪１９を後進方向へ駆
動する。

【００１９】一方、符号２３はブレーキ失陥検出スイッ
チ（ブレーキ失陥検出手段）であり、第２リレー２８及
び第４リレー３０を介して前記ソレノイド２１に接続さ
れており、ブレーキ失陥時にはブレーキ失陥検出スイッ
チ２３がオンとなり、第２リレー２８及び第４リレー３
０が作動してソレノイド２１が励磁される。

【００２０】次に本発明の作用を図３及び図４に基づい
て説明する。先ず、前進走行中は、後進切換スイッチ２
２がオフとなり（ステップ１）、またブレーキ失陥検出
スイッチ２３もオフとなる（ステップ２）。このとき、
第１リレー２７は断、第２リレー２８は接、第３リレー
２９は接、第４リレー３０は断となって、回路Ａ，Ｂに
は電流が流れないため、方向切換弁９を駆動するソレノ
イド２１は励磁されない（ステップ３）。それ故、方向
切換弁９がノーマル位置の状態を保持し、高圧配管８Ｈ
からの圧油が可変容量ポンプモータ１０のポート１０ａ
へ供給されて後輪１９を前進方向に駆動する。

【００２１】前進走行中にブレーキ系に不具合が生じた
場合、通常はエンジンブレーキやシフトダウン、更には
エンジンオフやサイドブレーキ等で減速して緊急避難す
るが、この時にブレーキ失陥検出スイッチ２３がオンに
なると（ステップ２）、第３リレー２９と第４リレー３
０が共に接となり、回路Ｂが接続されるためにソレノイ
ド２１が励磁され（ステップ４）、方向切換弁９はノー
マル位置からオフセット位置へ駆動されて高圧配管８Ｈ
からの圧油と可変容量ポンプモータ１０のポート１０ｂ
からの圧油が両方より供給され高圧配管８Ｈが高圧とな
って車両にブレーキがかかり、車両を減速することがで
きる。ここでの減速度は、リリーフ弁１３の設定圧力で
決まり、その設定圧力に見合った減速が得られる。

【００２２】一方、後進走行中は、後進切換スイッチ２
２がオンとなり（ステップ１）、ブレーキ失陥検出スイ
ッチ２３がオフとなるため（ステップ２’）、第１リレ
ー２７は接、第２リレー２８は接、第３リレー２９は
断、第４リレー３０は断となる。その結果、回路Ａが接
続されてソレノイド２１が励磁され（ステップ４）、方
向切換弁９はノーマル位置からオフセット位置へ駆動さ
れて高圧配管８Ｈからの圧油が可変容量ポンプモータ１
０のポート１０ｂへ供給され、後輪１９を後進方向へ駆
動する。

【００２３】後進走行中にブレーキ系に不具合が生じて
緊急的にブレーキが必要な場合には、ブレーキ失陥検出
スイッチ２３がオンになり（ステップ２’）、第１リレ
ー２７が接、第２リレー２８が断、第３リレー２９が
断、第４リレー３０が接となるため、回路Ａ，Ｂのいず
れも電流が流れない。その結果、方向切換弁９のソレノ
イド２１はオフとなり（ステップ３）、方向切換弁９は
オフセット位置からノーマル位置へ駆動されるため、高
圧配管８Ｈからの圧油と後輪１９より駆動された可変容
量ポンプモータ１０のポート１０ａからの圧油が高圧配
管８Ｈで高圧となって車両にブレーキがかかり、車両を
減速することができる。

【００２４】図５はブレーキ失陥検出スイッチ２３とし
て、ブレーキ油圧とブレーキペダルストロークとを用い
た時の実施例をフローチャートで示したものである。こ
の場合には先ずブレーキペダルストロークとブレーキ油
圧とが読み込まれ（ステップ１）、次いで後進切換スイ
ッチ２２がオフか否かの判断がなされる（ステップ
２）。後進切換スイッチ２２がオン、オフいずれの場合
もブレーキペダルストロークが設定値より大きく且つブ
レーキ油圧が設定値より小さいかの判断がなされ（ステ
ップ３），（ステップ３’）、前進走行中は前記（ステ
ップ３）においてイエス（Ｙ）の判断がなされた時に方
向切換弁９のソレノイド２１がオンとなり（ステップ
４）、後進走行中は前記（ステップ３’）においてノー
（Ｎ）の判断がなされた時に方向切換弁９のソレノイド
２１がオンとなる（ステップ５）。

【００２５】図６はブレーキ失陥検出スイッチ２３とし
て、ブレーキ油圧とブレーキ踏力とを用いた時の実施例
をフローチャートで示したものである。この場合には先
ずブレーキ踏力とブレーキ油圧とが読み込まれ（ステッ
プ１）、次いで後進切換スイッチ２２がオフか否かの判
断がなされる（ステップ２）。後進切換スイッチ２２が
オン、オフいずれの場合もブレーキ踏力が設定値より大
きく且つブレーキ油圧が設定値より小さいかの判断がな
され（ステップ３），（ステップ３’）、前進走行中は
前記（ステップ３）においてイエス（Ｙ）の判断がなさ
れた時に方向切換弁９のソレノイド２１がオンとなり
（ステップ４）、後進走行中は前記（ステップ３’）に
おいてノー（Ｎ）の判断がなされた時に方向切換弁９の
ソレノイド２１がオンとなる（ステップ５）。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る車両
用流体圧駆動装置によれば、加圧流体の方向を切り換え
る切換手段の制御を、車両の進行方向切換手段と車両の
ブレーキ失陥検出手段に基づいて行うようにしたから、
前進走行および後進走行のいずれの場合にも、ブレーキ
失陥時には緊急的に車両を制動させることができる。

【００２７】また、ブレーキ失陥を検出した時は、加圧
流体の方向を切り換えることにより前輪側からの駆動に
よる圧油と後輪側からの駆動による圧油を高圧流路で高
圧化することで車両の制動が可能となる。

【００２８】さらに、高圧流路と低圧流路間にリリーフ
弁を設け、高圧流路内の最高圧力を規制することにより
適度なブレーキ力の設定が可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る車両用流体圧駆動装置の全体構成
図である。

【図２】上記車両用流体圧駆動装置におけるコントロー
ラの回路構成図である。

【図３】コントローラによるソレノイド制御のフローチ
ャート図である。

【図４】コントローラによるソレノイド制御のパターン
図である。

【図５】ブレーキ欠陥検出手段の一具体例を示すソレノ
イド制御のフローチャート。

【図３】ブレーキ欠陥検出手段の他の例を示すソレノイ
ド制御のフローチャート。

【符号の説明】

１ エンジン（原動機） ２ 変速機 ４ 前車軸（第１駆動軸） ６ ポンプ ８Ｈ 高圧配管 ８Ｌ 低圧配管 ９ 方向切換弁（切換手段） １０ 可変容量ポンプモータ １８ 後車軸（第２駆動軸） ２１ ソレノイド ２２ 後進切換スイッチ（進行方向切換手段） ２３ ブレーキ失陥検出スイッチ（ブレーキ失陥検出手
段） ２４ コントローラ

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成８年３月２６日

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図面の簡単な説明

【補正方法】変更

【補正内容】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る車両用流体圧駆動装置の全体構成
図である。

【図２】上記車両用流体圧駆動装置におけるコントロー
ラの回路構成図である。

【図３】コントローラによるソレノイド制御のフローチ
ャート図である。

【図４】コントローラによるソレノイド制御のパターン
図である。

【図５】ブレーキ欠陥検出手段の一具体例を示すソレノ
イド制御のフローチャート。

【図６】ブレーキ欠陥検出手段の他の例を示すソレノイ
ド制御のフローチャー

【符号の説明】 １ エンジン（原動機） ２ 変速機 ４ 前車軸（第１駆動軸） ６ ポンプ ８Ｈ 高圧配管 ８Ｌ 低圧配管 ９ 方向切換弁（切換手段） １０ 可変容量ポンプモータ １８ 後車軸（第２駆動軸） ２１ ソレノイド ２２ 後進切換スイッチ（進行方向切換手段） ２３ ブレーキ欠陥検出スイッチ（ブレーキ欠陥検出
手段） ２４ コントローラ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大和田 正次 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産 自動車株式会社内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原動機に駆動される第１駆動軸と、この
   第１駆動軸と同期的に駆動されて加圧流体を吐出するポ
   ンプと、第２駆動軸と連結されると共に前記ポンプから
   の流体圧に応じて駆動されるモータと、前記ポンプの吐
   出側とモータとを連結する高圧流路と、前記ポンプの吸
   い込み側とモータとを連通する低圧流路と、前記ポンプ
   からモータへ供給する加圧流体の方向を切り換える切換
   手段と、変速機の前進または後進シフト位置に応じて前
   記切換手段を切り換える進行方向切換手段とを備えた車
   両用流体圧駆動装置において、 前記切換手段の制御をコントローラからの指令によって
   行うと共に、該コントローラからの指令は前記進行方向
   切換手段からの切換信号及び車両のブレーキ失陥検出手
   段からの検出信号に基づいて行うことを特徴とする車両
   用流体圧駆動装置。
2. 【請求項２】 前記車両のブレーキ失陥検出手段で失陥
   を検出した場合、前記コントローラは進行方向切換手段
   により検出した進行方向と逆の方向に指令を出し、前記
   切換弁を切り換えることを特徴とする請求項１記載の車
   両用流体圧駆動装置。
3. 【請求項３】 前記高圧流路と前記低圧流路間に最高圧
   力を規制するリリーフ弁を設け、前記車両のブレーキ失
   陥検出手段で失陥を検出して切換弁を切り換える時には
   リリーフ弁の設定圧力を制動力としたことを特徴とする
   請求項１又は２記載の車両用流体圧駆動装置。
4. 【請求項４】 前記ブレーキ失陥検出手段がブレーキ油
   圧とブレーキペダルストロークであり、前記ブレーキペ
   ダルストロークが設定値より大きく且つブレーキ油圧が
   設定値より小さい時にブレーキ失陥とすることを特徴と
   する請求項１又は２記載の車両用流体圧駆動装置。
5. 【請求項５】 前記ブレーキ失陥検出手段がブレーキ油
   圧とブレーキ踏力であり、前記ブレーキ踏力が設定値よ
   り大きく且つブレーキ油圧が設定値より小さい時にブレ
   ーキ失陥とすることを特徴とする請求項１又は２記載の
   車両用流体圧駆動装置。