JPH11342761A - 4輪駆動システム - Google Patents
4輪駆動システムInfo
- Publication number
- JPH11342761A JPH11342761A JP15315598A JP15315598A JPH11342761A JP H11342761 A JPH11342761 A JP H11342761A JP 15315598 A JP15315598 A JP 15315598A JP 15315598 A JP15315598 A JP 15315598A JP H11342761 A JPH11342761 A JP H11342761A
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- Japan
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- wheel drive
- engine
- drive system
- sensor
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- Arrangement And Mounting Of Devices That Control Transmission Of Motive Force (AREA)
Abstract
WDへの切り換え時におけるショックの発生を防止でき
る4輪駆動システムを提供する。 【解決手段】 内方部材と外輪の間にローラを組み込
み、内方部材と外輪の間で回転の伝達と遮断を行う2ウ
ェイクラッチ10と、このクラッチ10のロックとフリ
ーを制御する電磁クラッチ11と、2ウェイクラッチ1
0のロックとフリーを制御する電流制御手段を備えた回
転伝達装置において、電流制御手段への電流を、エンジ
ンの負荷状態を示す状態センサーcからの入力信号に依
存して制御し、これにより、電磁コイルに正規の電流を
流してから2ウェイクラッチ10がロックになるまでの
応答遅れの時間を短縮し、4WDへの切り換え時におけ
るショックの発生を防止する。
Description
上において、駆動力の伝達と遮断の切換えを行う4輪駆
動システムに関する。
回すると、いわゆるタイトコーナブレーキング現象が発
生するが、この問題を解決する手段として、本出願人
は、特願平8−150940号や特願平9−28001
号によってローラ型2ウェイクラッチと電磁コイルを使
用した回転伝達装置を提案している。
うに、前輪1の各端部にハブクラッチ2が装着されてい
るFRベースの4WD車において、エンジン3に連なる
トランスミッション4からの出力をトランスファ5の内
部の入力軸6を介して直接後輪7の推進軸8に伝達し、
トランスファ5の内部に、入力軸6と、それと同軸上か
つ相対回転可能に装着されたチェンスプロケット9との
回転伝達と遮断を行うためのローラ係合型の2ウェイク
ラッチ10と、このクラッチ10のロックとフリーを制
御する電磁クラッチ11を設け、これによって、従来の
典型的なパートタイム4WDの走行モード(2WD、4
WD−Hi、4WD−Lo)に加えて、4WDのAUT
O(制御)モードが追加されている。
ラッチ10と電磁クラッチ11の具体的な構造を示し、
2ウェイクラッチ10は、内方部材12と外輪13を軸
受を介して同軸上に回転可能に嵌合させ、内方部材12
と外輪13の一方に複数のカム面14を設け、他方に円
筒面15を設け、両面間に楔形空間を形成し、その楔形
空間内に保持器16を設け、保持器16に形成した複数
のポケットに係合子としてのローラ17を組み込み、ロ
ーラ17が円筒面15とカム面14に係合しない中立位
置へ保持器16を支持付勢するスイッチばね18を、保
持器16とカム面14を有する内方部材12または外輪
13との間で係止して形成されている。
は内方部材12に固定された摩擦フランジ19と、保持
器16の端部に保持器16とスライド可能、相対回転不
可能に嵌合したアマチュア20を適当な隙間を介して重
ね合わせ、その摩擦フランジ19とアマチュア20を磁
力により圧接させるための電磁コイル21を設け、電磁
コイル21の電流をオン−オフすることによってローラ
17を係合または空転されるようになっている。
後輪又は前後推進軸の回転速度を検出する回転センサー
a、bが各々装着されており、モード切替スイッチ22
のAUTOモード時には、ECU23(コントローラ)
が上記回転センサーa、bからの信号を基に、後輪7の
スリップを感知し、リアルタイムに電磁コイル21へ電
流を加え、2ウェイクラッチ10をロックさせていた。
Oモード選択時の、加速時の基本的な制御ロジックを示
している。従来のシステムでは後輪7側の回転速度が前
輪1側の回転速度より設定値以上上回ったときECU2
3は電磁コイル21へ電流を流す制御を行っていた。
CKモード(4WD−Hi、4WD−Low)に選択す
ると、従来は常時電磁コイル21へ電流を流しており、
2ウェイクラッチ10をあらかじめロックさせておき、
運転者がどんな運転をしても前後輪1、7を直結させ、
安定した4WD機能を確保していた。
制御方法においては、ECU23が設定値以上の後輪の
スリップを感知してから2ウェイクラッチ10をロック
させるが、実際にはECU23が電圧を加え始めて2ウ
ェイクラッチ10がロックするまでには、それ相当の時
間がかかり、これが応答遅れとなる。例えば、凍結路や
滑りやすい路面の低μ路で急発進した場合など、スリッ
プを感知して2ウェイクラッチ10がロックするまでの
時間が長ければ、前輪1と後輪7の回転差は大きくなっ
てしまい、それから2ウェイクラッチ10がロックすれ
ば大きなショックが発生してしまうという問題がある。
ド選択時には、運転者がいつ発進するか不明であるため
に、車両が停止中でアイドリング中であっても、常時電
流を電磁コイル21に流していたが、LOCKモードの
ままで、運転者が休憩などで車両を停止させ、アイドリ
ング状態を長く続けたり、運転者が車から外に出た場
合、電磁コイル21には無駄に電流が流れ続け、電力消
費し、さらにコイルも発熱するという問題があった。
荷状態を検出するセンサーを追加入力し、そのセンサー
の出力信号を基に、運転者の加速意志をより早く判断す
ることによって、電磁コイルへの電流を早めに加え、2
ウェイクラッチをロックさせることにより、低μ路での
急発進時において大きなショックの発生を防止すること
ができる4輪駆動システムを提供することにある。
ジンの負荷状態を検出するセンサーの出力信号を基に、
運転者の運転意志を判断することによって、省電力な4
輪駆動システムを提供することにある。
するため、請求項1の発明は、トランスミッションから
の出力を内部の入力軸を介して直接後輪推進軸へ伝達
し、かつ、前輪推進軸へ動力を分岐し得るFRベースの
4WD車用トランスファの内部または前輪駆動経路上
に、2WDと4WDの切換えを行う回転伝達装置を装着
し、該回転伝達装置が、係合子を用いた2ウェイクラッ
チと、この2ウェイクラッチのロックとフリーを制御す
る電流制御手段を備え、この電流制御手段への電流を、
エンジンの負荷状態を示す状態センサーからの入力信号
に依存して制御する構成を採用したものである。
て、車両の走行モードが手動選択可能であり、常時2ウ
ェイクラッチをロックさせる制御をおこなう走行モード
が選択されたとき、車両が停止中でかつエンジンの負荷
状態センサーが設定値に満たないときは電流制御手段へ
の電流を減少あるいは完全にオフする構成を採用したも
のである。
システムにおいて、エンジンの負荷状態センサーからの
入力がエンジン停止を示す信号レベルであり、かつ車両
が走行中であるとき、強制的に電流制御手段への電流を
オフし、2ウェイクラッチをフリーの状態にする構成を
採用したものである。
システムにおいて、車室内に、この4輪駆動システム用
の警告灯を設け、エンジンの負荷状態センサーからの入
力がエンジン停止を示す信号レベルであるとき、警告灯
を点灯または点滅させる構成を採用したものである。
において、上記エンジン負荷状態センサーからの信号が
コントローラに入力され、コントローラがその信号レベ
ルに応じて電流制御手段への電流を制御するようになっ
ている構成を採用したものである。
において、上記エンジン負荷状態センサーがエンジンの
吸入空気量センサーである構成を採用したものである。
において、上記エンジン負荷状態センサーがエンジンの
吸気負圧センサーである構成を採用したものである。
において、上記エンジン負荷状態センサーがアクセルス
イッチまたはアクセルスロットル開度センサーである構
成を採用したものである。
において、上記エンジン負荷状態センサーがエンジン回
転数センサーである構成を採用したものである。
から9の発明において、上記エンジン負荷状態センサー
に加え、マニュアルトランスミッションの乾式クラッチ
の作動スイッチからの入力信号に依存して電流制御手段
への電流を制御する構成を採用したものである。
示例と共に説明する。
た通りであり、本発明の4WDシステムでは、図1、図
2に示すようにエンジン3の負荷状態を検出するセンサ
ーcがECU23の入力に加えられている。
とき、その加速度合に応じてエンジンの負荷が大きくな
るが、ECU23はAUTOモードにおいて図3に示す
ように、エンジン負荷を示すセンサーcの出力電圧が設
定値より大きくなったことを検出することによって、後
輪7のスリップを感知する前に、運転者が急発進または
急加速しようとしていることを判断し、電磁コイル21
へ電流を流し、2ウェイクラッチ10をロックさせ早期
に4WD化することができる。
においては、運転者がアクセルペダルを踏み込んでから
実際に後輪にトルクが伝達されるまでにタイムラグがあ
る。
せるだけの時間的余裕ができるため、後輪7がスリップ
し始めたときには、すでに2ウェイクラッチ10がロッ
クして4WD化できており、ショックや違和感なしに加
速できる。
急加速などでエンジン負荷が高いときは後輪7側の方が
スリップぎみで速く回転しようとするため、タイトコー
ナブレーキは発生しない。この旋回状態で加速を止めて
も、そのときはエンジン負荷状態センサーcの出力が設
定値以下になるため、ECU23は電磁コイル21の電
流を停止し、2ウェイクラッチ10がフリーになり、タ
イトコーナブレーキが発生する問題は無い。
させる従来の制御ロジックの設定値(設定回転数差)
を、負荷センサーcの出力レベルに依存して変更させる
ことも容易に考えられる。
には、例えば、エンジンの吸入空気量を測定している、
いわゆるエアフローメータが利用できる。エアフローメ
ータは吸入空気量をポテンショメータにより電圧比とし
て検出するもので、その電圧比からエンジンの負荷状態
が感知できる。
を負圧センサーで検出し、エンジンの負荷状態を感知す
ることができる。
る。運転手がアクセル全開に踏み込むと吸気管の圧力は
大気圧近くに上がり、負圧センサーの出力電圧は増加す
る。
は真空に下がり、センサーの出力電力は減少する。
サーとして、アクセルスロットル開度センサーが利用で
きる。このセンサーはスロットルバルブに連動してポテ
ンショメータが動き、スロットル開度に比例した電圧を
出力する。
を検出し、電圧信号に変換するアクセルストロークセン
サー、アクセルペダルの所定の位置を検出するアクセル
スイッチ等も同様に利用できる。
角センサー)も同様に利用可能であり、エンジン回転数
と車輪速度の差から運転手が急加速したことを判断でき
る。
デジタル式でもよく、適当な範囲を段階的に示す信号を
出力するものでも良い。また、一定の値に達すると理論
信号を出力するものでも良い。
て使用してもよく、精度向上のため複数入力しても成立
する。
cはエンジン3や変速機4の制御用等に通常すでに装着
されているものが多く、本発明によるセンサーの追加コ
ストは不要である。
4WDシステムのECU23に直接入力してもよく、又
は、エンジン制御用のECU等を経由し、適当な信号に
変換されて本システムのECU23に入力されても同様
の効果を得る。
ミッションの乾式クラッチが繋がってないときは、アク
セルを踏んでも車輌は駆動されないため、上記のエンジ
ン負荷状態センサーのみでは運転者の加速意志を正確に
判断できないことがある。
式クラッチの作動部分に位置センサー等を設け、ECU
23はこの位置センサーからの入力電圧によって、2ウ
ェイクラッチ10の継合と非継合を判断し、継合時の
み、上述のエンジン負荷状態センサーcの情報に依る制
御を行なう。
サーcはその出力電圧によって、エンスト(エンジンス
トップ)状態も判断できる。
は、これらのセンサーcからエンスト状態を把握し、ど
の走行モードにおいても電磁コイル21への電流出力を
中止して、2ウェイクラッチ10をフリー(2WD)と
し、車両の安全を確保し、更に運転者に対し、インパネ
上のランプ等で警告を表示することができる。
システムのECU23に、エンスト時は論理信号を入力
することによって、エンスト状態を判断することも可能
である。
ッチ22でLOCKモード(4WD−Hi、4WD−L
ow)を選択すると、図3に示すように、車両の前後輪
回転数と上記エンジン負荷状態センサーcからの信号を
もとに、車両の停止状態とエンジンの無負荷またはアイ
ドリング状態を感知し、この条件が満たされるときLO
CKモードであっても電磁コイル21への電流をオフす
るのである。
ば、それは運転者にこれから運転する意志があることを
意味し、エンジン負荷状態センサーcの出力が車輪の動
きよりも先行して変化するのでそれを感知すると再度常
時電流を流す。
ち、前後輪1、7の回転センサーa、bが出力している
ときはエンジン負荷状態センサーの出力に関わらず、常
時電流を流し、走行中の直結4WD機能を確保する。
であっても運転者に走行する意志が無いときは無駄な電
力消費を無くすことができ、経済的である。
ジンの負荷状態を検出するセンサーからの出力を回転伝
達装置のコントローラ入力に加え、この信号に基づいて
制御することにより、後輪の回転が始まる前に、運転者
の急なアクセル操作や運転意志を予測することができる
ため、低μ路で発進した場合など、より速く2ウェイク
ラッチをロックさせて4WD化することができ、4WD
になる時のショックが生じない。
荷状態を検出するセンサーから、停止中に運転者がアク
セルを踏んでいない状態を感知できるため、その場合に
は電磁コイルへの電流をオフすることができ、無駄な電
力消費や発熱を抑えることができる。
サーからエンスト状態が判断できるので、もし、走行中
にエンストが起きれば回転伝達装置のトルク伝達を遮断
し、安全を確保し、かつ運転者に警告を表示することが
できる。
アウトを示す平面図
図
す特性図
のレイアウトを示す平面図
図
同上の縦断側面図
ャート図
Claims (10)
- 【請求項1】 トランスミッションからの出力を内部の
入力軸を介して直接後輪推進軸へ伝達し、かつ、前輪推
進軸へ動力を分岐し得るFRベースの4WD車用トラン
スファの内部または前輪駆動経路上に、2WDと4WD
の切換えを行う回転伝達装置を装着し、該回転伝達装置
が、係合子を用いた2ウェイクラッチと、この2ウェイ
クラッチのロックとフリーを制御する電流制御手段を備
え、この電流制御手段への電流を、エンジンの負荷状態
を示す状態センサーからの入力信号に依存して制御する
ことを特徴とする4輪駆動システム。 - 【請求項2】 請求項1記載の4輪駆動システムにおい
て、車両の走行モードが手動選択可能であり、常時2ウ
ェイクラッチをロックさせる制御をおこなう走行モード
が選択されたとき、車両が停止中でかつエンジンの負荷
状態センサーが設定値に満たないときは電流制御手段へ
の電流を減少あるいは完全にオフすることを特徴とする
4輪駆動システムの制御方法。 - 【請求項3】 請求項1記載の4輪駆動システムにおい
て、エンジンの負荷状態センサーからの入力がエンジン
停止を示す信号レベルであり、かつ車両が走行中である
とき、強制的に電流制御手段への電流をオフし、2ウェ
イクラッチをフリーの状態にすることを特徴とする4輪
駆動システムの制御方法。 - 【請求項4】 請求項1記載の4輪駆動システムにおい
て、車室内に、この4輪駆動システム用の警告灯を設
け、エンジンの負荷状態センサーからの入力がエンジン
停止を示す信号レベルであるとき、警告灯を点灯または
点滅させることを特徴とする4輪駆動システム。 - 【請求項5】 上記エンジン負荷状態センサーからの信
号がコントローラに入力され、コントローラがその信号
レベルに応じて電流制御手段への電流を制御するように
なっている請求項1から4に記載の4輪駆動システム。 - 【請求項6】 上記エンジン負荷状態センサーがエンジ
ンの吸入空気量センサーであることを特徴とする請求項
1から5の何れかに記載の4輪駆動システム。 - 【請求項7】 上記エンジン負荷状態センサーがエンジ
ンの吸気負圧センサーであることを特徴とする請求項1
から5の何れかに記載の4輪駆動システム。 - 【請求項8】 上記エンジン負荷状態センサーがアクセ
ルスイッチまたはアクセルスロットル開度センサーであ
ることを特徴とする請求項1から5の何れかに記載の4
輪駆動システム。 - 【請求項9】 上記エンジン負荷状態センサーがエンジ
ン回転数センサーであることを特徴とする請求項1から
5の何れかに記載の4輪駆動システム。 - 【請求項10】 上記エンジン負荷状態センサーに加
え、マニュアルトランスミッションの乾式クラッチの作
動スイッチからの入力信号に依存して電流制御手段への
電流を制御する請求項1及び5から9の何れかに記載の
4輪駆動システム。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15315598A JP3782891B2 (ja) | 1998-06-02 | 1998-06-02 | 4輪駆動システム |
US09/317,206 US6132332A (en) | 1998-05-25 | 1999-05-24 | Four-wheel drive system |
DE19923970A DE19923970A1 (de) | 1998-05-25 | 1999-05-25 | Vierradantriebssystem |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15315598A JP3782891B2 (ja) | 1998-06-02 | 1998-06-02 | 4輪駆動システム |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11342761A true JPH11342761A (ja) | 1999-12-14 |
JP3782891B2 JP3782891B2 (ja) | 2006-06-07 |
Family
ID=15556240
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP15315598A Expired - Lifetime JP3782891B2 (ja) | 1998-05-25 | 1998-06-02 | 4輪駆動システム |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3782891B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014094592A (ja) * | 2012-11-07 | 2014-05-22 | Kubota Corp | 作業車両の駆動制御機構 |
US9694679B2 (en) | 2012-11-07 | 2017-07-04 | Kubota Corporation | Drive control system for work vehicle |
-
1998
- 1998-06-02 JP JP15315598A patent/JP3782891B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014094592A (ja) * | 2012-11-07 | 2014-05-22 | Kubota Corp | 作業車両の駆動制御機構 |
US9694679B2 (en) | 2012-11-07 | 2017-07-04 | Kubota Corporation | Drive control system for work vehicle |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3782891B2 (ja) | 2006-06-07 |
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