JPS6264627A - ４輪駆動車のセンタデフアレンシヤル制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は前後左右の４輪が全て駆動される４輪駆動車に
おいて、原動機の駆動力を前輪駆動力と後輪駆動力とに
分配するセンタデファレンシャルを作動する状態と作動
しない状態とに切換制御する装置に関するものである。

従来の技術 ４輪駆動車において、前輪と後輪との相対回転を許容し
つつ原動機の駆動力を前輪と後輪とに分配するセンタデ
ファレンシャルを設けることが特開昭５５−８３６１７
号公報に提案されている。

センタデファレンシャルを設けて前輪と後輪との相対回
転を許容すれば、操舵時における前後輪間の旋回半径の
差に起因するブレーキング現象（タイトコーナブレーキ
ング）の発生を回避することができるのである。

しかし、通常の走行時にはタイヤと路面との摩擦力を有
効に利用して安定した走行性能およびブレーキ性能を得
るために、センタデファレンシャルの前輪側出力部材と
後輪側出力部材とを互いに一体的に結合するデファレン
シャルロック機構を設けることが望ましいことも既に知
られている。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、車両走行中にセンタデファレンシャルを
ロック状態にする場合にはサイドブレーキターンの実行
が不可能となるという別の問題が生ずる。サイドブレー
キターンは中低速走行時において僅かに操舵ハンドルを
操作しつつ、後輪に配設された駐車用の機械ブレーキで
あるサイドブレーキを作用させて後輪をロックさせるこ
とにより、車両を急旋回させる運転技法である。ロック
した後輪は横力を受ける能力を失うのに対して、口・ツ
タしていない前輪は横力を受ける能力を備えているため
、車両は後輪のスリップにより前輪を中心として回動す
ることとなり、急旋回が可能となるのであるが、センタ
デファレンシャルがロック状態にあれば、サイドブレー
キにより後輪に制動力が加えられたときこの制動力が動
力伝達系統を介して前輪にも伝達されてしまうためにサ
イドブレーキターンを行うことはできないのである。

本発明はこのような事情を背景として、センタデファレ
ンシャルとデファレンシャルロック機構とを備えた４輪
駆動車においてもサイドブレーキターンを行い得るよう
にすることを課題として為されたものである。

問題点を解決するための手段 そして本願の第一発明は、操作レバーの操作に応じて、
後輪の回転を抑制するサイドブレーキと、原動機の駆動
力を前輪駆動力と後輪駆動力とに分配するセンタデファ
レンシャルとを備えた４輪駆動車に設けられるセンタデ
ファレンシャル制御装置であって、センタデファレンシ
ャルの前輪側出力部材と後輪側出力部材とを一体化する
デファレンシャルロック機構と、そのデファレンシャル
ロック機構をロック状態と解除状態とに切り換えるアク
チュエータと、そのアクチュエータを制御する電気制御
部とを備えたものにおいて、前記操作レバーの操作に先
立って操作されるスイッチを設けるとともに、前記電気
制御部に、そのスイッチの操作に応じてデファレンシャ
ルロック機構を解除状態に切り換えるようにアクチュエ
ータを制御するロック解除制御手段を設けたものである
。

また、本願の第二発明は、第一発明におけると同様なデ
ファレンシャル制御装置において、操作レバーの操作に
先立って操作される第一スイッチと、サービスブレーキ
を作用させるためのブレーキペダルの踏込みを検知する
第二スイッチと、車両の減速度を検出する減速度検出手
段とを設けるとともに、前記電気制御部に、第一スイッ
チの操作に応じて前記デファレンシャルロック機構を解
除状態とするように前記アクチュエータを制御するロッ
ク解除制御手段を設けるとともに、第二スイッチにより
ブレーキペダルの踏込みが検知されたにも拘らず減速度
検出手段が設定値以上の減速度を検出しない場合には第
一スイ・ノチの操作にも拘らずロック解除制御手段が機
能しないようにするロック解除禁止手段を設けたもので
ある。

なお、上記第一発明においても第二発明においても、操
作レバーの操作に先立って操作されるスイッチは、操作
レバーを作用位置に維持するレバーロック機構を解除す
るためのロック解除部材の操作に応じて作動するものと
することがサイドブレーキターンのための操作を簡単に
する上で望ましい。

作用 第一発明に係るセンタデファレンシャル制御装置におい
ては、サイドブレーキを作用させるための操作レバーの
操作に先立ってスイッチが操作されれば、電気制御部が
アクチュエータを制御してデファレンシャルロック機構
を解除状態に切り換えさせる。したがって、サイドブレ
ーキにより後輪に制動力を加えてもその制動力は前輪へ
は伝達されなくなる。

また、第二発明に係るセンタデファレンシャル制御装置
においては、第一発明に係るセンタデファレンシャル制
御装置と同様に第一スイッチの操作に基づいてデファレ
ンシャルロック機構が解１）状態とされるのであるが、
第二スイッチがブレーキの踏込みを検知したにも拘らず
減速度検出手段が設定値以上の減速度を検出しない場合
には、サービスブレーキの故障によりサイドブレーキが
緊急ブレーキとして使用される可能性があるものとして
、ロック機構が解除状態とされずロック状態に維持され
る。

発明の効果 第一発明によれば、上記のように操作レバーの操作に先
立って行われるスイッチの操作に応じて自動的にデファ
レンシャルロック機構が解除状態に切り換えられるため
、それまでセンタデファレンシャルをコック状態として
走行していたにも拘らず、自動的にロックが解かれてサ
イドブレーキターンを行うことが可能となる。

また、第二発明によれば、第一発明と同様にサイドブレ
ーキターンを行うことが可能となる上に、サービスブレ
ーキが故障したためにサイドブレーキが緊急ブレーキと
して使用される場合にはロック機構は解除状態とされず
、センタデファレンシャルはロック状態に維持されてタ
イヤと路面との摩擦力が有効に利用され、十分なブレー
キ効果が得られることとなる。

さらに、操作レバーのレバーロック解除部材が操作レバ
ーの操作に先立って操作されるべきスイッチの操作部材
を兼ねる望ましい実施態様においては、運転者が特に意
識してスイッチ操作を行わなくても通常の通りレバーロ
ーツク解除部材を操作しつつ操作レバーを作用位置へ操
作すれば、センタデファレンシャルが自動的に解除され
るため、サイドブレーキターンのための操作が簡単とな
る特有の効果が得られる。

実施例 以下、第一発明および第二発明に共通の実施例を図面に
基づいて詳細に説明する。

第１図にセンタデファレンシャル１０を概念的に示す。

センタデファレンシャル１０の入力部材１２はトランス
ミッション１４を介して、原動機たるエンジン１６に接
続されている。センタデファレンシャル１０はさらに、
前輪側出力部材１８と後輪側出力部材２０とを備えてお
り、これら百出力部材１８．２０の相対回転を許容しつ
つエンジン１６の駆動力をこれら百出力部材から、図示
しない前輪および後輪に伝達する。

上記前輪側出力部材１８と後輪側出力部材２０とに係合
可能なロック部材２２が設けられており、電気制御部２
４により制御されるアクチュエータ２６によって百出力
部材１８および２０に係合するロック位置と、百出力部
材１８および２０から離間した解除位置とに移動させら
れるようになっている。ロック部材２２が前輪側出力部
材１８と後輪側出力部材２０との両方に係合した状態で
は、百出力部材１８および２０が一体化されてセンタデ
ファレンシャルがロック状態となり、ロック部材２２が
離間した状態ではセンタデファレンシャル１０が解除状
態となる。本実施例においてはこのロック部材２２を主
体としてデファレンシャルロック機構が構成されている
のである。

第２図に後輪とサイドブレーキとを示す、左右後輪３０
　（左後輪は省略）は、リヤデファレンシャル３２を介
して前記後輪側出力部材２ｏに接続されるのであるが、
この後輪３０には機械的な駐車用のブレーキであるサイ
ドブレーキ３４が設けられており、ブレーキケーブル３
６によって操作レバー３８に接続されている。したがっ
て、操作レバー３８の引き起こし操作によってサイドブ
レーキ３４が作用状態となり、後輪３０の回転を抑制す
る。

操作レバー３８を拡大して第３図に示す。操作レバー３
８は軸４０によってセクタ４２に回動可能に取り付けら
れており、引き起こし操作されることによってブレーキ
ケーブル３６を引き締めるようになっているのであるが
、セクタ４２には歯４４が形成される一方、操作レバー
３８には爪４６が軸４８の回りに回動可能に取り付けら
れており、これら歯４４と爪４６との係合によって操作
レバー３８が作用位置、すなわちサイドブレーキ３４を
作用させる位置に維持されるようになっている。歯４４
と爪４６とによってレバーロック機構が構成されている
のであり、爪４６にはロッド５０を介してノブ５２が連
結されてロック解除部材として機能するようにされてい
る。ノブ５２は操作レバー３８の先端部にガイド５４を
介して摺動可能に嵌合されている。ノブ５２がスプリン
グ５６によって操作レバー３８から突出する方向に付勢
されているが、内端部に設けられたフランジ５８がガイ
ド５４に当接することによって突出限度が規定されてい
る。

第４図および第５図に示すように、ガイド５４の内端面
の直径方向に隔たった２箇所には一対の固定接点６０が
埋設されており、これらの固定接点６０はリード線６２
によって別の一対の接点６４に接続されている。一対の
接点６４はそれぞれリード線６６に接続されている。こ
れらのリード線６６は第７図に示すように操作レバー３
８の外周面に長手方向に沿って形成された溝６８内に配
線され、操作レバー３８の基端部において車両のフロア
７０側へ渡されている。なお、必要に応じて操作レバー
３８に溝６８およびリード線６６を覆うカバーを設けて
外観を改善することができる。

一方、前記ノブ５２のフランジ５８には第６図に示すよ
うにリング状の可動接点７２が設けられている。この可
動接点７２は、前述のようにノブ５２がスプリング５６
により突出方向に付勢されていることによって常には前
記一対の固定接点６０に接触し、前記２本のリード線６
６を互いに導通させているが、ノブ５２が押し込み操作
されることによって可動接点６０から離れ、リード線６
６を遮断する。すなわち、可動接点７２と一対の固定接
点６０とが操作レバー３８の操作に先立って操作される
プレスイッチ７４を構成しているのであり、ノブ５２が
その操作部材として機能するようになっているのである
。

上記２本のリード線６６の一方は第８図の電池８０の正
端子に接続され、他方はトランジスタ８２のベースに接
続されている。このトランジスタ８２のコレクタは抵抗
器８４を経て前記電池８０とは別の電池８６の正端子に
接続され、エミッタは電池８６の負端子に接続されてい
る。そして、トランジスタ８２と抵抗器８４との接続点
がコンピュータ８８の入力部９８に接続されている。図
から明らかなように、プレスイッチ７４が閉じた状態で
はトランジスタ８２が導通して入力部９８へはローレベ
ル信号が供給されているが、ノブ５２が押し込み操作さ
れてプレスイッチ７４が開けばトランジスタ８２が非導
通となり、入力部９８ヘハイレベル信号が供給される。

上記入力部９８には、さらに操作レバー３８が引き起こ
し操作されたことを検知するサイドブレーキスイッチ１
００とサービスブレーキの操作部材であるブレーキペダ
ルが踏み込まれたことを検知するサービスブレーキスイ
ッチ１０２と車速センサ１０４およびスロットル開度セ
ンサ１０６が接続されている。入力部９８はバス１０８
によって中央処理装置（ＣＰＵと略称する）１）０に接
続されており、ＣＰＵｌｌ０はさらにＲＯＭＩ　１２、
　ＲＡＭＩ　１４．バックアップＲＡＭ１）６および入
出力部１）８に接続されている。この入出力部１）８に
はさらに、前記センタデファレンシャル１０がロック状
態にあるか、解除状態にあるかを検知するデフアレンジ
中ルセンサ１２０と、センタデファレンシャル１０をロ
ック状態と解除状態とに切り換えるアクチュエータ２６
とが接続されている。入力部９８．バス１０８．ＣＰＵ
１）０、ＲＯＭＩ　１２．ＲＡＭＩ　１４．バックアッ
プＲＡＭＩ　１６．入出力部１）８等から成るコンピュ
ータ８８がサイドブレーキスイッチ１００゜サービスブ
レーキスイッチ１０２．車速センサ１０４、スロットル
開度センサ１０６．デファレンシャルセンサ１２０等と
ともに前記電気制御部２４を構成している。また、プレ
スイッチ７４が操作レバー３８の操作に先立って操作さ
れる第一スイッチを構成し、サービスブレーキスイッチ
１０２がブレーキ操作の行われたことを検知する第二ス
イッチを構成しているのである。

前記ＲＯＭ１）２には第９図のフローチャートで表され
るデファレンシャル制御プログラムが記憶されており、
車両の走行中このプログラムが繰り返し実行されて、セ
ンタデファレンシャル１０のロック状態と解除状態とが
自動的に制御される。

以下、この制御について説明する。

まず、ステップＳｌ（以下、単にＳｌと表示する。他の
ステップについても同様である）が実行されてセンタデ
ファレンシャル１０の状態、すなわちロック部材２２を
駆動するアクチュエータ２６の状態を現在の状態に維持
すべき旨の指令が出力される。続いてＳ２において車速
センサ１０４からの信号に基づいて車速の演算が行われ
、演算された車速■が３３において高速設定車速ｖ１よ
り小さいか否かが判定される。高速設定車速Ｖ工はそれ
以上の高速ではサイドブレーキターンが行われることが
ないか、あるいは行われては危険であるという速度であ
り、例えば８０〜１）００ｋ／ｈの範囲において適宜設
定される。Ｓ３の判定結果がＮｏ、すなわち車速か高速
設定車速■１以上であった場合にはプログラムの実行は
ステップＳ１に戻り、以下Ｓｌ、Ｓ２，３３が繰り返し
実行される。

Ｓ３の判定結果がＹＥＳ、すなわち車速Ｖが高速設定車
速■□より小さい場合には、Ｓ４においてブレーキペダ
ルが踏み込まれているか否かが判定され、踏み込まれて
いればＳ５において車速センサ１０４からの信号に基づ
いて減速度が演算される。そして、演算された減速度が
３６において設定値（０，０３ないし０．０６ｇ程度に
設定される）以上であるか否かが判定される。すなわち
、サービスブレーキが正常に作動する状態であるか否か
が判定されるのであり、もし設定値以上でなければサー
ビスブレーキが故障しており、そのためにサイドブレー
キが緊急ブレーキとして使用される可能性があるため、
センタデファレンシャル１０はロック状態に保つことが
望ましく８８以下は実行されない。

一方、Ｓ４の判定結果がＮＯｌすなわちブレーキペダル
が踏み込まれていなければ、Ｓ７においてスロットル開
度センサ１０６からの信号に基づいてスロットルが閉じ
られているか否かが判定される。閉じられていなければ
車両は通常走行状態にあるのであるから、センタデファ
レンシャル１０のロックを解く必要がなく、プログラム
の実行はＳｌに戻る。しかし、スロットルが閉じられて
いればエンジンブレーキがかけられており、サイドブレ
ーキターンが行われる可能性があるため、ステップＳ８
が実行される。つまり、ブレーキペダルが踏み込まれ、
かつ、サービスブレーキが正常に作動している場合と、
スロットルが閉じられている場合とのいずれかにおいて
Ｓ８が実行されるのである。

Ｓ８において、プレスイッチ７４が操作されているか否
か、すなわち操作レバー３８のノブ５２が押し込み操作
されているか否かが判定され、操作されていなければ運
転者にサイドブレーキターンを行う意志がないのである
からプログラムの実行はＳｌに戻る。サイドブレーキタ
ーンを行う場合には操作レバー３８を引き起こしてサイ
ドブレーキを作用させた後、所定の時期に速やかに解除
する必要があるため、運転者は必ずノブ５２を押し込ん
で爪４６が歯４４に係合しない状態で操作レバー３８の
引き起こし操作を行うため、サイドブレーキターンの実
行前には必ずプレスイッチ７４の操作が行われる。した
がって、この操作に基づいてＳ９においてセンタデファ
レンシャル１０のロックが解除されれば、サイドブレー
キターンが実行される際には必ずセンタデファレンシャ
ル１０が解除状態にあることとなるのである。

その後、ＳＩＯおよびＳ１）が実行され、操作レバー３
８が非作用位置に戻されるとともに車両が低速設定値Ｖ
２　　（例えば１０ないし２０ｋａ＋／ｈ程度の値に設
定される）を超えて走行し始めたか否かが判定され、再
判定の結果がＹＥＳとなればＳ１２においてセンタデフ
ァレンシャル１０が再びロック状態とされ、プログラム
の実行はＳｌに戻る。

以上の説明から明らかなようにＲＯＭ１）２の３８．３
９を実行するためのプログラムが記憶されている領域と
ＣＰＵＩ　１０．入力部９８．入出力部１）８等によっ
てロック解除制御手段が構成され、ＲＯＭＩ　１２の３
４．Ｓ５．３６を実行するためのプログラムが記憶され
ている領域とＣＰＵ１）０とによってロック解除禁止手
段が構成されているのである。また、車速センサ１０４
．ＣＰＵＩ　１０およびＲＯＭＩ　１２のＳ５を実行す
るプログラムが記憶されている領域が減速度検出手段を
構成している。

なお、本実施例においてはサイドブレーキターンの実行
に先立って必然的に行われるノブ５２の押し込み操作に
よってプレスイッチ７４が作動し、ツレによってセンタ
デファレンシャル１０のロックが解除されるようになっ
ているため、サイドブレーキターンを行うための操作が
簡便となる利点が得られるのであるが、ノブ５２の操作
とは無関係にサイドブレーキターンの実行に先立って操
作されるスイッチを設けることも可能である。

また、サービスブレーキが故障した場合には、センタデ
ファレンシャル１０がロック状態に維持されることが望
ましいのであるが、不可欠ではなく、センタデファレン
シャル制御プログラムの３４ないしＳ６を省略すること
も可能であり、この態様は第一発明の実施例である。

その他、いちいち例示することはしないが、当業者の知
識に基づいて種々の変形、改良を施した態様で本発明を
実施し得ることは勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例装置を概念的に示す説明図で
ある。第２図は本発明の一実施例装置の一部である操作
レバーを後輪およびサイドブレーキと共に示す系統図で
ある。第３図は第２図における操作レバーを拡大すると
ともに要部を断面にして示す図であり、第４図および第
５図は第３図の操作レバーに装着されるガイドの正面断
面図および底面図である。第６図は第３図の操作レバー
に装着されるノブの斜視図である。第７図は第３図にお
ける■−■断面図である。第８図は第１図における電気
制御部の詳細を示すブロック図である。第９図は第８図
のＲＯＭに記憶されているセンタデファレンシャル制御
プログラムを示すフローチャートである。 １０：センタデファレンシャル １８：前輪側出力部材　　２０：後輪側出力部材２２：
ロック部材（ロック機構） ２４：電気制御部　　　　２６：アクチユエータ３４：
サイドブレーキ　　３８：操作レバー５２ニツプ　　　
　　　　５４ニガイド５６：スプリング

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）操作レバーの操作に応じて、後輪の回転を抑制す
   るサイドブレーキと、原動機の駆動力を前輪駆動力と後
   輪駆動力とに分配するセンタデファレンシャルとを備え
   た４輪駆動車に設けられるセンタデファレンシャル制御
   装置であって、前記センタデファレンシャルの前輪側出
   力部材と後輪側出力部材とを一体化するデファレンシャ
   ルロック機構と、そのデファレンシャルロック機構をロ
   ック状態と解除状態とに切り換えるアクチュエータと、
   そのアクチュエータを制御する電気制御部とを備えたも
   のにおいて、 前記操作レバーの操作に先立って操作されるスイッチを
   設けるとともに、前記電気制御部に、そのスイッチの操
   作に応じて前記デファレンシャルロック機構を解除状態
   に切り換えるように前記アクチュエータを制御するロッ
   ク解除制御手段を設けたことを特徴とする４輪駆動車の
   センタデファレンシャル制御装置。
2. （２）前記操作レバーに、その操作レバーを作用位置に
   維持するレバーロック機構とそのレバーロック機構を解
   除するロック解除部材とが設けられており、そのロック
   解除部材が前記スイッチの操作部材を兼ねている特許請
   求の範囲第１項記載のセンタデファレンシャル制御装置
   。
3. （３）操作レバーの操作に応じて、後輪の回転を抑制す
   るサイドブレーキと、原動機の駆動力を前輪駆動力と後
   輪駆動力とに分配するセンタデファレンシャルとを備え
   た４輪駆動車に設けられるセンタデファレンシャル制御
   装置であって、前記センタデファレンシャルの前輪側出
   力部材と後輪側出力部材とを一体化するデファレンシャ
   ルロック機構と、そのデファレンシャルロック機構をロ
   ック状態と解除状態とに切り換えるアクチュエータと、
   そのアクチュエータを制御する電気制御部とを備えたも
   のにおいて、 前記操作レバーの操作に先立って操作される第一スイッ
   チと、サービスブレーキを作用させるためのブレーキペ
   ダルの踏込みを検知する第二スイッチと、車両の減速度
   を検出する減速度検出手段とを設けるとともに、前記電
   気制御部に、前記第一スイッチの操作に応じて前記デフ
   ァレンシャルロック機構を解除状態とするように前記ア
   クチュエータを制御するロック解除制御手段を設けると
   ともに、前記第二スイッチによりブレーキペダルの踏込
   みが検知されたにも拘らず前記減速度検出手段が設定値
   以上の減速度を検出しない場合には、前記第一スイッチ
   の操作にも拘らずロック解除制御手段が機能しないよう
   にするロック解除禁止手段を設けたことを特徴とする４
   輪駆動車のセンタデファレンシャル制御装置。