JPS63251327A - ４輪駆動車のデフロツク制御装置 - 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】 ［産業上の利用分野コ 本発明は４輪駆動車のデフロック制御装置に関するもの
である。

［従来技術］ ４輪駆動車においては、前輪と後輪との間の回転速度差
を吸収するためにセンタデフ（正確にはセンタディファ
レンシャルギヤ）が設けられることはよく知られている
。このセンタデフは前輪と後輪の路面抵抗がほぼ等しい
場合には、エンジンの動力を前輪と後輪とにほぼ均等に
配分し良好な走行特性が得られるようになっている。と
ころで、車両の発進時には、車輪に非常に強いトルクが
加えられるので、車輪（タイヤ）と路面との摩擦が小さ
いときには車輪（タイヤ）がスリップすることがある。

このような車輪のスリップが前輪か後輪のいずれか一方
に生じた場合、センタデフはその構造上エンジンの動力
の大部分をスリップしている側の車輪に伝達するように
なっているので、スリップはますまず激しくなり、車両
の発進が円滑に行なわれず、また、スリップしている車
輪のタイヤが激しく摩耗するといった問題があった。

そこで、必要時にはセンタデフの機能を停止して、前輪
と後輪とが夫々同一回転数で回転できろようにするため
に、センタデフをロックするデフロックか設けられるの
が一般的であり、例えば、センタデフにＭ１圧クラッチ
を設けて、油圧クラッチが接続されたときにはセンタデ
フがロックされるように構成したデフロックが提案され
ている（特開昭６０−１７６８２７号公報参照）。

しかし、このような従来のデフロックは運転者が手動で
デフロックスイッチを操作して、センタデフをロックす
るようにしているので、発進時の前輪または後輪のスリ
ップによる不具合を防止するためには、運転者は発進の
たびにデフロックスイッチを操作しなければならず、操
作がわずられしいのでデフロックシステムが有効に利用
されていない場合が多いといった問題があった。

［発明の目的］ 本発明は上記従来の問題点に鑑みてなされたものであっ
て、運転者のデフロック操作のわずられしさを可及的に
軽減し、車両発進時に必ずセンタデフがデフロックによ
ってロックされるようにして、車両発進時に前輪と後輪
とに伝達されるエンジンの動力の配分を均等化し、円滑
な発進ができるようにした４輪駆動車のデフロック制御
装置を提供することを目的とする。

［発明の構成］ 本発明は上記の目的を達するため、センタデフを備えた
４輪駆動車において、 センタデフをロックするデフロック手段と、車両の発進
状態を検出する発進状態検出手段とを設け、」二記発進
状態検出手段によって車両が発進状態にあることが検出
されたときには、上記デフロック手段がセンタデフをロ
ックするように制御することを特徴とする４輪駆動車の
デフロック制御装置を提供する。

［発明の効果］ 本発明によれば、発進状態検出手段によって、車両が発
進状態にあることが検出されたときには、デフロック制
御装置によって自動的にデフ口・ツク手段がロック側に
切換えられ、センタデフかロックされる。したがって、
運転者による手動操作を介していないので、運転者はデ
フロック操作のわずられしさから解放されるとともに、
車両発進時には確実にセンタデフがロックされ、エンジ
ンの動力が前輪と後輪とにほぼ均等に配分されるので、
一方の車輪がスリップした場合でも、他方の車輪が十分
に駆動されるので安定した発進ができる。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を具体的に説明する。

第１図に示すように、フルタイム４輪駆動車の動力伝達
機構Ｔは、クランク軸１の回転運動として取り出される
エンジンＥの出力を、クラッチ２が接続されているとき
に、変速機３で変速してセンタデフ４に伝達し、このセ
ンタデフ４で動力を前輪側と後輪側とに分配し、この後
、前輪側の動力をフロントデフ５でさらに左前輪６ａ側
と右前輪６ｂ側とに分配して前輪６　ａ、　６　ｂに伝
達し、一方、後輪側の動力をリヤデフ７でさらに左後輪
８ａ側と右後輪側８ｂとに分配して後輪８　ａ、　８　
ｂに伝達するような基本構成となっている。

まず、変速機３について説明する。

クランク軸１のトルクは、クラッチ２が接続されている
ときには、クラッチ２を介して入力軸１１に伝達され、
人力軸１１は常時回転している。

この入力軸１１には所定の位置に各変速段の入力ギヤ１
２が固定して設けられ、これらの入力ギャ１２は夫々入
力軸１１とともに常時回転している。

一方、入力軸１１と平行に出力軸１３が回転自在に設け
られ、この出力軸１３には、各変速段の入力ギヤ１２と
対応する位置に、夫々上記入力ギヤ１２とかみ合ってい
る各変速段の出力ギヤ１４が出力軸１３とは独立して回
転できるようにして出力軸１３に軸支されている。なお
、後退段の出力ギヤ１４だけは回転方向を逆にするため
にアイドルギヤ１５を介して入力ギヤと連動するように
なっている。これらの出力ギヤ１４は、出力軸１３まわ
りで出力軸１３の回転とは独立して常時入力ギヤ１２と
ともに回転するようになっている。

そして、出力軸１３の所定の位置には変速切換クラッチ
１６がスプライン嵌合により取り付けられ、出力軸１３
とともに回転し、かつ出力軸１３の軸方向に摺動可能と
なっている。チェンジレバー（図示していない）の操作
によりこれらの変速切換クラッチ１６のいずれか１つを
出力軸Ｉ３の軸方向に摺動させて、任意の変速段の出力
ギヤ１４と接続させると、その変速段の変速比で、トル
クが入力軸１１から出力軸１３へ伝達されるようになっ
ている。出力軸１３のトルクは出力軸１３に固定して取
り付けられたドライブギヤ１７を介してセンタデフ４に
伝達されるようになっている。

次に、センタデフ４について説明する。該センタデフ４
は、プラネタリギヤ式となっており、外歯と内歯とを有
するリング状のリングギヤ２１と、該リングギヤ２１の
内部にこれと同軸に配設され本質的にはリングギヤ２１
とは独立して回転可能なサンギヤ２２と、リングギヤ２
１の内歯とサンギヤ２２の外歯の両方にかみ合う複数の
ピニオン２３と、これらのピニオン２３を軸支するとと
もにリングギヤ２１及びサンギヤ２２と同軸にかつこれ
らとは本質的には独立して回転可能に配設されたキャリ
ア２４とで構成されている。

」−記リングギャ２１の外歯はドライブギヤ１７とかみ
合っている。変速機３の出力軸１３のトルクはドライブ
ギヤ１７と」−記外歯とを介してリングギヤ２１に伝達
され、このリングギヤ２１に伝達されたトルクの一部は
、ピニオン２３を介してキャリア２４に伝達され前輪６
　ａ、　６　ｂを駆動するための動力となり、残りのト
ルクはピニオン２３を介してサンギヤ２２に伝達され後
輪８ａ、８ｂを駆動するための動力となる。

キャリア２４はフロントデフ５の複数のデフピニオン２
５と連結されており、キャリア２４が回転するとこれに
伴ってデフピニオン２５が同じ回転方向に回転するよう
になっている。一方、夫々左右のフロントアクスルシャ
フト２６ａ、２６ｂに固定して取り付けられた、フロン
トデフ５の左右のサイドギヤ２７ａ、２７ｂは、夫々デ
フピニオン２５とかみ合っている。そして、キャリア２
４のトルクは、順に、デフピニオン２５と、左右のサイ
ドギヤ２７ａ、２７ｂとを介して差動原理に従った配分
で左右のフロントアクスルシャフト２６ａ。

２６ｂに伝達され、さらに左右の車輪６ａ、６ｂに伝達
されるようになっている。

一方、サンギヤ２２は後輪８ａ、８ｂにトルクを伝達す
るための中間軸２８に固定して取り付けられた中間ギヤ
２９とかみ合っている。そして、サンキャ２２のトルク
は、順に中間ギヤ２９と、中間軸２８と、連結ギヤセッ
ト３１と、プロペラソヤフト３２とを介して、リヤデフ
７に伝達されるようになっている。リヤデフ７に伝達さ
れたトルクは、フロントデフ５の場合と同様に差動原理
に従った配分で、夫々左右のリヤアクスルシャフト３３
ａ、３３ｂを介して左右の後輪８ａ、８ｂに伝達される
ようになっている。

ところで、車両発進時等所定の運転状態においては、前
輪と後輪の路面抵抗の違いによって生ずるトルク配分の
アンバランスを防止するためにセンタデフ４をロックす
るデフロック手段３６を設けているが、以下、これにつ
いて説明する。

デフロック手段３６は、実質的にセンタデフ４のサンギ
ヤ２２とキャリア２４とを力学的に接続または切断する
油圧クラッチ３７と、オイル通路３８を通して油圧クラ
ッチ３７にオイルを供給し、または油圧クラッチ３７か
らオイルをリリースする油圧装置３９とで構成されてい
る。そして、油圧クラッチ３７内に画成される空間部内
には、サンギャ２２と連結された複数のディスク部４１
と、ギヤリア２４と連結された複数のドーナツ部４２と
が、非常に近接して、かつ接触せずに交互に配設されて
いる。そして、油圧装置３９によって、油圧クラッチ３
７内の空間部にオイルが導入されたときには、オイルの
粘性力によってディスク部４１とドーナツ部４２とが力
学的に接続され、サンギヤ２２とキャリア２４とを固定
するようになっている。このようにして、サンギヤ２２
とキャリア２４とが固定されたときには、センタデフ４
は差動することができなくなり、ロックされるようにな
っている。一方、油圧クラッチ３７内のオイルがリリー
スされたときには、ディスク部４１とドーナツ部４２と
は力学的に切断されるので、サンギヤ２２とキャリア２
４とはフリーとなり、センタデフ４は差動できるように
なっている。

上記デフロック手段３６を制御するために、デフ口ツタ
制御装置４５が設けられ、このデフ口・ツク制御装置４
５は、変速機３力月速にシフトされているか否かを検出
する１速検出スイツチ４６によって検出されるＩ速スイ
ッチ信号と、運転者が任意にセンタデフ４をロックでき
るようにしているデフロックスイッチ４７から印加され
るデフロックスイッチ信号と、舵角センサ４８によって
検出される車両の舵角とを入力情報として、所定のデフ
ロック制御を行なうようになっている。

以下、第２図に示す制御フローヂャートを参照しつつ、
デフロック制御装置によるデフロック制御方法について
説明する。

制御が開始されると、ステップＳｌでデフロックスイッ
チ４７がオンであるか否かが比較される。

本実施例では、運転者が諸般の運転状況に応じて臨機応
変にセンタデフ４をロックまたはロック解除できるよう
に、デフロックスイッチ４７を設けて、運転者がデフロ
ックスイッチ４７をオンにしたときにはセンタデフ４が
ロックされるようにしている。比較の結果、デフロック
スイッチ４７がオンであれば（ＹＥＳ）、無条件にセン
タデフ３７をロックするために、制御はステップＳ６に
スキップされる。

ステップＳ６では、すでにセンタデフ４のデフロックが
完了されているか否かが比較される。センタデフ４のデ
フロックが完了したか否かの検出方法は、第１図には図
示していないが、油圧クラッチ３フ内の圧力あるいは静
電容量を検出するなどすればよい。比較の結果、センタ
デフ４のデフロックが完了していれば（ＹＥＳ）、何も
する必要はないので制御はステップＳ８にスキップされ
、イグニッノヨンスイッチのオン・オフに応じて、ステ
ップＳ１に復帰して続行されるか、または終了される。

一方、ステップＳ６での比較の結果、センタデフ４のデ
フロックが完了していな（Ｊれば（Ｎｏ）、制御はステ
ップＳ７に進められ、デフロックが行なわれる。ステッ
プＳ７では、油圧装置３９によって油圧クラッチ３７に
オイルが供給され、センタデフ４がデフロックされる。

この後、制御はステップＳ８に進められ、イグニッショ
ンスイッチのオン・オフに応じてステップＳ１に復帰し
て続行されるか、または終了される。

ところで、前記のステップＳ１での比較の結果、デフロ
ックスイッチ４７がオフであれば（Ｎｏ）、さらに車両
が自動的にデフロックすべき発進時にあるか否かを判定
するために、制御はステップＳ２に進められる。

ステップＳ２では、変速機３が１速にソフトされている
か否かが比較される。本案では、車両発進時には変速機
３力月速にシフトされるという事実に着目して、車両発
進時か否かを変速機３が１速に７フトされているか否か
で判定するようにしている。なお、本案では走行中であ
っても、強力なエンジンブレーキを必要としたり、ある
いは急勾配に差しかかるなどして、変速機３を１速にシ
フトしたときにもセンタデフ４がデフロックされること
になるが、強力なエンジンブレーキ必要時、あるいは、
急勾配登板時には車輪（タイヤ）がスリップしやすいの
で、センタデフ４をデフロックする方が走行性が安定ず
ろので、むしろこの点は本案のもう−っの利点となる。

比較の結果、変速機３か１速にシフトされていれば（Ｙ
　Ｅ　Ｓ　）、制御は次のステップＳ３に進められる。

ステップＳ３では、車両の舵角の絶対値が所定角度θ。

より小さいか否かが比較される。舵角の絶対値が所定角
度θ。以上の場合は、車両は急カーブを走行中であり、
４つの車輪の回転速度ができるだけ自由に変化できるよ
うにしないと、タイヤがスリップしたり摩耗するので、
本案では舵角の絶対値が所定値θ。以」二の場合はセン
タデフ４をデフロックしないようにしている。比較の結
果、舵角の絶対値がθ。よりより小さければ、センタデ
フ４をデフロックするために制御はステップＳ６に進め
られる。ステップＳ６以降の制御方法は前記のステップ
Ｓ１でＹＥＳと判定されて制御がステップＳ６にスキッ
プされた場合と同一であるので説明を省略する。

一方、ステップＳ２での比較の結果、変速機３力月速に
ソフトされていなければ（Ｎｏ）、車両は発進時ではな
いのでセンタデフ４のデフロックは不必要か有害であり
、また、ステップＳ３での比較の結果、舵角の絶対値が
θ。以上であれば（Ｎｏ）、前記のとおりセンタデフ４
をデフロックしない方がよいので、これらのいずれの場
合も、デフロックを解除するために、制御はステップｓ
４に進められる。

ステップＳ４では、すでにセンタデフ４のデフロックが
解除されているか否かが比較される。比較の結果、デフ
ロックの解除が完了していれば（ＹＥＳ）、何もする必
要がないので、制御はステップＳ８にスキップされ、イ
グニッションスイッチのオン・オフに応じて、ステップ
ｓ１に復帰して続行されるか、または終了される。

一方、ステップＳ４での比較の結果、センタデフ４のデ
フロックの解除が完了していなければ（ＮＯ）、制御は
ステップＳ５に進められる。ステップＳ５では、油圧装
置３９によって油圧クラッチ３７内のオイルがリリース
され、センタデフ４のデフロックが解除される。この後
、制御はステップＳ８に進められ、イグニッションスイ
ッチのオン・オフに応じて、ステップＳ１に復帰して続
行されるか、または終了される。

このようにして、車両発進時、急勾配登板時、あるいは
急激なエンジンブレーキ作動時には、運転者の手をわず
られせることなく自動的に、センタデフ４がデフロック
され安定した走行性が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す、フルタイム４輪駆動車
のエンジンと動力伝達機構のスケルトン図である。 第２図はデフロック制御装置による制御方法を示す制御
フローヂャートである。 Ｅ・・・エンジン、Ｔ・・動力伝達機構、３・・・変速
機、４・・・センタデフ、３６・・デフロック手段、３
７・・油圧クラッチ、３９・・油圧装置、４５・・制御
装置、４６・　１速検出スイツチ、４７・・・デフロッ
クスイッチ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）センタデフを備えた４輪駆動車において、センタ
   デフをロックするデフロック手段と、車両の発進状態を
   検出する発進状態検出手段とを設け、上記発進状態検出
   手段によって車両が発進状態にあることが検出されたと
   きには、上記デフロック手段がセンタデフをロックする
   ように制御することを特徴とする４輪駆動車のデフロッ
   ク制御装置。