JP2017178251A

JP2017178251A - 自動車のデフロック装置

Info

Publication number: JP2017178251A
Application number: JP2016072330A
Authority: JP
Inventors: 厚史中村; Atsushi Nakamura
Original assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Current assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Priority date: 2016-03-31
Filing date: 2016-03-31
Publication date: 2017-10-05
Anticipated expiration: 2036-03-31
Also published as: JP6710450B2

Abstract

【課題】特別な機構を設けず、簡易な構成でデフロック機能を発揮できる自動車のデフロック装置の提供。【解決手段】デフロック制御部１０１は、車輪速度検知センサ１０５からの取得する各車輪の車輪速度を用いて、車輪速度相関情報に基づき各車輪の空転状態を判断し、車輪制動部に１０３に対して、各車輪を制動するように指示する。車輪速度相関図は、右前輪の車輪を基準車輪としたときの他の車輪の相対速度を示したものである。基準車輪が空転していない状態で、他の空転している車輪については、基準車輪に対する相対速度は、車輪速度相関図において対応する相対速度よりも大きくなり、他の空転していない車輪については、車輪速度相関図において対応する相対速度と同じとなる。よって、各車輪の基準車輪に対する相対速度を判断することによって、各車輪の空転状態を判断できる。【選択図】図３

Description

本発明は、自動車のデフロック装置に関し、特に、簡易な構成でデフロック機能を発揮できるものに関する。

従来の自動車のデフロック装置について、図５に示すフルタイム式４輪駆動車を用いて説明する。先ず、デフロックスイッチ３９がＯＦＦする場合は、ソレノイド弁３８ａの通電によりアクチュエータ３４の一方の負圧室３６ａに負圧が導入することで、切換レバー３２によりデフロック装置３０は図のように解放作用する。そこで、センターデフ装置１９の各要素はフリーになり、変速機出力軸５の動力は一方のザイドギヤ２２を介して前輪に、他方のリイドギヤ２３を介して後輪に伝達し、センターデフ付４輪駆動となる。そして、この走行状態で旋回時に前後輪に回転差を生じると、センターデフ装置１９の差動作用によりその回転差が吸収されて、タイトコーナブレーキング現象が回避されるのである。

そこで、この状態で停車を含む低速時には制御回路４２によりソレノイド弁３８ｂに通電し、アクチュエータ３４の他方の負圧室３６ｂに負圧を導入することで、デフロック装置３０は自動的に噛合動作する。このため、センターデフ装置１９は入力端のスパイダ２０と出力側のリイドギア２３が結合して一体化し、デフロック作用して前後輪を直結するようになる。

これにより、かかる走行状態でぬかるみに入ったり、急発進又は急ブレーキにより前後輪の一方が空転しそうになると、その空転が前後輪の他方により未然に回避されることになる。

一方、上記低速時に大きく転舵すると、制御回路４２によりデフロック装置３０の噛合いを自動的に解除する。そこで、センターデフ装置１９は差動作用可能になって、旋回時の前後輪の回転差を吸収する。

なお、デフロック装置３０の操作装置３１として、デフロック装置３０のスリーブ３０ａに天秤式の切換レバー３２の一喘が係止し、そのレバー３２の他端がケーブル３３を介して負圧式アクチュエータ３４のダイヤフラム３５に連結する。アクチュエータ３４のダイヤフラム３５の両側の負圧室３６ａ、３６ｂには吸入管負圧の通路３７ａ、３７ｂが連通し、且つそれらの各通路３７ａ、３７ｂにソレノイド弁３８ａ、３８ｂが設けられ、デフロックスイッチ３９のＯＮ、ＯＦＦによりソレノイド弁３８ａ、３８ｂのいずれか一方を通電するようになっている。ソレノイド弁３８ａ、３８ｂは通電の場合に負圧を負圧室３６ａ、３６ｂに導入し、非通電により負圧室３６ａ、３６ｂを大気に開放するように切換動作する。

一方、車速を検出する車速センサ４０と転舵角を検出する舵角検知センサ４１を有し、これらのセンサ４０、４１が制御回路４２を介してソレノイド弁３８ａ、３８ｂに接続している。制御回路４２は、例えば３０ｋｍ／ｈ以下の低速時にはロック用ソレノイド弁３８ｂに通電し、このとき転舵角が一定値以上になると解除用ソレノイド弁３８ａに通電するように制御する（以上、特許文献１参照）。

特開昭６１−２８５１３３号公報

前述の自動車のデフロック装置３０には、以下に示すような改善すべき点がある。前輪が空転状態にあるときはフロントデフ装置１６を、後輪が空転状態あるときはリヤデフ装置２９を、それぞれロックするためのデフロック装置３０、切換レバー３２、ケーブル３３、負圧式アクチュエータ３４、ダイヤフラム３５、負圧室３６ａ、３６ｂ、入管負圧の通路３７ａ、３７ｂ、ソレノイド弁３８ａ、３８ｂ、及び、デフロックスイッチ３９を配置する必要があり、製造コストが非常に高くなる、という改善すべき点がある。

そこで、本発明は、特別な機構を設けず、簡易な構成でデフロック機能を発揮できる自動車のデフロック装置を提供することを目的とする。

本発明における課題を解決するための手段及び発明の効果を以下に示す。

本発明に係る自動車のデフロック装置は、各車輪の速度を検知し、各車輪の速度を示す車輪速度情報を取得する車輪速度検知手段、各車輪を制動する車輪制動手段、前記車輪速度情報を取得し、所定の車輪を基準車輪としたときの他の車輪の相対速度を示した車輪相対速度情報を用いて、取得した前記車輪速度情報から、各車輪の空転状態を判断する空転状態判断手段、空転状態あると判断した車輪に対応する前記車輪制動手段に対して、前記車輪に対する制動を指示する制動指示手段、を有する。

これにより、特別な機構を設けず、簡易な構成でデフロック機能を発揮することができる。

本発明に係る自動車のデフロック装置の一実施例であるデフロック装置１００を示す図である。デフロック制御部１０１のハードウェア構成を示す図である。車輪速度相関図を示す図である。デフロック制御部１０１のＣＰＵ１０１ａの動作を示すフローチャートである。従来の自動車のデフロック装置を示す図である。

以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら詳細に説明していく。

本発明に係る自動車のデフロック装置の一実施形態であるデフロック装置１００について、図１を用いて説明する。デフロック装置１００は、デフロック制御部１０１、車輪制動部１０３、及び、車輪速度検知センサ１０５を有している。デフロック制御部１０１は、コンピュータ等の電子回路である。デフロック制御部１０１は、車輪速度検知センサ１０５からの取得する各車輪の車輪速度を用いて、車輪速度相関情報（後述）に基づき各車輪の空転状態を判断し、必要であれば、車輪制動部に１０３に対して、各車輪を制動するように指示する。

車輪制動部１０３は、各車輪の回転を自動的に制動する。なお、車輪制動部１０３として、車両に搭載されているＡＢＳ（ＡｎｔｉＢｒｅａｋＳｙｓｔｅｍ）の構成要素である車輪制動機能を用いる。

車輪速度検知センサ１０５は、各車輪の速度を検出する。なお、車輪速度検知センサ１０５としては、車輪制動部１０３と同様に、車両に搭載されているＡＢＳの構成要素である車輪速度検知センサを用いる。

デフロック制御部１０１のハードウェア構成について図２を用いて説明する。デフロック制御部１０１は、ＣＰＵ１０１ａ、メモリ１０１ｂ、車輪速度検知センサインターフェイス１０１ｃ、及び、車輪精度部インターフェイス１０１ｄを有している。ＣＰＵ１０１ａは、デフロック制御プログラムに基づいて、車輪速度検知センサ１０５からの取得する各車輪の車輪速度を用いて、各車輪の空転状態を判断し、必要であれば、車輪制動部に１０３に対して、各車輪を制動するように指示する。メモリ１０１ｂは、デフロック制御プログラムを記憶保持する。また、メモリ１０１ｂは、ＣＰＵ１０１ａに作業領域を提供する。さらに、メモリ１０１ｂは、所定領域に、車輪速度相関情報（後述）を記憶保持する。

車輪速度検知センサインターフェイス１０１ｃは、各車輪速度検知センサ１０５と接続される。ＣＰＵ１０１ａは、車輪速度検知センサインターフェイス１０１ｃを介して、車輪速度検知センサ１０５から車輪速度情報を取得する。車輪制動部インターフェイス１０１ｄは、車輪制動部１０３と接続される。ＣＰＵ１０１ａは、車輪制動部インターフェイス１０１ｄを介して、車輪制動部１０３の動作を制御する。

次に、デフロック制御部１０１におけるデフロック制御の概要について図３に示す各車輪の速度の相対的関係を示す車輪速度相関図を用いて説明する。車輪速度相関図は、横軸に、各車輪の舵角を、縦軸に、基準となる車輪（以下、基準車輪）の速度に対する各車輪の相対速度を、それぞれ示している。なお、図３は、低速時において、右前輪の車輪を基準車輪としたときの他の車輪の相対速度を示したものである。

各車輪は連動して作動するため、全ての車輪が空転していない状態にある場合、基準車輪が１回転する間に、他の車輪がどの程度回転するかは、つまり、基準車輪の速度に対する他の車輪の相対速度については、自動的に決定される。したがって、各車輪の速度から算出した相対速度は、概ね、縦軸に沿った位置に配置される（図３：各車輪の×点参照）。一方、基準車輪が空転していない状態で、他の空転している車輪については、基準車輪に対する相対速度は、車輪速度相関図において対応する相対速度よりも大きくなる。また、他の空転していない車輪については、基準車輪に対する相対速度は、車輪速度相関図において対応する相対速度と同じとなる。例えば、左後輪が空転している場合、図３に示す○×点のように、左後輪の相対速度が車輪速度相関図の値から離れて大きくなる一方、他の車輪については、×点のように、車輪速度相関図の近傍の位置に配置される。このように、車輪速度相関図を用いて、各車輪の基準車輪に対する相対速度を判断することによって、各車輪の空転状態を判断できる。

なお、基準車輪に対する相対速度が車輪速度相関図において対応する相対速度と同じか否か判断においては、所定の値、例えば、±３０％程度については、誤差として判断するようにする。これにより、より広い路面に対応できる。

このように、各車輪の速度を用いて、各車輪の空転状態を判断する。なお、図３に示す車輪速度相関図が車輪速度相関情報として、メモリ１０１ｂに記憶保持される。

次にデフロック制御部１０１が実行するデフロック制御処理について図４に示すフローチャートを用いて説明する。ＣＰＵ１０１ａは、常時、所定間隔で、各車輪に対応して配置されている車輪速度検知センサ１０５から、車輪速度情報を取得する（Ｓ４０１）。ＣＰＵ１０１ａは、各車輪について基準車輪に対する相対速度を算出する（Ｓ４０３）。ＣＰＵ１０１ａは、算出した各車輪の相対速度から、各車輪の空転状態にあるか否か判断する（Ｓ４０５）。ＣＰＵ１０１ａは、空転状態にあると判断すると、空転状態にあると判断した車輪の車輪制動部１０３に対して、制動動作を実行するよう指示する（Ｓ４０５）。その後、ＣＰＵ１０１ａは、ステップＳ４０１からの動作を繰り返す。

ＣＰＵ１０１ａは、ステップＳ４０５において、空転状態にないと判断した車輪に対しては、既に制動動作を指示した車輪であるか否かを判断する（Ｓ４１１）。ＣＰＵ１０１ａは、既に制動動作を指示した車輪であると判断すると、車輪制動部１０３に対して制動動作の解除を指示する（Ｓ４１３）。なお、ＣＰＵ１０１ａは、ステップＳ４１１において、制動動作を指示した車輪でないと判断すると、ステップＳ４０１からの動作を繰り返す。

［他の実施例］
（１）車輪速度検知センサ１０５：前述の実施例１においては、車輪速度検知センサ１０５として、車両に搭載されているＡＢＳの構成要素を利用するとしたが、ＡＢＳとは別途、車輪速度検知センサ１０５を配置するようにしてもよい。また、同様の機能を有する他のシステム、例えば、ＴＣＳ（ＴｒａｃｔｉｏｎＣｏｎｔｒｏｌＳｙｓｔｅｍ）の構成要素を利用するようにしてもよい。

（２）車輪相対速度情報：前述の実施例１においては、低速時の車輪相対速度情報に対応する車輪速度相関図を用いるとしたが、別途、高速時、中速時等、車速に応じた車輪速度相関図を用意し、車速に応じて切り換えて用いるようにしてもよい。

本発明に係る自動車のデフロック装置は、例えば、自動車の内燃機関に用いることができる。

１００デフロック装置
１０１デフロック制御部
１０１ａＣＰＵ
１０１ｂメモリ
１０１ｃ車輪速度検知センサインターフェイス
１０３車輪制動部
１０５車輪速度検知センサ

Claims

各車輪の速度を検知し、各車輪の速度を示す車輪速度情報を取得する車輪速度検知手段、
各車輪を制動する車輪制動手段、
前記車輪速度情報を取得し、所定の車輪を基準車輪としたときの他の車輪の相対速度を示した車輪相対速度情報を用いて、取得した前記車輪速度情報から、各車輪の空転状態を判断する空転状態判断手段、
空転状態あると判断した車輪に対応する前記車輪制動手段に対して、前記車輪に対する制動を指示する制動指示手段、
を有するデフロック制御装置。