JPH03200424A - 車両のデフロック装置 - 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、車両の左右車輪間に設けられたディファレン
シャルの口・ンク・アンロンクラＩＩＪ　ｉｌｌ　する
デフロック装置に関し、特に４輪駆動車に用いられて好
適なものである。

（従来の技術〕 従来、例えば４輪駆動車においては、カーブなどで左右
車輪あるいは前後車輪の軌跡に差が生じるため、それを
回転の差として吸収するディファレンシャル（差動装置
、以下デフに省略）゛が複数設けられている。すなわち
、左右前輪の回転差を調整するフロントデフ、左右後輪
の回転差を調整するリアデフ、及び内輪差によって生じ
る前後車輪の回転差を調整するセンターデフを備え、こ
れらによって直進、旋回を問わず、車両は安定したスム
ーズな走行を行うことができる。

〔発明が解決しようとする課題〕

３、発明の詳細な説明 しかしながら、上記車両において、例えば悪路走行時に
１つの車輪が脱輪した場合には、アクセルペダルを踏ん
でも脱輪した車輪が空転するのみで、駆動力がデフによ
って吸収され他の車輪に伝達されないという問題がある
。このため、車両によっては、センターデフ或いはリア
デフ等にロック機構が設けられており、これらのデフを
機械的に固定することにより、他の車輪へ駆動力が伝達
されるように構成されたものがある。この従来のロック
機構は、ドライバーの操作力をリンク等の機械的な伝達
系を介して伝達し、デフを固定する部材を駆動するもの
であった。このため、その操作には多大な力を要すると
ともに、ギアの噛み合い等の面でデフの固定には時間が
かかることもあり、ドライバーにとっては負担となるも
のであった。

本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、デフ
ロックの際の操作性の向上を図りつつ、安全面での対策
も考慮した車両のデフロック装置を提供することを目的
とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明によるデフロック装
置は 車両の左右車輪間に設けられたディファレンシャルと、 前記左右車輪の回転数差の発生を禁止すべく、前記ディ
ファレンシャルをロックするアクチュエータと、 前記ディファレンシャルのロック・アンロックの切り換
えを指示するスイッチ手段と、前記スイッチ手段によっ
て前記ディファレンシャルのロックが指示されたとき電
源が供給されて、前記アクチュエータにロック指令信号
を出力する出力手段とを備える。

〔作用〕

上記のように構成された車両のデフロック装置において
は、操作者がスイッチ手段によってディファレンシャル
のロックを指示すれば、この指示によってアクチュエー
タが駆動され、ディファレンシャルはロックされる。す
なわち、ディファレンシャルのロックのために、操作者
はスイッチ手段を操作するのみで良く、操作者にかかる
負担を大幅に低減することができる。

また、アクチュエータにロック指令信号を出力する出力
手段は、スイッチ手段によってディファレンシャルのロ
ックが指示されたときにのみ、電源が供給される。この
ため、出力手段に短絡等の故障が生じた場合でも、誤っ
てディファレンシャルがロックされることがなく、安全
性の点においても優れている。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ、詳細に説明
する。

第１図は、本発明によるデフロック装置を４輪駆動車に
適用した場合を示している。

第１図において、前輪１−１．１−２は、結合部に前輪
デフ５が設けられている左右の車軸３１．３−２によっ
て連結され、後輪１−３．１−４は、結合部に後輪デフ
７が設けられている左右の車軸３−３．　３−４によっ
て連結されている。

さらに、前輪デフ５と後輪デフ７とは、フロント軸２−
１とリア軸２−２とをセンターデフ１１によって連結さ
れたプロペラ軸によって相互に接続されている。このセ
ンターデフ１１は、エンジン（図示せず）からトランス
ミッション９を介して伝達される駆動力を、前輪デフ５
と後輪デフ７とに分配するものである。これらのデフ５
，７，１１は、アクチュエータ１３によって差動動作を
許容するギアが固定されたとき、差動機能が無効とされ
るように構成されている。さらに、それぞれのデフ５，
７．１１において、その差動動作が機能しているか否か
を検出するデフロツタ検出センサ６．８．１２が設置さ
れており、その検出信号は制御回路１５に入力されてい
る。また、トランスミッション９には車速センサ１０が
設けられており、この検出信号もデフロック検出信号と
同様に制御回路１５に入力される。さらに、車室内には
、センタープフロツタスイッチ（ＳＷ）１４ａ。

前輪デフロック５Ｗ１４ｂ及び後輪デフロックＳＷ　１
４　ｃが設置されており、これらのスイッチによってそ
れぞれのデフ５．７．１１のロック・アンロックの切り
換えが指示される。

制御回路１５は、各センサ及びスイッチからの信号を入
力する入力ポート１５ａと、入力ポート１５ａにコモン
バス１５ｃを介して接続されたＣＰＵ１５ｄ、ＲＯＭ１
５ｅ、ＲＡＭ１５ｆ及び出力ボート１５ｇと、出力ボー
ト１５ｇから出力される信号によってアクチュエータ１
３を駆動する駆動信号を出力する駆動回路１５ｈとから
構成されている。

以上の構成において、第２図を用いて作動を説明する。

第２図は、制御回路１５のＣＰＵ１５ｄが実行する制御
の流れを示すフローチャートである。なお、このフロー
チャートは、後輪デフ７を対象とした制御を示しており
、その他のデフ５，１１に関しては、その制御内容がほ
ぼ同一のため省略する。

第２図において、ステップ２１０では、各デフロック検
出センサ６．８．１２から出力された検出信号、車速セ
ンサ１０から出力された車速信号及び各デフロック５Ｗ
１４ａ、１４ｂ、１４ｃからの切換信号を取り込む。ス
テップ２２０では、後輪デフ７が固定（ロック）されて
いることを示すフラグＦの値が１か否かを判別する。こ
のとき、後輪デフ７がロックされておらず、フラグＦの
値が零であれば、ステップ２３０に進み、検出車速■、
と所定の基準車速■ｏとの比較を行う。ステップ２３０
における比較の結果、設定車速Ｖ、が基準車速ｖ０より
も小さいときステップ２４０に進み、後輪デフロック５
Ｗ１４ｃがオンされて、後輪デフ７のロックが指示され
ているか否かを判別する。このとき、後輪デフロック５
Ｗ１４ｃがオンされていると、ステップ２５０に進み、
センターデフロック検出センサ１２の検出信号に基づい
て、センターデフ１１がロックされているか否かを判別
する。このとき、センターデフ１１がロックされていれ
ば、ステップ２６０に進み、後輪デフ７をロックすべく
駆動回路１５ｈに制御信号を出力する。ステップ２７０
では、フラグＦの値を１として制御を終了する。従って
、後輪デフ７が一旦ロツクされると、ステップ２２０の
フラグ判別処理により、ステップ２３０の重連判別処理
が省略される。この重連判別処理においては、検出車速
■、が所定の基準車速■。（例えば８ｋｍ／ｈ）以上の
場合、ステップ２８０に進み、後輪デフ７のロックが解
除（オフ）される。これは、後輪デフ７がロックされて
いると、後輪側における差動動作が機能しないため、車
両が曲がりにくくなり、車両の走行速度が高い場合には
、車両の走行安定性を著しく阻害するためである。また
、ステップ２４０において、後輪デフロック５ＷＩ４ｃ
がオフしている場合にも、ステップ２８０に進み、後輪
デフ７のロックを解除する。すなわち、車室内に設置さ
れた後輪デフロック５Ｗ１４ｃがオフしているというこ
とは、車両が後輪デフ７をロックすべき状況（例えば後
輪のうちどちらか一輪が脱輪し、空転している状況）に
はないと判断することができるためである。さらに、ス
テップ２５０において、センターデフ１１がロックされ
ていないと判別されたときにも、ステップ２８０に進み
、後輪デフ７のロックをオフする。これは、例えば後右
輪が脱輪によって空転しているときに後輪デフ７をロッ
クしたとしても、センターデフ１１がロックされていな
いと、前輪側に充分な駆動力が伝達されず、駆動力を発
生するのが後左輪のみとなってしまい、車両が安定しな
いためである。もし、後右輪が空転していたとしても、
後輪デフ７及びセンターデフ１１がともにロックされて
いれば、後右輪を除く３輪に駆動力が発生し、車両は安
定して脱出を図ることができる。ステップ２８０におい
て後輪デフ７のロックがオフされると、ステップ２９０
に進み、フラグＦの値を零として制御を終了する。

上記フローチャートにおいては、後輪デフ７に対するデ
フロック制御を示したが、前輪デフ５に対しては上記と
全く同様の制御を行えば良い。また、センターデフ１１
に対しては、上記のフローチャートのステップ２５０を
省略し、検出車速Ｖ。

とセンターデフロックＳＷとにのみ基づき、ロック・ア
ンロックの制御を行なえば良い、このとき、検出車速Ｖ
、と比較する基準車速Ｖ、とじて、例えば１５ｋｍ／ｈ
を採用する なお、本実施例においては、前輪デフ５及び後輪デフ７
に設けられたデフロック検出センサ６゜８からの検出信
号は、駆動回路１５ｈから出力される駆動信号と正確に
対応しているか否かを確認するフェールセーフ動作のた
めに用いられている。

すなわち、例えば後輪デフ７をロックするための駆動信
号が出力されているにもかかわらず、デフロック検出セ
ンサ８から後輪デフ７のアンロック状態を示す検出信号
が出力された場合、アクチュエータ１３あるいは駆動回
路１５ｈ等に何らかの異常が生じたものとして、図示し
ないランプを点滅し、運転者に注意を促す。

第３図は、制御回路１５及びアクチュエータ１３の詳細
な回路構成図である。なおミ第３図においては、前輪デ
フ５．後輪デフ７及びセンターデフ１１の駆動回路及び
アクチュエータとして代表的な例を示しており、このた
めデフロック５ＷＩ４、信号経路、アクチュエータ１３
等は１系統のみについて示している。。

第３図において、図示しないイグニッションスイッチが
オンされたとき、デフロックスイッチ１４がオンされる
と、このデフロックスイッチ１４を介してトランジスタ
３１のコレクタ端子に電源が供給される。このとき、第
２図のフローチャートに示す条件が満足されると、ＥＣ
Ｕ　（第１図における入力ポート１５ａ、ＣＰＵ１５ｄ
、ＲＯＭ１５ｅ、ＲＡＭ１５ｆ、出力ポート１５ｇ）か
らトランジスタ３１のベース端子にＨｉレベルの信号が
所定時間出力される（例えば５秒間）。トランジスタ３
１は、このＨｉレベルの信号によって導通され、リレー
３３のリレーコイル３３ａにデフロックスイッチ１４及
びトランジスタ３１を介して電流が流れる。このリレー
コイル３３ａへの通電により、リレー接点３３ｂが切り
換わり、電源→リレー３３→モータ３５→リレー３４→
アー戊という経路でモータ３５に電流が流れ、デフロッ
クが行われる。なお、３６はリミットスイッチであり、
モータ３６の回転角が所定角度となると接点が切り換わ
り、モータ３５への通電を遮断するものである。

その後、デフロックをオフする条件が整うと、ＥＣＵは
トランジスタ３２のベース端子にＨｉレベルの信号を所
定時間出力する。これにより、トランジスタ３２が導通
し、このトランジスタ３２を介してリレー３４のリレー
コイル３４ａに電流が流れる。このため、リレー３４の
リレー接点３４ｂが切り換わり、電源→リレー３４→モ
ータ３５→リレー３３→アースという経路でモータ３５
に電流が流れ、デフロックの解除が行われる。

ここで、デフロックを制御するトランジスタ３１のコレ
クタ端子は、デフロックスイッチ１４を介して電源に接
続されているために、例えばトランジスタ３１において
コレクタ端子とエミッタ端子との短絡故障が生じた場合
でも、デフロックスイッチ１４がオンされない限り、リ
レーコイル３３ａに電流が流れず、デフロックが行われ
ることはない。このため、運転者の意思とは無関係にデ
フロックが行われることを防止することができ、安全性
の面において非常に優れている。

〔発明の効果〕

以上のように本発明によれば、デフロックに際してはス
イッチ手段によってディファレンシャルのロックを指示
すれば良（、またロック指令信号を出力する出力手段は
、スイッチ手段によってデフロックが指示されたときの
み電源が供給されるように構成されているため、操作性
および安全性の面で非常にすぐれた車両のデフロツタ装
置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の全体の構成を示す構成図、第
２図は第１図に示すＣＰＵが実行する制御手順を示すフ
ローチャート、第３図は第１図に示す制御回路およびア
クチュエータの回路構成図である。 ５・・・前輪デフ、７・・・後輪デフ、１１・・・セン
ターデフ、６，８．１２・・・デフロック検出センサ、
９・・・トランスミッション、１０・・・車速センサ、
１３・・・アクチュエータ、１５・・・制御回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　車両の左右車輪間に設けられたディファレンシャルと
   、 前記左右車輪の回転数差の発生を禁止すべく、前記ディ
   ファレンシャルをロックするアクチュエータと、 前記ディファレンシャルのロック・アンロックの切り換
   えを指示するスイッチ手段と、 前記スイッチ手段によって前記ディファレンシャルのロ
   ックが指示されたとき電源が供給されて、前記アクチュ
   エータにロック指令信号を出力する出力手段とを備える
   ことを特徴とする車両のデフロック装置。