(57)【要約】【課題】デフ・ロック検出スイッチを用いずにデフ・ロックを検出することを可能とする。【解決手段】自動車の車輪２，３間に介設されソレノイド４９の通電制御によりデフ・ロック可能なデファレンシャル装置１と、車輪２，３相互の差回転の有無を検出する差回転検出回路６１と、ソレノイド４９の通電制御、差回転、及び旋回走行の検出信号に基づいてデファレンシャル装置１のデフ・ロック、デフ・アンロックを判断するコントローラ５５とを設けたことを特徴とする。【選択図】図１
2006292084.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車の車輪間に介設されデフ・ロック可能なデファレンシャル装置と、
前記車輪相互の差回転の有無を検出する差回転検出手段と、
前記差回転の検出信号に基づき前記デファレンシャル装置のデフ・ロック、デフ・アンロックを判断するデフ・ロック判断回路とを設けた
ことを特徴とするデフ・ロック判断装置。
【請求項２】
請求項１記載のデフ・ロック判断装置であって、
前記デファレンシャル装置は、ソレノイドの通電制御によりデフ・ロック可能であり、
前記デフ・ロック判断手段は、前記ソレノイドの通電制御及び前記差回転の検出信号に基づいて前記デファレンシャル装置のデフ・ロック、デフ・アンロックを判断する
ことを特徴とするデフ・ロック判断装置。
【請求項３】
請求項１記載のデフ・ロック判断装置であって、
前記デファレンシャル装置は、アクチュエータの制御によりデフ・ロック可能であり、
前記自動車の旋回走行を検出する旋回検出手段を備え、
前記デフ・ロック判断回路は、前記アクチュエータの制御、前記差回転、及び前記旋回走行の検出信号に基づいて前記デファレンシャル装置のデフ・ロック、デフ・アンロックを判断する
ことを特徴とするデフ・ロック判断装置。
【請求項４】
請求項１〜３の何れかに記載のデフ・ロック判断装置であって、
前記差回転検出手段は、左右輪又は前後輪の差回転を検出する
ことを特徴とするデフ・ロック判断装置。
【請求項５】
請求項３記載のデフ・ロック判断装置であって、
前記旋回検出手段は、操舵角を検出する舵角センサの検出信号により前記旋回走行を検出する
ことを特徴とするデフ・ロック判断装置。
【請求項６】
請求項１〜５の何れかに記載のデフ・ロック判断装置であって、
前記差回転は、１３ｒｐｍである
ことを特徴とするデフ・ロック判断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デフ・ロック可能なデファレンシャル装置のデフ・ロック、デフ・アンロック状態を検出可能なデフ・ロック判断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、デファレンシャル装置において、デフ・ロック、デフ・アンロックを検出できる装置として、図４に示すようなものがある。この図４は、自動車のリヤデファレンシャル装置の断面図を示している。なお、デフ・ロックとは、デフケースなどのデファレンシャル装置における駆動入力側部材とデフケース内部に配置され駆動入力部材と相対回転可能な部材（例えば後述するピニオンギヤ、サイドギヤ、これらと一体回転可能な部材）とがクラッチ機構の作動により相対回転せずに一体回転することをいう。また、デフ・アンロックとは、クラッチ機構の作動により駆動入力部材とこれと相対回転可能な部材とが相対回転することをいう。
【０００３】
図４のように、リヤ・デファレンシャル装置１０１は、デフ・ケース１０３内に左右のサイド・ギヤ１０５，１０７が回転自在に支持されている。左右のサイド・ギヤ１０５，１０７は、左右後輪側のアクスル・シャフトに連動連結されている。左右のサイド・ギヤ１０５，１０７には、ピニオン・ギヤ１１１が噛み合い、ピニオン・ギヤ１１１は、ピニオン・シャフト１０９によって回転自在に支持されている。
【０００４】
前記一方のサイド・ギヤ１０７の背面側には、ドライブ・カム１１３が配置され、ドライブ・カム１１３は、デフ・ケース１０３の回転軸芯に沿った方向へ移動自在であり、且つデフ・ケース１０３に回転方向に係合している。ドライブ・カム１１３と前記サイド・ギヤ１０７との対向面には、ドグ・クラッチ１１５が設けられている。前記ドライブ・カム１１３とサイド・ギヤ１０７との間には、リターン・スプリング１１７が介設されている。
【０００５】
前記デフ・ケース１０３には、スライド・ピン１１９がデフ・ケース１０３の回転軸芯方向へ移動自在に配置されている。スライド・ピン１１９は、前記ドライブ・カム１１３の凸部１２１に係合可能である。前記スライド・ピン１１９は、アクチュエータ１２３によって回転軸芯に沿った方向へ動作する。前記スライド・ピン１１９の動作に応じて、ロア・プレート１２５も移動し、ロア・プレート１２５の移動はデフ・ロック検出スイッチ１２７で検知する。
【０００６】
従って、図４のように、ドグ・クラッチ１１５が係合しておらず、リヤ・デファレンシャル装置１０１がデフ・アンロック状態であるとき、ロア・プレート１２５の位置が移動前の状態でデフ・ロック検出スイッチ１２７により検知される。デフ・ロック検出スイッチ１２７の検知信号によってリヤ・デファレンシャル装置１０１がデフ・アンロック状態であると判断される。
【０００７】
前記アクチュエータ１２３に流体圧が供給され、該アクチュエータ１２３の動作に応じてスライド・ピン１１９がリターン・スプリング１１７の付勢力に抗して回転軸芯に沿った方向へ移動する。この移動によりスライド・ピン１１９が凸部１２１に係合し、ドライブ・カム１１３が回転軸芯に沿った方向へ移動し、ドグ・クラッチ１１５が係合する。この係合によって、ドライブ・カム１１３を介し、サイド・ギヤ１０７のデフ・ケース１０３に対する相対回転がロックされる。従って、ピニオン・ギヤ１１を介し、両サイド・ギヤ１０５，１０７間の差動回転もロックされ、リヤ・デファレンシャル装置１０１が差動不能なデフ・ロック状態となる。
【０００８】
このとき、前記ロア・プレート１２５は、図４において、左方へ移動しており、この移動位置をデフ・ロック検出スイッチ１２７が検出し、リヤ・デファレンシャル装置１０１の差動がデフ・ロック状態であると判断される。
【０００９】
従って、デフ・ロック検出スイッチ１２７によりリヤ・デファレンシャル装置１０１のデフ・ロック状態及びデフ・アンロック状態を検出することができる。
【００１０】
しかし、デフ・ロック検出スイッチ１２７を取り付けるためのスペースが必要となり、リヤ・デファレンシャル装置１０１周辺の大型化を招く原因となっていた。
【００１１】
また、デフ・ロック検出スイッチ１２７によりデフ・ロック状態及びデフ・アンロック状態を検出するには、デフ・ロック検出スイッチ１２７の高い取付精度が要求され、取付が煩雑であった。
【００１２】
さらに、デフ・ロック検出スイッチ１２７の存在によりデフ・キャリヤの保守性が低下する原因ともなっていた。
【００１３】
【特許文献１】特開平１０−９６４６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
解決しようとする問題点は、デフ・ロック検出スイッチの存在が、装置の大型化、取付の煩雑化、デフ・キャリヤの保守性低下の原因となる点である。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は、デフ・ロック検出スイッチを用いずにデフ・ロックを検出するため、車輪相互の差回転の有無を検出する差回転検出手段と、前記差回転の検出信号に基づき前記デファレンシャル装置のデフ・ロック、デフ・アンロックを判断するデフ・ロック判断手段とを設けたことを最も主要な特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明のデフ・ロック判断装置は、車輪相互の差回転の有無を検出する差回転検出手段と、前記差回転の検出信号により前記デファレンシャル装置のデフ・ロック、デフ・アンロックを判断するデフ・ロック判断手段とを設けたため、デフ・ロック検出スイッチを省きながら、差回転の検出信号に基づきデフ・ロック判断手段によりデフ・ロック、デフ・アンロックを判断することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
デフ・ロック検出スイッチを省きながら、デフ・ロック、デフ・アンロックを判断するという目的を、差回転の検出信号に基づき判断することで実現した。
【実施例１】
【００１８】
［四輪駆動車］
図１は本発明の実施例１に係るデフ・ロック判断装置を適用した自動車である四輪駆動車の動力伝達系のスケルトン平面図である。
【００１９】
図１のように、実施例１に係る四輪駆動車（自動車）は、車輪である後輪２，３間にデファレンシャル装置としてリヤ・デファレンシャル装置１を備え、前輪５，７間にフロント・デファレンシャル装置９を備えている。
【００２０】
前記リヤ・デファレンシャル装置１には、エンジン１３からトランス・ミッション１５，内部にセンター・デファレンシャル装置が配置されたトランスファ１７，プロペラ・シャフト１９，ドライブ・ピニオン・シャフト２１，ドライブ・ピニオン・ギヤ２３を順次介してトルクが入力されるようになっている。リヤ・デファレンシャル装置１からは左右のアクスル・シャフト２５，２７を介して前記左右の後輪１，３にトルクが伝達される。
【００２１】
前記フロント・デファレンシャル装置９には、エンジン１３からトランス・ミッション１５，トランスファ１７，プロペラ・シャフト２９を順次介してトルクが入力されるようになっている。フロント・デファレンシャル装置９からは左右のアクスル・シャフト３１，３３を介して前記左右の前輪５，７にトルクが伝達される。
【００２２】
前記リヤ・デファレンシャル装置１は、デフ・キャリヤ３４内に収容され、回転自在に支持されている。このリヤ・デファレンシャル装置１は、デフ・ケース３５を備え、該デフ・ケース３５のリングギヤ３６は、前記ドライブ・ピニオン・ギヤ３６に噛み合っている。
【００２３】
前記デフ・ケース３５内には、左右のサイド・ギヤ３７，３９が回転自在に支持されている。左右のサイド・ギヤ３７，３９は、前記アクスル・シャフト２５，２７に連動連結されている。左右のサイド・ギヤ３７，３９には、ピニオン・ギヤ４１が噛み合い、ピニオン・ギヤ４１は、ピニオン・シャフト４３によってデフ・ケース３５に回転自在に支持されている。
【００２４】
前記一方のサイド・ギヤ３９の背面側には、移動部材４５が配置され、移動部材４５は、デフ・ケース３５の回転軸芯に沿った方向へ移動自在であり、且つデフ・ケース３５に回転方向に係合している。移動部材４５と前記サイド・ギヤ３９との対向面には、ドグ・クラッチ４７が設けられている。前記移動部材４５とサイド・ギヤ３９との間には、図示しないリターン・スプリングが介設されている。
【００２５】
前記移動部材４５は、アクチュエータであるソレノイド４９によって回転軸芯に沿った方向へ動作する。ソレノイド４９は、コントローラ５５の出力信号により通電制御される。
【００２６】
前記ソレノイド４９の通電制御により移動部材４５がリターン・スプリングの付勢力に抗して軸方向へ移動すると、ドグ・クラッチ４７が係合する。この係合によって、移動部材４５を介し、サイド・ギヤ３９のデフ・ケース３５に対する相対回転がロックされる。従って、ピニオン・ギヤ４１を介し、両サイド・ギヤ３７，３９間の差動回転もロックされ、リヤ・デファレンシャル装置１の差動がデフ・ロック状態となる。
【００２７】
前記コントローラ５５は、ソレノイド４９の通電制御、車輪間である後輪２，３間の差回転、及び旋回走行の検出信号に基づき前記リヤ・デファレンシャル装置１のデフ・ロック、デフ・アンロックを判断するデフ・ロック判断回路を構成している。このコントローラ５５には、ソレノイド４９の通電制御の信号、差回転検出手段である差回転検出回路６１及び旋回検出手段としての旋回検出回路５６の各検出信号が入力されるようになっている。コントローラ５５のデフ・ロック判断結果は、運転席のインストルメントパネル上などのデフ・ロック・インジケータに表示される。
【００２８】
なお、コントローラ５５は、ソレノイド４９の通電制御及び左右後輪２，３の差回転の検出信号に基づいてリヤ・デファレンシャル装置１のデフ・ロック、デフ・アンロックを判断する構成、或いは左右後輪２，３の差回転の検出信号に基づいてリヤ・デファレンシャル装置１のデフ・ロック、デフ・アンロックを判断する構成にすることもできる。
【００２９】
前記ソレノイド４９の通電制御の検出信号は、コントローラ５５がソレノイド４９に出力した信号を読み込むことで得ることができる。
【００３０】
前記差回転検出回路６１には、後輪２，３の回転数を検出する後輪回転数センサ６３，６５及び前輪５，７の回転数を検出する前輪回転数センサ６７，６９の検出信号が入力されるようになっている。差回転検出回路６１は、前記検出信号に基づき後輪２，３相互間の差回転を判断し、判断結果をコントローラ５５へ入力する。
【００３１】
前記旋回検出回路５６には、前輪５，７の操舵角を検出する舵角センサ５７の検出信号が入力されるようになっている。旋回検出回路５６は、前記検出信号に基づき旋回走行を判断し、判断結果をコントローラ５５へ入力する。
［ブロック図］
図２は、本発明実施例１のデフ・ロック判断装置のブロック図である。
【００３２】
前記コントローラ５５は、図２のソレノイド通電判断部７１、車両停止判断部７７、デフ・ロック状態判断部７９、及びデフ・ロック・インジケータ駆動部８１を構成している。前記差回転検出回路６１は、図２の車輪速演算部７３及び左右差回転演算部７５を構成している。前記旋回検出回路５６は、図２の旋回走行判断部７２を構成している。
【００３３】
前記ソレノイド通電判断部７１は、コントローラ５５から出力したソレノイド通電制御信号をソレノイド通電情報として取り込み、通電制御の有無をデフ・ロック状態判断部７９へ入力する。
【００３４】
前記旋回走行判断部７２は、旋回走行を判断し、デフ・ロック状態判断部７９へ入力する。
【００３５】
前記車輪速演算部７３は、後輪回転数センサ６３，６５及び前輪回転数センサ６７，６９の検出信号から前後輪５，７、２，３の車輪速を演算し、左右差回転演算部７５及び車両停止判断部７７へ入力する。
【００３６】
前記左右差回転演算部７５は、左右後車輪速から左右後輪２，３の差回転を演算し、デフ・ロック状態判断部７９へ入力する。
【００３７】
前記車両停止判断部７７は、左右車輪速から車両停止状態を演算し、デフ・ロック状態判断部７９へ入力する。
【００３８】
前記デフ・ロック状態判断部７９は、ソレノイド通電判断部７１、左右差回転演算部７５、及び車両停止判断部７７からの各信号に基づきデフ・ロック、デフ・アンロックを判断し、デフ・ロック・インジケータ駆動部８１へ出力する。
【００３９】
前記デフ・ロック・インジケータ駆動部８１は、インストルメント等のデフ・ロック・インジケータへ出力してデフ・ロック状態を表示させる。
［制御フローチャート］
図３は、デフ・ロック判断装置の制御フロー・チャートである。
【００４０】
図３のフロー・チャートは、車両操舵或いは走行開始等により実行され、ステップＳ１において、「車速＝０ｋｍ／ｈ？」かの判断処理が実行される。この処理では、デフ・ロック状態判断部７９が車両停止判断部７７からの信号により車両が停止しているか否かを判断し、車両が停止していなければステップＳ２へ移行し、停止していれば処理はリターンする。
【００４１】
ステップＳ２では、「ソレノイド通電許可条件成立中？」の判断処理が実行される。この処理では、ソレノイド通電判断部７１からの信号によりデフ・ロック状態判断部７９がソレノイド４９の通電許可条件が成立したか否かが判断され、通電制御されており通電許可条件が成立していればステップＳ３へ移行し、成立していなければステップＳ４へ移行する。
【００４２】
ステップＳ３では、「旋回検知済み？」の判断処理が実行される。この処理では、旋回走行判断部７２からの信号により、デフ・ロック状態判断部７９が旋回検知済みか否かを判断し、旋回検知済みであればステップＳ５へ移行し、旋回済み出なければステップＳ６へ移行する。
【００４３】
ステップＳ５では、「左右差回転≦αｒｐｍ？」の判断処理が実行される。この処理では、左右後輪２，３及び左右前輪５，７の各差回転が設定値α以下か否かを判断すすもので、例えばα＝１３ｒｐｍに設定されている。このαの設定は、走行実験により求めた。左右差回転≦αｒｐｍであればステップＳ７へ移行し、左右差回転＞αｒｐｍであればステップＳ６へ移行する。
【００４４】
ステップＳ７では、「タイマー＝０？」の判断処理が実行される。この処理では、左右差回転≦αｒｐｍと判断されてからの設定時間の経過を判断するもので、設定時間が経過していればステップＳ８へ移行し、経過していなければ処理はステップＳ１から繰り返される。この設定時間は、左右差回転≦αｒｐｍの判断が短時間で左右差回転＞αｒｐｍとなった場合に対処するものであり、旋回走行中に左右輪差回転が小さい直進走行となった場合等との区別を行うためのディレー時間である。
【００４５】
ステップＳ８では、「Ｌｏｃｋ判断」の処理が実行され、デフ・ロック状態判断部７９からデフ・ロック・インジケータ駆動部８１へ信号が出力され、デフ・ロック・インジケータによるデフ・ロック表示が行われる。
【００４６】
ステップＳ６では、「タイマー・プリセット」の処理が実行され、タイマーがセットされてステップＳ１へリターンし、各ステップが繰り返される。
【００４７】
ステップＳ２から移行したステップＳ４では、「タイマー・プリセット」の処理が実行され、タイマーがセットされてステップＳ９へ移行する。
【００４８】
ステップＳ９では、「左右差回転≧βｒｐｍ？」の判断処理が実行される。この処理では、左右後輪２，３及び左右前輪５，７の各差回転が設定値β以上か否かを判断すすもので、例えばβ＝１３ｒｐｍに設定されている。このβの設定は、走行実験により求めた。左右差回転≧βｒｐｍであればステップＳ１０へ移行し、左右差回転＜βｒｐｍであればステップＳ１へリターンし、各ステップが繰り返される。
【００４９】
ステップＳ１０では、「Ｕｎｌｏｃｋ判断」の処理が実行されてステップＳ１へリターンし、各ステップが繰り返される。
［実施例１の作用効果］
このように、本実施例１では、車両走行、デフ・ロック操作、車輌旋回走行の条件が揃い、左右差回転が≦αｒｐｍと判断されたときリヤ・デファレンシャル装置１がデフロックであるとインジケータに表示され、運転者はインジケータを見てデフロックを確認することができる。
【００５０】
しかも、デフ・ロック検出スイッチを取り付けるためのスペースが不要となり、リヤ・デファレンシャル装置１周辺の小型化を図ることができる。
【００５１】
また、デフ・ロック検出スイッチの高い取付制度が不要となり、取付が簡単となる。
【００５２】
さらに、デフ・ロック検出スイッチが存在せず、デフ・キャリヤの保守性が向上する。
［その他］
前記旋回検出回路５６は、前輪５，７間の回転差又は前後輪５，７、２，３相互間の回転差により旋回走行を検出する構成にすることもできる。
【００５３】
デファレンシャル装置が、センター・デファレンシャル装置であるときは、後輪回転数センサ６３，６５及び前輪回転数センサ６７，６９に基づいて前後輪５，７、２，３間の差回転を検出してデフ・ロックが判断される。
【００５４】
車輪間の差回転α及びβの値は、車両特性や車両の走行状態によって異なる値に設定しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】デフ・ロック判断装置を適用した四輪駆動車のスケルトン平面図である（実施例１）。
【図２】デフ・ロック判断装置のブロック図である（実施例１）。
【図３】デフ・ロック判断装置のフローチャートである（実施例１）。
【図４】デファレンシャル装置の断面図である（従来例）。
【符号の説明】
【００５６】
１  リヤ・デファレンシャル装置（デファレンシャル装置）
２，３  後輪（車輪）
５，７  前輪（車輪）
５５  コントローラ（デフ・ロック判断回路）
５６  旋回検出回路（旋回検出手段）
５７  舵角センサ
６１  差回転検出回路（差回転検出手段）
【図１】
2006292084.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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