(57)【要約】本発明は、変速可能なギアボックスを介して、駆動エンジンにより永続的に駆動され得る、少なくとも１つの後軸と、一般に手動で係合又は解除され得る結合装置を介して、後軸に動作可能に接続された前軸とを備えた、多用途車用の駆動システムに関する。本発明の目的は、運転者が、粘着性のある路面での多用途車の困難な牽引の場合に、車軸結合装置を操作する必要を認識しなくとも、後軸が過負荷となる危険性を回避することである。したがって、本発明による駆動システムにおいては、車軸結合装置の係合は、さらに、エンジン負荷に基づいて自動的に実施され得る。
2006504564.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
変速ギアボックス（４）を介して駆動エンジン（３）から永続的に駆動される少なくとも１つの後軸（５）と、車軸係合クラッチ（ＡＺＫ）により前記後軸（５）に動作可能に接続される前軸（６）を有し、前記車軸係合クラッチ（ＡＺＫ）が、係合及び解除するために、一般に手動で制御されるオフロード用多用途車のための駆動システムにおいて、
前記車軸係合クラッチ（ＡＺＫ）の前記係合が、さらに、エンジン負荷（Ｍ）に応じて自動的に制御され得ることを特徴とする駆動システム。
【請求項２】
前記車軸係合クラッチ（ＡＺＫ）の自動係合が、前記駆動エンジン（３）の最大エンジントルク（Ｍｍ）の定義された割合に関係する閾値（ＳＷ）より小さいエンジン負荷（Ｍ）で阻止されることを特徴とする請求項１に記載の駆動システム。
【請求項３】
前記定義された割合が、前記駆動エンジン（３）の最大エンジントルク（Ｍｍ）の６０％と９０％との間の値の範囲内にあることを特徴とする請求項２に記載の駆動システム。
【請求項４】
前記定義された割合が、前記駆動エンジン（３）の最大エンジントルク（Ｍｍ）の約７５％であることを特徴とする請求項３に記載の駆動システム。
【請求項５】
前記車軸係合クラッチ（ＡＺＫ）の前記自動係合が、前記閾値（ＳＷ）に到達した時点から開始して予め定められた時間間隔（ＴＶ）の間、阻止されることを特徴とする請求項２〜４のいずれか一項に記載の駆動システム。
【請求項６】
前記車軸係合クラッチ（ＡＺＫ）の前記自動係合が、手動で解除されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の駆動システム。
【請求項７】
前記車軸係合クラッチ（ＡＺＫ）の前記自動係合が、運転状態に影響を及ぼす閉ループ及び／又は開ループ制御システム（ＡＤＭ及び／又はＡＢＳ及び／又はＥＰＳ及び／又はＥＳＣ）に応じて解除されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の駆動システム。
【請求項８】
前記車軸係合クラッチ（ＡＺＫ）の前記係合が、前記多用途車の前記後軸（５）のスリップ状態に依存するパラメータにより、自動的に制御されることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の駆動システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の前段による、オフロード用多用途車のための駆動システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
冒頭で説明した種類の駆動システムが、特に本出願人の、シリーズ生産されているＵＮＩＭＯＧという多用途車により知られており、この駆動システム内で、駆動エンジンが、外部クラッチを介して、複数のギア段、特に４段ギアを備えた主変速ギアボックスを駆動し、またこのギアボックスに対して、遊星歯車方式の２段レンジのボックスが、動力径路に直列に配列される。駆動経路は、主変速ギアボックスから、前軸出力部と後軸出力部とを備えたトランスファーギアボックスに至る。主変速ギアボックスと後軸の車軸駆動装置との間のフルタイムの駆動接続が、後軸出力部を介して作られる。第一の、極端なオフロード用ＵＮＩＭＯＧモデルにおいては、かみ合いクラッチの形態の、手動で制御可能な車軸係合クラッチが、トランスファーギアボックス内の後軸出力部と前軸出力部との間に動作可能に設けられ、この車軸係合クラッチを介して、前軸の車軸駆動装置が後軸の車軸駆動装置へと接続される。第２の貨物運搬用のＵＮＩＭＯＧモデルはフルタイムの全輪駆動システムを備え、通常は舗装道路で使用され、急なカーブを通り抜ける場合に、前軸と後軸との間の速度差を補正するために、トランスファーギアボックス内の後軸出力部と前軸出力部との間に、前後軸間差動装置が動作可能に設けられ、この前後軸間差動装置により、理想的には、前軸及び後軸への駆動トルクの均一な分散が生じる。このような全輪駆動システムにおいては、全輪のフルタイム係合により、粘着性のある道路での困難な牽引の場合にも、基本的に、後軸の過負荷が回避され、このことは、運転者に依存するものではない。このような全輪駆動システムにおいては、確実な、手動で制御可能な差動ロック装置により、より良い牽引を達成することができる。両方のＵＮＩＭＯＧモデルにおいて、前軸及び後軸の車軸駆動装置の差動装置は、同様に、手動で制御可能な、確実な差動ロック装置によってロックされ得る。
【０００３】
係合可能な前輪車軸を備えたＵＮＩＭＯＧモデルの利点は、基本的に、使用形態（例えばトラクタ又はオフロード使用）に対応した特有の係合選択肢と、前軸と各車軸差動装置の差動ロック装置とを慎重に係合することによる「駆動伝達系の明確な状態」とにある。このＵＮＩＭＯＧモデルから得られた数十年に渡る経験により、前軸を係合させる、この簡単かつ容易に理解し得る方法の利点が、殆どの適用形態において効果があることが分かってきた。この長年の経験により、簡単な地形及び特に困難な地形の両方における、慎重な運転技術及び路面状況の判断が、すべてのこれまでに知られている開ループ及び閉ループ制御システムより、実質的により効果的かつ信頼できるものであることも実証されている。これらのシステムは、車両が速度の損失又は推進力の損失を既に経験したことがある場合にのみ、困難な道路の路床を認識するが、これに対して、運転者は、前もってこの情況を既に予想し、適宜、前輪駆動装置を係合させることができる。しかし、困難な牽引の場合には、運転者の側の不注意により前軸が係合されなかった場合、後軸駆動装置が、高い粘着係数で過度な応力を受ける危険性がある。
【０００４】
これとは別に、特許文献１では、自動ギアボックスを介して前輪駆動装置を備え、かつ自動車のエンジンのクランクシャフトに接続されたトルクコンバータを備えた、自動車（乗用車）用の、包括的な種類でない駆動システムが開示されており、この駆動システムにおいて、自動ギアボックスは、トルクコンバータのタービンシャフトに接続され、遊星歯車機構と、種々の動作状態を生み出すための複数の流体作動装置と、自動ギアボックスのパワー出力を前輪に伝達するための終減速ギアとを備えている。この駆動システムにおいては、自動ギアボックスのパワー出力を後輪に伝達するためのクラッチ装置が設けられ、このクラッチ装置は、流体作動多板クラッチを含む。四輪駆動に切り換える場合、後軸係合用クラッチ装置の係合用の第２のレバーを作動できるようにするために、まず最初に自動ギアボックスのセレクタレバーをニュートラルポジションに入れるのは余りにも複雑であると考えられるので、駆動状態に応じて、前輪駆動が自動的に四輪駆動にシフトされることが望ましい。概して、この駆動システムの場合の目的は、圧油によって動作する多板クラッチを備えた自動ギアボックスを設けることであり、前輪駆動と四輪駆動との間のシフトは、自動車の種々の駆動状況に従って実行され、また、車両の駆動状況に応じて、自動ギアボックス内で使用される圧油により、多板クラッチを作動させることもできる。したがって、この駆動システムにおいては、自動ギアボックスの流作動装置を作動させるための圧油制御装置は、エンジンの動作状態に従ってライン圧力を生み出すための圧力制御弁と、ライン圧力用のラインを流体作動多板クラッチに接続するための切換弁とを含む。さらに、この駆動システムにおいては、流体作動多板クラッチにライン圧力を加えるために、切換弁を作動させるための手動作動装置が設けられる。
【０００５】
特許文献２では、前輪駆動装置を備え、かつエンジンと駆動トルク制御用装置とを備えた自動車（乗用車）用の、包括的な種類でないさらなる駆動システムについて開示しており、この駆動システムにおいて、エンジンから前輪へ効果的にパワーを伝達するための変速装置と、後輪へパワーを伝達するための摩擦クラッチと、摩擦クラッチを係合及び解除するためのクラッチ作動装置とが設けられている。この知られている駆動システムにおいては、摩擦クラッチは、一般に、カーブを通り抜ける場合に、前輪が後輪より大きいカーブ半径をより高い速度で通過することを可能にするために、かじ取り角に応じて調整され得るスリップで動作し得ると想定され、さらに、この目的は、車輪のスリップなどの、駆動状態のさらなるパラメータに応じて、摩擦クラッチのスリップを設定できるようにすることである。このため、この知られている駆動システムにおいては、クラッチ作動装置は、摩擦クラッチの、部分係合、部分係合より強力な係合、又は解除を任意に可能にする選択装置を備え、調節装置は、車輪のスリップを検出するためのスリップ検出装置と、エンジン負荷を検出するための負荷検出装置と、スリップ検出装置及び負荷検出装置からの信号に応じて、重負荷中及び車輪のスリップ中には、摩擦クラッチのより強力な係合が働くように、選択装置を作動させる制御手段とを備えるようにもされている。
【０００６】
最後に、特許文献３では、２本のフルタイム駆動輪のスリップに応じて二輪駆動から四輪駆動へ自動的に切り換える自動車用の、包括的な種類でないさらなる駆動システムについて開示している。この包括的な種類でない駆動システムにおいては、四輪駆動を必要とする、フルタイム駆動輪のスリップの程度を検出する従来の方法の欠点が回避されており、この欠点は、四輪駆動の動作状態において、次から次へと素早い時間間隔で、係合された車輪を駆動装置から機械的に分離することが必要であることから分かる。このことは、２本のフルタイム駆動輪の速度差が、前記車輪のそれぞれ１本に振り当てられた２つのセンサにより永続的に形成されることと、この速度差が、二輪駆動及び四輪駆動のための各車両特有の特性速度差を記憶しており、かつ各駆動状態に応じて、送られてきた速度差をこれらの特性速度差の１つと比較するコンピュータに送られることとによって達成されると言われている。この場合、二輪駆動に振り当てられた特性速度差を超えたこと、又は速度差が四輪駆動に振り当てられた特性速度差より小さいことが比較によって分かると、駆動装置は、コンピュータに直列に接続されたアクチュエータにより、二輪駆動から四輪駆動に又はその逆に切り換えられ得る。
【０００７】
【特許文献１】独国特許出願公開第３０３４２２９Ａ１号明細書
【特許文献２】欧州特許第００７６１４８Ｂ１号明細書
【特許文献３】独国特許出願公開第３８３８７０９Ａ１号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
このような背景において、本発明の目的は、基本的に、前軸の係合が一般に運転者により手動で制御される、オフロード用自動車のための包括的な種類の駆動システムにおいて、高い粘着係数での困難な牽引の場合に、運転者の側の不注意により前軸が係合されなかった結果、後軸が過度な応力を受け、その使用寿命が減少するという危険性を阻止することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した目的は、本発明に従って、請求項１の特徴によって達成されることが好ましい。
【００１０】
本発明による駆動システムの場合には、オフロードでの使用中に前軸を係合することにより、全輪駆動システムを手動で係合することの利点が確実となり、後軸に過度な応力がかかることが回避されるが、これは、粘着性のある道路での困難な牽引の場合に、運転者の側の不注意により、純粋に手動で前軸を係合する場合に起きることがある。これらの欠点を回避することにより、多くの適用形態において、前後軸間差動装置を備えたフルタイムの全輪駆動システムを省くことができる。つまり、前後軸間差動装置を備えた、これまでの全輪駆動システムにおいて、トランスファーギアボックス内の前後軸間差動装置を省くことができる。
【００１１】
本発明による駆動システムにおいては、通常運転の場合の推進力は、後軸を介してのみ働く。より大きい牽引が必要な場合、又は路面が低い粘着係数を有する場合に、前軸が運転者により手動で係合されるか、又は請求項８に記載の実施形態においては、スリップ依存型自動閉ループ及び／又は開ループ制御システムが、適宜設けられる。したがって、前軸と後軸との間には、前後軸間差動装置は不要である。一般に手動で係合可能な前軸を備えた、本発明によるこのような駆動システムの運転上の／機械上の利点は、駆動伝達系の明確に定義された動作状態と、この結果生じる明確に定義された牽引及び運転操作とにある。
【００１２】
本発明による駆動システムにおいては、前軸及び各車軸差動装置の差動ロック装置に関する係合方式は、駆動状態及び粘着係数に依存する２つの異なる点において決まり、高い粘着係数を有する粘着性のある道路での牽引中に、前軸がエンジントルクに応じて自動的に係合される。請求項２に記載の実施形態においては、エンジン負荷の閾値を少し超えると係合が働くことが好ましく、この閾値は、最大エンジントルクの定義された割合に関係し、その時の変速比を考慮に入れる。請求項３に記載の、この定義された割合は、車両タイプ又はモデルにより、最大エンジントルクの６０％と９０％との間の値の範囲内にあり、請求項４に記載の割合は、約７５％であることが好ましいであろう。
【００１３】
請求項５に記載の、本発明による駆動システムの好ましい実施形態においては、前輪駆動装置を効果的に係合するために、このエンジン負荷は、短いトルクピークだけでなく、準静的な負荷、例えば傾斜部での牽引の場合にも確実に関与するために、所定の時間、閾値によって定義された限度を超えていなければならない。他方、本発明による駆動システムにおいては、工事現場での運転において、冬季の役務において、及びオフロードでの使用中に、低い粘着係数での、牽引及び運転上の安全を向上するために、運転者によって判断される手動係合及び解除がステップ毎に設けられ、自動車が、工事現場において、冬季の役務において、又はオフロードでの使用中に使用されている場合には、前軸は第１のステップで係合される。この駆動状態は、情報表示装置内の１つの三角警告灯点灯により、運転者に示される。例えば自動車がオフロード運転に使用されており、粘着係数が低い場合には、後軸の車軸差動装置は第２のステップでロックされ得る。この場合、許容できる操縦性がまだ提供されている。この駆動状態は、情報表示装置内の２つの三角警告灯点灯により、運転者に示される。最後に、第３のステップで、前軸の及び後軸の車軸差動装置がロックされ得るので、最大の牽引が提供される。この駆動状態は、車両が、オフロード運転において、困難な地形において、又は泥で覆われた路床上で使用されている場合に、運転者によって選択され、情報表示装置内の３つの三角警告灯点灯によって示される。
【００１４】
本発明による駆動システムにおいては、電子制御ユニットが、永続的な制御状態において、負荷に依存して、前軸を自動的に係合する必要があるかどうかを検査する。請求項６によれば、この機能は、いつでも運転者によって打ち消され得る。つまり手動で解除され得る。
【００１５】
請求項７によれば、本発明による駆動システムにおいては、自動車が、前軸係合により全輪運転中であると、電子制御ユニットが、永続的な制御状態において、ＡＢＳ、ＡＤＭ（自動駆動伝達系管理）、ＥＳＰ（電子安定性プログラム）、又はＥＳＣ（エンジン回転数制御）などの運転状態に影響を及ぼす閉ループ及び／又は開ループ制御システムの運転が、全輪駆動によって損なわれるか、又は阻止されることもあるのかどうかに関する、さらに必要な検査を行う。必要な場合、制御ユニットは、自動的に前軸を解除させる。
【００１６】
請求項８に記載の実施形態における、本発明による駆動システムにおいて、所定の車両タイプ、たとえば消防自動車に適用された場合には、乗用車及びオフロード車両より知られている、スリップ（前後軸間の及び各軸車輪間のスリップ）に依存する係合方式を、前軸のための負荷に依存する係合方式に重ねることができる。このような係合方式に関連して、独国特許発明第４３２７５０７Ｃ２号明細書では、少なくとも１つの車軸の差動ロック装置及び前後軸間差動ロック装置を稼動させるためのクラッチを自動的に制御する、又は全輪駆動システムを備えたオフロード車両の駆動伝達系内の前輪駆動装置を係合する方法について開示しており、この方法においては、スリップ信号が、車輪速度信号に基づいて形成され、閾値と比較され、したがってクラッチのための制御信号が生成される。この知られている方法における手順としては、それぞれの個々のクラッチのために別個の制御モジュールが設けられ、この制御モジュールが、特有のクラッチのための制御信号を生成し、次に、少なくとも１つの車軸の差動ロック装置のクラッチの制御モジュールも、特有のクラッチを稼動させる前に、前後軸間差動ロック装置のクラッチのための又は前軸を係合するための制御信号を伝え、また、このスリップ信号は、少なくとも１つの車軸の差動ロック、前後軸間差動ロック、又は前輪駆動装置の係合に振り当てられた、車輪の速度差を統合することにより、別々に形成されたスリップの合計信号であり、ステップ毎のスリップの合計閾値と比較され、これにより、両方の差動ロック装置のロック又は前輪駆動装置の係合のシーケンス及び反応時間が制御される。
【００１７】
以下、図面に概略的に示された例示的実施形態を参照しながら、本発明について、より詳細に記述する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
まず図１を参照すると、オフロード用多用途車が、４段基本ギアボックス４を備えた変速ギアボックス１６を介して駆動エンジン３から駆動され、これに、たとえば遊星歯車方式の、２段レンジ変更ギアボックス７が、動力径路内で連続して振り当てられる。基本ギアボックス４は、外部クラッチ８を介して駆動エンジン３に駆動接続される。レンジ変更ギアボックス７によって得られた変速ギアボックス１６の８段のギアが、手動セレクタ装置９によって選択され、必要な場合にはパワーで補助されるこの手動セレクタ装置９は、ギア表示及びこれに関係する変速比のための信号１１を生成する位置センサ１０を備え、前記信号１１は、入力信号として電子制御ユニット１２に誘導される。変速ギアボックス１６の出力シャフトは、後軸５に振り当てられたギアボックス出力部１４と前軸６に振り当てられたギアボックス出力部１５とを有するトランスファーギアボックス１３と駆動接続する。
【００１９】
ギアボックス出力部１４は、変速ギアボックス１６の出力シャフト及び後軸５の車軸差動装置（左右輪差動装置）１８の両方に常に駆動接続している。車軸差動装置１８は、電子制御ユニット１２を介して稼動され得るモータ作動式ロックアクチュエータ２０によって作動され得る、確実な係合及び解除を行う差動ロック装置１９によってロックされ得る。
【００２０】
前軸６用のギアボックス出力部１５は、制御ユニット１２を介して稼動され得るモータ作動式クラッチアクチュエータ１７によって作動される、係合及び解除車軸係合クラッチＡＺＫにより、ギアボックス出力部１４に接続される。さらに、ギアボックス出力部１５は、前軸６の車軸差動装置（左右輪差動装置）２１と常に駆動接続しており、この車軸差動装置２１は、特にスリップ制御方式で、又は運転者により、制御ユニット１２を介して稼動され得るモータ作動式固定アクチュエータ２３によって作動され得る、確実な係合及び解除を行う差動ロック装置２２によってロックされ得る。
【００２１】
電子制御ユニット１２には、とりわけ、次の入力信号の形態で、車両又は車両状態に特有の種々の情報が送られる。
−トルク感知装置２５の、瞬時エンジン負荷Ｍｍに依存する入力信号２４、
−変速ギアボックス１６の係合されたギア及びこれに関連する変速比ｉＧに対応する入力信号１１、
−車軸係合クラッチＡＺＫを稼動させることにより、前軸６を係合させるために、運転者が押しボタン２７を用いて起動できる入力信号２６、
−差動ロック装置１９を稼動させることにより、後軸５の車軸差動装置１８をロックするために、運転者が押しボタン２９を用いて起動できる入力信号２８、
−差動ロック装置２２を稼動させることにより、前軸６の車軸差動装置２１をロックするために、運転者が押しボタン１を用いて起動できる入力信号３０、
−後軸５の１つの後輪速度用に、速度センサ３３によって生成される入力信号３２、
−後軸５のもう一つの後輪速度用に、速度センサ３５によって生成される入力信号３４、
−ＡＢＳの動作状態を示す入力信号３６、
−ＡＤＭ（自動駆動伝達系管理）、ＥＳＰ（電子安定性プログラム）、又はＥＳＣ（一定速度値へのエンジン回転数の制御）などの運転状態に影響を及ぼす、さらなる閉ループ及び／又は開ループ制御システムの動作状態。
【００２２】
最後に、３８に示されているような、たとえば最大エンジントルクの約７５％に等しいエンジントルクＭｍに基づき、かつその時の変速比ｉＧを考慮した臨界エンジン負荷Ｍのための閾値ＳＷと、３９に示されているような、閾値ＳＷに振り当てられた遅延時間ＴＶとが、制御ユニット１２内にファイルされる。エンジン負荷Ｍ＜ＳＷでは、前軸６が自動負荷依存係合が働くことは無い。前軸６の自動負荷依存係合は、エンジン負荷Ｍ＞閾値ＳＷが遅延時間ＴＶを超えて適用され、手動での、又は運転状態に影響を及ぼすＡＢＳなどの閉ループ及び／又は開ループ制御システムによる打ち消しが効果的でない場合にのみ働く。
【００２３】
図１の駆動システムの機能は、以下の通り、図２の信号流れ図から得られる。
【００２４】
開始ステップ４０が稼動されると、この開始ステップ４０が、出力信号４０ａにより判断ステップ４１を起動し、この判断ステップ４１は、前軸６が係合されているかどうか明確にする。係合されている場合は、判断ステップ４１は、解除信号４１ａを車軸係合クラッチＡＺＫのアクチュエータ１７に伝達し、したがって、アクチュエータ１７は、車軸係合クラッチＡＺＫを解除するための解除位置１７ａとなる。前軸６が、したがって係合されていない場合は、判断ステップ４１は、出力信号４１ｂを比較ステップ４２に及び２つの判断ステップ４６及び４７に切り換える。
【００２５】
１つの判断ステップ４６を起動すると、前軸６を手動で係合するための押しボタン２７が押されているかどうか明確にされる。押しボタン２７を押されている場合は、クラッチアクチュエータ１７は、判断ステップ４６から係合信号４６ａを受信し、この係合信号４６ａにより、クラッチアクチュエータ１７は、さらなるシーケンスが比較ステップ４２から如何に進むかに関係なく、前軸６を係合するための位置１７ｅとなる。押しボタン２７が押さていない場合は、判断ステップ４６は、出力信号４６ｂを伝えることにより、次いで次の作業サイクルが判断ステップ４６を再び起動するまで、待機ループに入る。
【００２６】
速度信号３２及び３４を参照しながら、他の判断ステップ４７を起動すると、後軸５がスリップ状態にあるかどうか明確にされる。後軸５がスリップ状態にある場合は、クラッチアクチュエータ１７は、判断ステップ４７から係合信号４７ａを受信し、この係合信号４７ａにより、クラッチアクチュエータ１７は、さらなるシーケンスが比較ステップ４２から如何に進むかに関係なく、前軸６を係合するための位置１７ｅとなる。後軸５がスリップ状態にない場合は、判断ステップ４７は、出力信号４７ｂを伝えることにより、次いで次の作業サイクルが判断ステップ４７を再び起動するまで、待機ループに入る。
【００２７】
比較ステップ４２を起動すると、エンジントルクＭｍ及び現在の変速比ｉＧの組合せから、Ｍ＝ＭｍｘｉＧとして得られた、その瞬間のエンジン負荷Ｍが、閾値ＳＷより大きいかどうか明確にする。閾値ＳＷより大きい場合は、比較ステップ４２は、判断ステップ４３を起動するための出力信号４２ｂを生成する。閾値ＳＷより大きくない場合は、比較ステップ４２は、クラッチアクチュエータ１７のための及び待機ループを設定するための解除信号４２ａを伝え、したがって、比較ステップ４２は、次の作業サイクル中に再び起動される。
【００２８】
判断ステップ４３では、遅延時間ＴＶが経過したかどうか明確にされる。遅延時間ＴＶが経過した場合は、判断ステップ４３は、さらなる判断ステップ４４を起動するための出力信号４３ｂを生成する。遅延時間ＴＶが経過していない場合は、判断ステップ４３は、クラッチアクチュエータ１７のための及び待機ループを設定するための解除信号４３ａを伝え、したがって、判断ステップ４３は、次の作業サイクル中に再び起動される。
【００２９】
判断ステップ４４では、補助駆動装置ＮＡ又はパワーテークオフシャフトなどが運転中であるかどうか明確にされる。運転中でない場合は、判断ステップ４４は、最後の判断ステップ４５を起動するための出力信号４４ｂを生成する。しかし、たとえばパワーテークオフシャフトが運転中である場合は、判断ステップ４４は、クラッチアクチュエータ１７のための及び待機ループを設定するための解除信号４４ａを伝え、したがって、判断ステップ４４は、次の作業サイクル中に再び起動される。
【００３０】
判断ステップ４５により、ＡＢＳが働いているかどうか明確にされる。ブレーキ力を制御するために、ＡＢＳが働いていない場合は、判断ステップ４５は、クラッチアクチュエータ１７に印加するための出力信号４５ｂを生成し、したがって、クラッチアクチュエータ１７は、ＡＺＫを係合するための、したがって前軸６を係合するための位置１７ｅとなる。他方、ＡＢＳが働いており、かつブレーキ力を調節している場合は、判断ステップ４５は、クラッチアクチュエータ１７のための及び待機ループを設定するための解除信号４５ａを伝え、したがって、判断ステップ４５は、次の作業サイクル中に再び起動される。
【００３１】
駆動システムをより容易に理解するために記載してきた、運転者による又は車両特有の閉ループ及び開ループ制御システムによる、前軸に関する「係合」及び「解除」機能の打ち消しに必要な優先制御ステップは以上である。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明による駆動システムのブロック図。
【図２】２つの駆動状態、「後軸駆動」及び「全輪駆動」を制御するための信号流れ図。
【図１】
2006504564.tif 000003
【図２】
2006504564.tif 000004
【手続補正書】
【提出日】平成16年11月10日(2004.11.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
変速ギアボックス（４）を介して駆動エンジン（３）から永続的に駆動される少なくとも１つの後軸（５）と、車軸係合クラッチ（ＡＺＫ）により前記後軸（５）に動作可能に接続される前軸（６）を有し、前記車軸係合クラッチ（ＡＺＫ）が、係合及び解除するために、一般に手動で制御されるオフロード用多用途車のための駆動システムにおいて、
前記車軸係合クラッチ（ＡＺＫ）の前記係合が、さらに、エンジン負荷（Ｍ）に応じて自動的に制御され、
前記車軸係合クラッチ（ＡＺＫ）の前記自動係合が、前記駆動エンジン（３）の最大エンジントルク（Ｍｍ）の定義された一部に関係する閾値（ＳＷ）より小さいエンジン負荷（Ｍ）で阻止されることを特徴とする駆動システム。
【請求項２】
前記定義された割合が、前記駆動エンジン（３）の最大エンジントルク（Ｍｍ）の６０％と９０％との間の値の範囲内にあることを特徴とする請求項１に記載の駆動システム。
【請求項３】
前記定義された割合が、前記駆動エンジン（３）の最大エンジントルク（Ｍｍ）の約７５％であることを特徴とする請求項２に記載の駆動システム。
【請求項４】
前記車軸係合クラッチ（ＡＺＫ）の前記自動係合が、前記閾値（ＳＷ）に到達した時点から開始して予め定められた時間間隔（ＴＶ）の間、阻止されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の駆動システム。
【請求項５】
前記車軸係合クラッチ（ＡＺＫ）の前記自動係合が、手動で解除されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の駆動システム。
【請求項６】
前記車軸係合クラッチ（ＡＺＫ）の前記自動係合が、運転状態に影響を及ぼす閉ループ及び／又は開ループ制御システム（ＡＤＭ及び／又はＡＢＳ及び／又はＥＰＳ及び／又はＥＳＣ）に応じて解除されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の駆動システム。
【請求項７】
前記車軸係合クラッチ（ＡＺＫ）の前記係合が、前記多用途車の前記後軸（５）のスリップ状態に依存するパラメータにより、自動的に制御されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の駆動システム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
最後に、特許文献３では、２本のフルタイム駆動輪のスリップに応じて二輪駆動から四輪駆動へ自動的に切り換える自動車用の、包括的な種類でないさらなる駆動システムについて開示している。この包括的な種類でない駆動システムにおいては、四輪駆動を必要とする、フルタイム駆動輪のスリップの程度を検出する従来の方法の欠点が回避されており、この欠点は、四輪駆動の動作状態において、次から次へと素早い時間間隔で、係合された車輪を駆動装置から機械的に分離することが必要であることから分かる。このことは、２本のフルタイム駆動輪の速度差が、前記車輪のそれぞれ１本に振り当てられた２つのセンサにより永続的に形成されることと、この速度差が、二輪駆動及び四輪駆動のための各車両特有の特性速度差を記憶しており、かつ各駆動状態に応じて、送られてきた速度差をこれらの特性速度差の１つと比較するコンピュータに送られることとによって達成されると言われている。この場合、二輪駆動に振り当てられた特性速度差を超えたこと、又は速度差が四輪駆動に振り当てられた特性速度差より小さいことが比較によって分かると、駆動装置は、コンピュータに直列に接続されたアクチュエータにより、二輪駆動から四輪駆動に又はその逆に切り換えられ得る。
特許文献４では、二輪駆動から四輪駆動へ自動的に切り換える自動車用の駆動システムについて開示している。この機能は、「自動運転モード」においてのみ起動状態となる。この運転モードにおいて、２本のフルタイム駆動輪が過度にスリップした場合に、駆動装置が四輪駆動に切り換えられる。
特許文献５では、二輪駆動から四輪駆動に自動的に切り換えられ得る、自動車用の自動ギアボックスについて開示している。フルタイム駆動輪がスリップしそうな場合にのみ、四輪駆動への切換えが働く。
特許文献６では、二輪駆動から四輪駆動へ自動的に切り換える自動車用の、包括的な種類でない駆動システムについて開示している。二輪駆動から四輪駆動への切換えは、スロットルバルブの位置及び自動車の現在の加速度から詳しく計算された指数に応じて働く。四輪駆動装置は、前記指数が制御装置内に記憶されている限界値を超えると稼動する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
【特許文献１】独国特許出願公開第３０３４２２９Ａ１号明細書
【特許文献２】欧州特許第００７６１４８Ｂ１号明細書
【特許文献３】独国特許出願公開第３８３８７０９Ａ１号明細書
【特許文献４】独国特許出願公開第４２３０３２６Ａ１号明細書
【特許文献５】米国特許第４５５２０３６Ａ１号明細書
【特許文献６】米国特許第６３４７２７１Ｂ１号明細書
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
本発明による駆動システムにおいては、前軸及び各車軸差動装置の差動ロック装置に関する係合方式は、駆動状態及び粘着係数に依存する２つの異なる点において決まり、高い摩擦係数を有する粘着性のある道路での牽引中に、前軸がエンジントルクに応じて自動的に係合され、そしてエンジン負荷の閾値を少し超えると係合が働くことが好ましい。その閾値は、最大エンジントルクの定義された割合に関係することが好ましく、その時の変速比を考慮に入れる。請求項２に記載の、この定義された割合は、車両タイプ又はモデルにより、最大エンジントルクの６０％と９０％との間の値の範囲内にあり、請求項３に記載の割合は、約７５％であることが好ましいであろう。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
請求項４に記載の、本発明による駆動システムの好ましい実施形態においては、前輪駆動装置を効果的に係合するために、このエンジン負荷は、短いトルクピークだけでなく、準静的な負荷、例えば傾斜部での牽引の場合にも確実に関与するために、所定の時間、閾値によって定義された限度を超えていなければならない。他方、本発明による駆動システムにおいては、工事現場での運転において、冬季の役務において、及びオフロードでの使用中に、低い粘着係数での、牽引及び運転上の安全を向上するために、運転者によって判断される手動係合及び解除がステップ毎に設けられ、自動車が、工事現場において、冬季の役務において、又はオフロードでの使用中に使用されている場合には、前軸は第１のステップで係合される。この駆動状態は、情報表示装置内の１つの三角警告灯点灯により、運転者に示される。例えば自動車がオフロード運転に使用されており、摩擦係数が低い場合には、後軸の車軸差動装置は第２のステップでロックされ得る。この場合、許容できる操縦性がまだ提供されている。この駆動状態は、情報表示装置内の２つの三角警告灯点灯により、運転者に示される。最後に、第３のステップで、前軸の及び後軸の車軸差動装置がロックされ得るので、最大の牽引が提供される。この駆動状態は、車両が、オフロード運転において、困難な地形において、又は泥で覆われた路床上で使用されている場合に、運転者によって選択され、情報表示装置内の３つの三角警告灯点灯によって示される。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
本発明による駆動システムにおいては、電子制御ユニットが、永続的な制御状態において、負荷に依存して、前軸を自動的に係合する必要があるかどうかを検査する。請求項５によれば、この機能は、いつでも運転者によって打ち消され得る。つまり手動で解除され得る。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
請求項６によれば、本発明による駆動システムにおいては、自動車が、前軸係合により全輪運転中であると、電子制御ユニットが、永続的な制御状態において、ＡＢＳ、ＡＤＭ（自動駆動伝達系管理）、ＥＳＰ（電子安定性プログラム）、又はＥＳＣ（エンジン回転数制御）などの運転状態に影響を及ぼす閉ループ及び／又は開ループ制御システムの運転が、全輪駆動によって損なわれるか、又は阻止されることもあるのかどうかに関する、さらに必要な検査を行う。必要な場合、制御ユニットは、自動的に前軸を解除させる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
請求項７に記載の実施形態における、本発明による駆動システムにおいて、所定の車両タイプ、たとえば消防自動車に適用された場合には、乗用車及びオフロード車両より知られている、スリップ（前後軸間の及び各軸車輪間のスリップ）に依存する係合方式を、前軸のための負荷に依存する係合方式に重ねることができる。このような係合方式に関連して、独国特許発明第４３２７５０７Ｃ２号明細書では、少なくとも１つの車軸の差動ロック装置及び前後軸間差動ロック装置を稼動させるためのクラッチを自動的に制御する、又は全輪駆動システムを備えたオフロード車両の駆動伝達系内の前輪駆動装置を係合する方法について開示しており、この方法においては、スリップ信号が、車輪速度信号に基づいて形成され、閾値と比較され、したがってクラッチのための制御信号が生成される。この知られている方法における手順としては、それぞれの個々のクラッチのために別個の制御モジュールが設けられ、この制御モジュールが、特有のクラッチのための制御信号を生成し、次に、少なくとも１つの車軸の差動ロック装置のクラッチの制御モジュールも、特有のクラッチを稼動させる前に、前後軸間差動ロック装置のクラッチのための又は前軸を係合するための制御信号を伝え、また、このスリップ信号は、少なくとも１つの車軸の差動ロック、前後軸間差動ロック、又は前輪駆動装置の係合に振り当てられた、車輪の速度差を統合することにより、別々に形成されたスリップの合計信号であり、ステップ毎のスリップの合計閾値と比較され、これにより、両方の差動ロック装置のロック又は前輪駆動装置の係合のシーケンス及び反応時間が制御される。


【国際調査報告】
2006504564.tif 000005
2006504564.tif 000006
2006504564.tif 000007
2006504564.tif 000008