JP2762419B2 - Center differential lock switching control device for four-wheel drive vehicle - Google Patents
Center differential lock switching control device for four-wheel drive vehicleInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、センタデフを備えた4輪駆動車、特に該セ
ンタデフをアクチュエータによりフリー状態又はロック
状態に切換可能とされた4輪駆動車のセンタデフロック
切換制御装置に関する。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a four-wheel drive vehicle having a center differential, and more particularly to a center of a four-wheel drive vehicle in which the center differential can be switched to a free state or a locked state by an actuator. The present invention relates to a differential lock switching control device.
(従来の技術) エンジン出力により前輪及び後輪を駆動するようにし
た4輪駆動車においては、コーナリング時における前、
後輪間の回転速度差を吸収してスムーズなコーナリング
走行を実現するため、エンジ出力が入力される1つの入
力要素と、該入力要素への入力を分割して前、後輪側に
それぞれ出力する2つの出力要素とでなるセンタデフと
称される差動装置を備えることがある。(Prior Art) In a four-wheel drive vehicle in which the front wheels and the rear wheels are driven by the engine output, the front wheel at the time of cornering,
In order to absorb the difference in rotational speed between the rear wheels and realize smooth cornering traveling, one input element to which engine output is input and the input to this input element are divided and output to the front and rear wheel sides, respectively. There is a case where a differential device called a center differential including two output elements is provided.
また、このようなセンタデフを備えた場合、前輪もし
くは後輪のいずれか一方がスリップしたときに他方へ駆
動力が伝達されなくなるので、上記2つの出力要素の差
動動作を阻止して前、後輪に均等に駆動力を伝達するよ
うに、センタデフをロックしうるように構成する場合が
あり、この場合、該センタデフをフリー状態またはロッ
ク状態に切換える切換機構が設けられる。In addition, when such a center differential is provided, when one of the front wheel and the rear wheel slips, the driving force is not transmitted to the other, so that the differential operation of the two output elements is prevented to prevent the front and rear wheels from moving. In some cases, the center differential can be locked so as to transmit the driving force evenly to the wheels. In this case, a switching mechanism for switching the center differential between a free state and a locked state is provided.
さらに、このセンタデフの一方の出力要素から前輪も
しくは後輪への駆動力の伝達を遮断して2輪駆動状態に
切換えうるようにする場合があり、この場合は、4輪駆
動状態と2輪駆動状態の切換機構が設けられる。Further, there is a case where transmission of the driving force from one output element of the center differential to the front wheel or the rear wheel can be interrupted to switch to the two-wheel drive state. In this case, the four-wheel drive state and the two-wheel drive state are provided. A state switching mechanism is provided.
このようなセンタデフのフリー、ロックの切換及び2
輪駆動、4輪駆動の切換を行う切換機構として、例えば
実開昭60−127232号公報に示されたものがある。これ
は、軸方向にスライド操作されるスリーブを、センタデ
フの一方の出力要素から前輪または後輪への駆動力の伝
達を遮断する2輪駆動位置と、センタデフの2つの出力
要素の差動動作を阻止するセンタデフロックの4輪駆動
装置と、上記出力要素間の差動動作を許容するセンタデ
フフリーの4輪駆動位置の3ポジションを取りうるよう
に構成したものである。そして、この切換操作の操作性
の向上のため、運転者の選択に応じて、上記スリーブを
アクチュエータによって操作するようにしたものが知ら
れている。Such a center differential free, lock switching and 2
As a switching mechanism for switching between wheel drive and four-wheel drive, for example, there is a mechanism disclosed in Japanese Utility Model Laid-Open No. 60-127232. This means that the sleeve that is slid in the axial direction is provided with a two-wheel drive position for interrupting the transmission of driving force from one output element of the center differential to the front wheel or the rear wheel, and a differential operation of the two output elements of the center differential. It is configured to be able to take three positions of a four-wheel drive device of a center differential lock for blocking and a four-wheel drive position of a center differential free for allowing a differential operation between the output elements. In order to improve the operability of the switching operation, there has been known an operation in which the sleeve is operated by an actuator in accordance with a driver's selection.
(発明が解決しようとする課題) ところで、上記のように切換機構のスリーブをアクチ
ュエータによって操作するものにおいては、何らかの原
因で切換機構がスムーズに作動しないためアクチュエー
タに過負荷が作用する場合がある。そこで、アクチュエ
ータによる操作力を設定する操作力設定手段を設け、該
手段によって設定された操作力を超えるような負荷が作
用したときにアクチュエータの作動を停止させることに
より、該アクチュエータを保護することが考えられてい
る。しかし、このようにした場合、スリーブをそのスト
ローク端にあるポジションにスライドさせるように操作
したときに、スリーブがこのポジションに到達している
のにアクチュエータが慣性によって作動し続けて、該ア
クチュエータの操作力、つまり負荷が上記操作力設定手
段によって設定されている値を超え、その結果、該アク
チュエータの作動が停止されて、次にこのストローク端
のポジションから反対方向へスリーブを操作しようとし
たときに、その操作が不能になるといった不具合が発生
する。(Problems to be Solved by the Invention) By the way, in the case where the sleeve of the switching mechanism is operated by the actuator as described above, the switching mechanism may not operate smoothly for some reason, so that the actuator may be overloaded. Therefore, it is possible to protect the actuator by providing an operation force setting means for setting the operation force by the actuator and stopping the operation of the actuator when a load exceeding the operation force set by the means is applied. It is considered. However, in this case, when the sleeve is operated to slide to the position at the stroke end, the actuator continues to operate by inertia even though the sleeve has reached this position, and the operation of the actuator is When the force, that is, the load, exceeds the value set by the operating force setting means, and as a result, the operation of the actuator is stopped, and then the sleeve is operated in the opposite direction from the position at the end of the stroke, And the operation becomes impossible.
これに対しては、上記操作力設定手段によって設定さ
れる操作力を比較的小さな値に設定して、ストローク端
のポジションへの操作時に該ポジションでアクチュエー
タに慣性力による過負荷が作用しないようにすることが
考えられるが、このようにすると、このストローク端の
ポジションから反対方向への操作時に操作力が不足し
て、確実で且つ速かな操作を行えなくなる恐れが生じ
る。On the other hand, the operation force set by the operation force setting means is set to a relatively small value so that an overload due to inertia force does not act on the actuator at the stroke end position at the time of operation to the position. However, in such a case, there is a possibility that the operation force is insufficient at the time of the operation in the opposite direction from the position of the stroke end, so that reliable and quick operation cannot be performed.
そこで、上記アクチュエータの操作力を変更すること
ができる操作力可変手段を設け、スリーブをストローク
端のポジションへ操作するときには操作力を小さな値
に、該ポジションから反対方向へ操作するときには操作
力を大きな値に設定することが考えられるのであるが、
このようにした場合にも、ストローク端のポジションか
ら他のポジションに操作するとき、特にこの他のポジシ
ョンがセンタデフをロックするポジションである場合
に、操作力が大きいため、該センタデフが急激にロック
されて切換ショックが発生するといった問題が生じるの
である。Therefore, an operating force varying means capable of changing the operating force of the actuator is provided, and when the sleeve is operated to the stroke end position, the operating force is reduced to a small value, and when the sleeve is operated from the position in the opposite direction, the operating force is increased. It could be set to a value,
Even in this case, when operating from the stroke end position to another position, particularly when the other position is a position for locking the center differential, the operation force is large, so the center differential is locked rapidly. This causes a problem that a switching shock occurs.
本発明は、アクチュエータによって操作される切換機
構が備えられた4輪駆動車における上記のような問題に
対処するもので、特にセンタデフのロック、フリーの切
換操作に関し、該切換操作を確実且つ速かに行うことが
でき、しかも切換ショックの発生を抑制することを課題
とする。The present invention addresses the above-described problem in a four-wheel drive vehicle provided with a switching mechanism operated by an actuator. In particular, the present invention relates to locking and free switching operations of a center differential, and performs the switching operation reliably and quickly. It is another object of the present invention to suppress the occurrence of the switching shock.
(課題を解決するための手段) 上記課題を解決するため、本発明は次のように構成し
たことを特徴とする。(Means for Solving the Problems) In order to solve the above problems, the present invention is characterized in that it is configured as follows.
すなわち、本発明に係る4輪駆動車のセンタデフロッ
ク切換制御装置は、1つの入力要素と2つの出力要素と
を有し、エンジンからの入力を分割して前輪側及び後輪
側にそれぞれ出力するセンタデフと、該センタデフを上
記2つの出力要素間の差動動作を許容するフリー状態と
この差動動作を阻止するロック状態とに切換える切換手
段と、該切換手段を切換操作するアクチュエータと、該
アクチュエータによる切換操作力を変化させる操作力可
変手段とを有する4輪駆動車において、上記センタデフ
のフリー位置を切換手段のストローク端に設定して、ロ
ック位置をその反対側に設定すると共に、該センタデフ
のロック状態からフリー状態への切換時には上記アクチ
ュエータによる操作力を小さな値に設定する一方、フリ
ー状態からロック状態への切換時には、その初期操作力
を大きく、その後該操作力を小さくするように、上記操
作力可変手段を作動させる制御手段を設けたことを特徴
とする。That is, the center differential lock switching control device for a four-wheel drive vehicle according to the present invention has one input element and two output elements, and divides the input from the engine and outputs it to the front wheel side and the rear wheel side, respectively. A center differential, switching means for switching the center differential between a free state permitting the differential operation between the two output elements and a locked state preventing the differential operation, an actuator for switching the switching means, and the actuator In the four-wheel drive vehicle having an operating force varying means for changing the switching operating force of the center differential, the free position of the center differential is set at the stroke end of the switching means, the lock position is set on the opposite side, and the center differential is When switching from the locked state to the free state, the operating force by the actuator is set to a small value, The switching to, increase its initial operating force, then to reduce the operating force, characterized in that a control means for actuating the operating force variation means.
(作用) 上記の構成によれば、センタデフのフリー位置が切換
手段のストローク端に設けられている場合に、センタデ
フロック位置からフリー位置への切換操作時には操作力
が小さな値に設定されるので、該フリー位置への操作時
にアクチュエータに慣性力による過負荷が作用すること
が防止される。一方、このストローク端のセンタデフフ
リー位置からロック位置への切換操作時には、切換初期
には操作力が大きな値に設定されるので、この操作が確
実且つ速かに行われると共に、その後操作力が小さな値
に変更されるので、センタデフロック位置への切換えが
スムーズに行われて、切換ショックが抑制されることに
なる。(Operation) According to the above configuration, when the center differential free position is provided at the stroke end of the switching means, the operation force is set to a small value at the time of the switching operation from the center differential lock position to the free position. When the actuator is moved to the free position, an overload due to inertial force is prevented from acting on the actuator. On the other hand, at the time of the switching operation from the center differential free position at the stroke end to the lock position, the operation force is set to a large value in the initial stage of the switching, so that this operation is performed reliably and quickly, and thereafter the operation force is reduced. Since the value is changed to a small value, switching to the center differential lock position is performed smoothly, and switching shock is suppressed.
(実 施 例) 以下、本発明の実施例について説明する。(Examples) Hereinafter, examples of the present invention will be described.
まず、第1図により本実施例に係る4輪駆動車の概略
の構成とその制御システムについて説明する。First, a schematic configuration of a four-wheel drive vehicle according to the present embodiment and a control system thereof will be described with reference to FIG.
この4輪駆動車には、変速機(図示せず)を介してエ
ンジン出力が入力されるトランスファ装置10が備えら
れ、該装置10に前方へ突出する第1出力軸11と、後方へ
突出する第2出力軸12とが設けられている。そして、第
1出力軸11は、プロペラシャフト13、前輪用差動装置14
及び左右の前車軸15,16を介して前輪に至り、また、図
示しないが、第2出力軸12もプロペラシャフト、後輪用
差動装置及び左右の後車軸を介して後輪に至っている。The four-wheel drive vehicle is provided with a transfer device 10 to which an engine output is input via a transmission (not shown). The transfer device 10 has a first output shaft 11 protruding forward and a protruding rearward. A second output shaft 12 is provided. The first output shaft 11 includes a propeller shaft 13 and a front wheel differential device 14.
The vehicle also reaches the front wheels via left and right front axles 15 and 16, and, though not shown, the second output shaft 12 also reaches the rear wheels via a propeller shaft, a rear wheel differential, and left and right rear axles.
上記トランスファ装置10は、後述するように、主たる
構成要素として、副変速機20と、センタデフ30と、切換
装置40とを有する(第2,3図参照)。そして、このトラ
ンスファ装置10は、上記副変速機20からの動力を第2出
力軸12から後輪側へのみ伝達する2輪駆動状態と、第
1、第2出力軸11,12から前輪側及び後輪側へそれぞれ
出力する4輪駆動状態との切換えが可能とされ、また4
輪駆動状態においては、上記センタデフ30を差動動作さ
せて前、後輪間の回転速度差の発生を許容するセンタデ
フフリー状態と、該センタデフの差動動作を阻止して
前、後輪を均等に駆動するセンタデフロック状態との切
換えが可能とされ、これらの切換えを上記切換装置40に
よって行うようになっている。As will be described later, the transfer device 10 includes, as main components, an auxiliary transmission 20, a center differential 30, and a switching device 40 (see FIGS. 2 and 3). The transfer device 10 includes a two-wheel drive state in which the power from the auxiliary transmission 20 is transmitted only from the second output shaft 12 to the rear wheel side, and a two-wheel drive state in which the first and second output shafts 11 and 12 It is possible to switch between a four-wheel drive state that outputs to the rear wheel side.
In the wheel drive state, the center differential 30 is differentially operated to allow a difference in rotational speed between the front and rear wheels to be allowed. Switching to a center differential lock state in which driving is performed uniformly can be performed, and these switchings are performed by the switching device 40.
また、上記前輪差動装置14には、一方の前車軸16への
動力の伝達を断接するフリーホイール装置50が設けら
れ、該装置50を駆動する負圧式ののアクチュエータ51が
備えられている。このアクチュエータ51は、第1、第2
制御弁52,53の開閉により第1、第2負圧通路54,55のい
ずれか一方から負圧が導入されて、上記フリーホイール
装置50を接続し、または切断するようになっている。Further, the front wheel differential device 14 is provided with a freewheel device 50 for connecting and disconnecting the transmission of power to one of the front axles 16, and is provided with a negative pressure type actuator 51 for driving the device 50. The actuator 51 includes first and second actuators.
By opening and closing the control valves 52 and 53, a negative pressure is introduced from one of the first and second negative pressure passages 54 and 55 to connect or disconnect the freewheel device 50.
そして、この4輪駆動車には、上記トランスファ装置
10における切換装置40とフリーホイール装置50の作動を
制御するコントローラ60が備えられ、このコントローラ
60に、運転者によって操作される2輪駆動、4輪駆動の
切換えを行うスイッチ(2−4切換スイッチ)61からの
信号aと、センタデフのロック、フリーの切換えを行う
スイッチ(センタデフ切換スイッチ)62からの信号b
と、上記切換装置40の状態を検出するポジションスイッ
チやリミットスイッチ等からの信号cと、上記フリーホ
イール装置50の状態を検出するセンサ63からの信号dと
が入力されると共に、該コントローラ60から、上記切換
装置40のアクチュエータと、上記フーホイール装置50の
アクチュエータ51を駆動する第1、第2制御弁52,53と
にそれぞれ制御信号e,f,gが出力されるようになってい
る。The four-wheel drive vehicle includes the transfer device
A controller 60 for controlling the operation of the switching device 40 and the freewheel device 50 in 10 is provided.
Reference numeral 60 designates a signal a from a switch (2-4 changeover switch) 61 for switching between two-wheel drive and four-wheel drive, which is operated by the driver, and a switch for switching between locking and free of the center differential (center differential switch). Signal b from 62
And a signal c from a position switch or a limit switch for detecting the state of the switching device 40, and a signal d from a sensor 63 for detecting the state of the freewheel device 50. Control signals e, f, and g are output to the actuator of the switching device 40 and the first and second control valves 52 and 53 that drive the actuator 51 of the wheel device 50, respectively.
次に、第2,3図により上記トランスファ装置10の構造
について説明する。Next, the structure of the transfer device 10 will be described with reference to FIGS.
上記のように、このトランスファ装置10は、エンジン
出力が変速機により変速段に応じて減速された上で入力
される副変速機20と、該副変速機20の出力を前輪側と後
輪側とに分割するセンタデフ30ととを有する。As described above, the transfer device 10 includes the sub-transmission 20 that is input after the engine output is reduced by the transmission according to the shift speed, and outputs the output of the sub-transmission 20 to the front wheel side and the rear wheel side. And a center differential 30 that is divided into
これらのうち、副変速機20は、第3図に骨子を示すよ
うに、変速機出力軸21が切換スリーブ22によりサンギヤ
23またはピニオンキャリヤ24に選択的に接続されるプラ
ネタリギヤ機構によって構成されている。そして、この
プラネタリギヤ機構のリングギヤ25が固定され、且つ上
記ピニオンキャリヤ24がセンタデフ30に動力を伝達する
中間軸26に連結されていることにより、実線で示すよう
に、変速機出力軸21がピニオンキャリヤ24に接続された
ときには、該軸21の回転をそのまま中間軸26に伝達し、
また変速機出力軸21がサンギヤ23に接続されたときに
は、該軸21の回転を減速して中間軸26に伝達するように
なっている。Of these, the auxiliary transmission 20 has a transmission output shaft 21 connected to a sun gear by a switching sleeve 22 as schematically shown in FIG.
23 or a planetary gear mechanism selectively connected to the pinion carrier 24. Since the ring gear 25 of the planetary gear mechanism is fixed and the pinion carrier 24 is connected to the intermediate shaft 26 that transmits power to the center differential 30, the transmission output shaft 21 is connected to the pinion carrier as shown by the solid line. When connected to 24, the rotation of the shaft 21 is transmitted to the intermediate shaft 26 as it is,
When the transmission output shaft 21 is connected to the sun gear 23, the rotation of the shaft 21 is reduced and transmitted to the intermediate shaft 26.
また、上記センタデフ30もプラネタリギヤ機構で構成
され、上記中間軸26が該プラネタリギヤ機構のピニオン
キャリヤ31に連結されていると共に、リングギヤ32が後
輪側へ動力を出力する上記第2出力軸12に連結されてい
る。また、該プラネタリギヤ機構のサンギヤ33は、上記
切換装置40を構成するクラッチ機構41と、上記中間軸26
と第1出力軸11との間に設けられたチェーン式伝動機構
を構成する駆動側スプロケット71、チェーン72及び従動
側スプロケット73とを介して、上記第1出力軸11に連結
されるようになっている。The center differential 30 is also formed of a planetary gear mechanism, the intermediate shaft 26 is connected to the pinion carrier 31 of the planetary gear mechanism, and the ring gear 32 is connected to the second output shaft 12 that outputs power to the rear wheels. Have been. The sun gear 33 of the planetary gear mechanism is provided with a clutch mechanism 41 constituting the switching device 40 and the intermediate shaft 26.
The first output shaft 11 is connected to the first output shaft 11 via a driving sprocket 71, a chain 72, and a driven sprocket 73 that constitute a chain type transmission mechanism provided between the first output shaft 11 and the first output shaft 11. ing.
一方、切換装置40は、上記のクラッチ機構41と、これ
を操作する操作機構42と、アクチュエータとしてのモー
タ43と、該モータ43による操作力を設定する操作力設定
機構44とで構成されている。On the other hand, the switching device 40 includes the above-described clutch mechanism 41, an operation mechanism 42 for operating the clutch mechanism 41, a motor 43 as an actuator, and an operation force setting mechanism 44 for setting an operation force by the motor 43. .
これらのうち、クラッチ機構41は、上記センタデフ30
におけるサンギヤ33の延長部に結合されたクラッチハブ
81と、リングギヤ32に一体的に設けられた第1クラッチ
ギヤ82と、上記チェーン式伝動機構の駆動側スプロケッ
ト71に一体的に設けられた第2クラッチギヤ83と、これ
らに跨ってスライド可能にスプライン嵌合された切換ス
リーブ84とで構成されている。なお、この実施例では、
上記クラッチハブ81と第2クラッチギヤ83との間に、こ
れらの回転を同期させるためのシンクロナイザリング85
が介装されている。Of these, the clutch mechanism 41 is connected to the center differential 30.
Clutch hub connected to the extension of sun gear 33 at
81, a first clutch gear 82 provided integrally with the ring gear 32, and a second clutch gear 83 provided integrally with the driving sprocket 71 of the chain type transmission mechanism. And a switching sleeve 84 fitted with splines. In this embodiment,
A synchronizer ring 85 for synchronizing the rotation between the clutch hub 81 and the second clutch gear 83 is provided.
Is interposed.
ここで、このクラッチ機構41における切換スリーブ84
の位置と動力伝達状態との関係を説明すると、まず、ス
リーブ84が図面上、左側のストローク端に位置する場合
は、クラッチハブ81と第2クラッチギヤ83とが結合され
ることにより、上記センタデフ30のサンギヤ33が伝動機
構の駆動側スプロケット71に結合される。これにより、
上記センタデフ30は、一方の出力要素であるサンギヤ33
が第1出力軸11から前輪に、他方の出力要素であるリン
グギヤ32が第2出力軸12から後輪にそれぞれ連結され
て、ピニオンキャリヤ31から入力される動力を前、後輪
にそれぞれ伝達する4輪駆動状態となると共に、この場
合は、上記サンギヤ33とリングギヤ32との相対回転が許
容されて、前、後輪間の回転速度差の発生が可能なセン
タデフフリーの4輪駆動状態(以下、4WFと記す)とな
る。Here, the switching sleeve 84 in the clutch mechanism 41
First, when the sleeve 84 is located at the left stroke end in the drawing, the center hub is connected to the clutch hub 81 and the second clutch gear 83 when the sleeve 84 is located at the left stroke end in the drawing. The thirty sun gears 33 are connected to the driving sprocket 71 of the transmission mechanism. This allows
The center differential 30 has a sun gear 33 which is one of the output elements.
Are connected to the front wheels from the first output shaft 11 and the ring gear 32, which is the other output element, to the rear wheels from the second output shaft 12, respectively, to transmit the power input from the pinion carrier 31 to the front and rear wheels, respectively. In addition to the four-wheel drive state, in this case, the relative rotation between the sun gear 33 and the ring gear 32 is allowed, and a center differential free four-wheel drive state in which a rotational speed difference between the front and rear wheels can be generated ( Hereinafter, written as 4WF).
また、この状態から上記スリーブ84が図面上、右側へ
一定量だけスライドされたストローク中間位置において
は、該スリーブ84により上記クラッチハブ81とその両側
の第1、第2クラッチギヤ82,83の3者が結合されるこ
とにより、センタデフ30のピニオンキャリヤ31に入力さ
れる動力がサンギヤ33から前輪側へ、リングギヤ32から
後輪側へそれぞれ出力されて、上記の場合と同様に、
前、後輪が駆動される4輪駆動状態となるが、この場合
は、サンギヤ33とリングギヤ32とが結合されることによ
り、これらの差動動作が阻止されて、前、後輪が均等に
駆動されるセンタデフロックの4輪駆動状態(以下、4W
Lと記す)となる。Further, from this state, at the stroke intermediate position where the sleeve 84 has been slid to the right by a predetermined amount in the drawing, the sleeve 84 allows the clutch hub 81 and the first and second clutch gears 82 and 83 on both sides thereof to be moved. Are coupled to each other, the power input to the pinion carrier 31 of the center differential 30 is output from the sun gear 33 to the front wheel side, and from the ring gear 32 to the rear wheel side, as in the case described above.
In this case, the front and rear wheels are driven in a four-wheel drive state. In this case, the sun gear 33 and the ring gear 32 are coupled to each other, so that their differential operation is prevented, and the front and rear wheels are evenly distributed. Center differential lock driven 4 wheel drive state (hereinafter 4W
L).
さらに、この状態から上記スリーブ84が図面上、右側
にスライドして、第2、3図に実線で示すように右側の
ストローク端に位置すると、該スリーブ84がクラッチハ
ブ81と第1クラッチギヤ82のみに跨って嵌合した状態と
なって、該クラッチハブ81と第2クラッチギヤ83との結
合が解除される。そのため、センタデフ30がロックされ
たまま、該センタデフ30から第1出力軸11ないし前輪側
への動力の伝達が遮断されることになり、これにより後
輪側へのみ動力が伝達される2輪駆動状態(以下、2Wと
記す)となる。Further, from this state, when the sleeve 84 slides to the right in the drawing and is positioned at the right stroke end as shown by the solid line in FIGS. 2 and 3, the sleeve 84 is moved to the clutch hub 81 and the first clutch gear 82. The clutch hub 81 and the second clutch gear 83 are disengaged from each other. Therefore, the transmission of power from the center differential 30 to the first output shaft 11 or the front wheel side is cut off while the center differential 30 is locked, whereby the two-wheel drive in which power is transmitted only to the rear wheel side. State (hereinafter referred to as 2W).
また、このクラッチ機構41を作動させる操作機構42、
モータ43により上記操作力設定機構44を介して回転され
る円筒カム91と、該カム91におけるカム溝91aに係合さ
れたフォロワー92を有するシフトロッド93と、該シフト
ロッド93に固設されて上記クラッチ機構41における切換
スリーブ84に係合されたシフトフォーク94とで構成され
ている。そして、上記モータ43による円筒カム91の回転
により、シフトロッド93及びシフトフォーク94を介して
切換スリーブ84が上記のように左右のストローク端とそ
の中間位置とにスライドされるようになっている。Further, an operating mechanism 42 for operating the clutch mechanism 41,
A cylindrical cam 91 rotated by the motor 43 via the operating force setting mechanism 44, a shift rod 93 having a follower 92 engaged with a cam groove 91a of the cam 91, and a shift rod 93 fixed to the shift rod 93. The clutch mechanism 41 includes a shift fork 94 engaged with a switching sleeve 84. The rotation of the cylindrical cam 91 by the motor 43 causes the switching sleeve 84 to slide between the left and right stroke ends and the intermediate position via the shift rod 93 and the shift fork 94 as described above.
次に、第4,5図により、切換装置40における上記操作
力設定機構44について説明する。Next, the operation force setting mechanism 44 in the switching device 40 will be described with reference to FIGS.
この操作力設定機構44は、上記モータ43の回転軸上の
ギヤ101に噛合された絶縁体でなる駆動ギヤ102と、該ギ
ヤ102と同軸上で互いに対向状に配置され且つ減速ギヤ1
03,104を介して上記円筒カム91の回転軸91b上のギヤ105
に連結された同じく絶縁体でなる従動ギヤ106と、該駆
動ギヤ102及び従動ギヤ106の共通の軸107に巻回され且
つ両端の脚部108a,108aが駆動ギヤ102における従動ギヤ
106との対向面に突設された一対のピン102a,102aにそれ
ぞれ係止されたコイルスプリング108とで構成されてい
る。そして、従動ギヤ106における駆動ギヤ102との対向
面にも一対のピン106a,106aが突設されて、上記コイル
スプリング108の脚部108a,108aにそれぞれ当接されてお
り、上記駆動ギヤ102が回転したときに、該コイルスプ
リング108のいずれか一方の脚部108aが従動ギヤ106側の
一方のピン106aを押すことにより、該コイルスプリング
108の弾性力を介して従動ギヤ106に回転が伝達されるよ
うになっている。そのとき、従動ギヤ106側の負荷に応
じてコイルスプリング108が撓むことにより、該負荷に
対応する量だけ駆動ギヤ102と従動ギヤ106とが相対回転
する。The operating force setting mechanism 44 includes a drive gear 102 made of an insulator meshed with a gear 101 on a rotating shaft of the motor 43, and a reduction gear 1 which is arranged coaxially with the gear 102 and opposed to each other.
The gear 105 on the rotation shaft 91b of the cylindrical cam 91 via the gears 03 and 104
And a driven gear 106, which is also made of an insulator, is wound around a common shaft 107 of the driving gear 102 and the driven gear 106, and legs 108a, 108a at both ends of the driven gear
A coil spring 108 is engaged with a pair of pins 102a, 102a protruding from a surface facing the coil 106. Also, a pair of pins 106a, 106a is protrudingly provided on the surface of the driven gear 106 facing the drive gear 102, and is in contact with the legs 108a, 108a of the coil spring 108, respectively. When rotated, one of the legs 108a of the coil spring 108 pushes one of the pins 106a on the driven gear 106 side, so that the coil spring
The rotation is transmitted to the driven gear 106 via the elastic force of 108. At this time, the coil spring 108 bends according to the load on the driven gear 106 side, so that the driving gear 102 and the driven gear 106 rotate relative to each other by an amount corresponding to the load.
また、駆動ギヤ102における従動ギヤ106との対向面に
は、半径方向に位置を異ならせて第1、第2ブラシ109
a,109bが取り付けられていると共に、第6図に示すよう
に、従動ギヤ106の対向面には、上記ブラシ109a,109bと
でリミットスイッチを構成する導板110が貼り付けられ
ている。この導板110には、上記両ギヤ102,106間に相対
回転がないときに上記ブラシ109a,109bが位置する中立
位置を中心とし且つ半径方向外側の第1ブラシ109aに対
応する幅の狭い第1切欠き部110aと、上記中立位置を中
心とし且つ半径方向内側の第2ブラシ109bに対応する幅
の広い第2切欠き部110bとが設けられており、また該導
板110は所定の電位(電源のプラス電位もしくはマイナ
ス電位)に保持されている。これにより、第1ブラシ10
9aと第1切欠き部110aとで構成されて、駆動ギヤ102と
従動ギヤ106との相対回転に対応する上記モータ43によ
る操作力が比較的小さな第1所定値P1(例えば40Kg)以
上で導通する第1リミットスイッチ111と、第2ブラシ1
09bと第2切欠き部110bとで構成されて、上記操作力が
大きな第2所定値P2(例えば80Kg)以上で導通する第2
リミットスイッチ112とが構成されている。The first and second brushes 109 are provided on the surface of the drive gear 102 facing the driven gear 106 at different positions in the radial direction.
As shown in FIG. 6, a guide plate 110 which forms a limit switch with the brushes 109a and 109b is attached to an opposing surface of the driven gear 106, as shown in FIG. The guide plate 110 has a first cut having a small width corresponding to the radially outer first brush 109a around a neutral position where the brushes 109a and 109b are located when there is no relative rotation between the gears 102 and 106. A notch 110a and a wide second notch 110b centered on the neutral position and corresponding to the second brush 109b radially inward are provided, and the conductive plate 110 has a predetermined potential (power supply). (Positive potential or negative potential). Thereby, the first brush 10
9a and the first notch 110a, the operating force of the motor 43 corresponding to the relative rotation between the drive gear 102 and the driven gear 106 is not less than a first predetermined value P 1 (for example, 40 kg). Conductive first limit switch 111 and second brush 1
09b and the second notch 110b, the second of which the operating force is larger than the second predetermined value P 2 (for example, 80 kg) or more.
A limit switch 112 is configured.
さらに、第4図に示すように、上記円筒カム91の回転
軸91bには絶縁体でなる円板113が固着されて、該円板11
3上に3つの円弧状導板114a,114b,114cが同心状に貼付
けられていると共に、これらの導板にそれぞれ対応させ
て3つのブラシ115a,115b,115cが設けられ、これらによ
って円筒カム91の回転角、つまり上記クラッチ機構にお
けるスリーブ84の位置を検出する第1〜第3ポジション
スイッチ116,117,118が構成されている。これらのポジ
ションスイッチ116〜118は、そのON,OFFの組合せによ
り、第7図に示すように、上記スリーブ84の右側のスト
ローク端の2W位置、ストローク中央の4WL位置、及び左
側のストローク端の4WF位置の3ポジションと、これら
各位置の間の第1、第2中間位置α,βの合計5ポジシ
ョンを検出することができるようになっている。Further, as shown in FIG. 4, a disk 113 made of an insulator is fixed to the rotating shaft 91b of the cylindrical cam 91, and the disk
3, three arcuate conductive plates 114a, 114b, 114c are adhered concentrically, and three brushes 115a, 115b, 115c are provided corresponding to these conductive plates, respectively. , That is, first to third position switches 116, 117, and 118 for detecting the position of the sleeve 84 in the clutch mechanism. As shown in FIG. 7, these position switches 116 to 118 are, depending on the combination of ON and OFF, at the 2W position at the right stroke end of the sleeve 84, the 4WL position at the stroke center, and the 4WF position at the left stroke end. It is possible to detect a total of five positions including three positions and first and second intermediate positions α and β between these positions.
なお、第1図に示す2−4切換スイッチ61は、第8図
に示すように運転席におけるハンドルの近傍に設けられ
たレバー120により操作されると共に、このレバー120に
センタデフ切換スイッチ62を操作するプッシュボタン12
1が設けられている。また、該レバー120の操作により、
4輪駆動状態で副変速機20の変速段の切換も行われるよ
うになっている。The 2-4 changeover switch 61 shown in FIG. 1 is operated by a lever 120 provided near the steering wheel in the driver's seat as shown in FIG. 8, and the center differential changeover switch 62 is operated by the lever 120. Push button 12
1 is provided. Also, by operating the lever 120,
In the four-wheel drive state, the shift speed of the auxiliary transmission 20 is also switched.
次に、第1図に示すコントローラ60による切換制御動
作を第9図以下のフローチャートにしたがって説明す
る。Next, the switching control operation by the controller 60 shown in FIG. 1 will be described with reference to the flowcharts in FIG.
まず、第9図のフローチャートにより、この切換制御
動作のメインルーチンを説明すると、コントローラは、
ステップS1で所定のシステム初期化を行った上で、ステ
ップS2,S3で、第1〜第3ポジションスイッチ116〜118
からの信号を入力し、これらの信号が示すON,OFFの組合
せと、第7図に示す予め設定された各ポジションについ
てのON,OFFの組合せとを比較する。そして、実際の組合
せが設定されているいずれの組合せにも該当しないとき
に、ポジションスイッチ116〜118のいずれかに故障が発
生したものと判定して、ステップS4によるポジションス
イッチ故障モードの制御を実行する。First, the main routine of this switching control operation will be described with reference to the flowchart of FIG.
In Step S 1 after performing predetermined system initialization, in step S 2, S 3, the first to third position switch 116-118
, And compares the combination of ON and OFF indicated by these signals with the combination of ON and OFF for each preset position shown in FIG. Then, when none of the combinations actual combination is set, a fault in any of the position switch 116 to 118 is determined as occurring, the control of the position switch failure mode in step S 4 Run.
また、2−4切換スイッチ61からの信号が2輪駆動状
態から4輪駆動状態への切換えが行われたことを示した
場合には、ステップS5でクラッチ機構41におけるクラッ
チハブ81と第2クラッチギヤ83との同期状態を検出し、
この同期動作が正常に行われなかったと判定したとき
に、ステップS6からステップS7による同期不良モードの
制御を実行する。Furthermore, the case shown that the signal from the 2-4 changeover switch 61 is switched from two-wheel drive state to the four-wheel drive state is performed, the clutch hub 81 in the clutch mechanism 41 in step S 5 second Detects the state of synchronization with clutch gear 83,
When the synchronous operation is determined to have not been performed normally, executing the control of the synchronous failure mode from step S 6 in step S 7.
そして、上記のようなポジションスイッチの故障及び
同期不良が発生していないときには、ステップS8による
通常の切換制御を実行する。When the failure and poor synchronization of position switch described above does not occur, performs normal switching control in step S 8.
この通常の切換制御は第10図のフローチャートにした
がって行われ、まずステップS11でポジションスイッチ1
16〜118からの信号によって切換スリーブ84の現在のポ
ジションを判定し、またステップS12で2−4切換スイ
ッチ61及びセンタデフ切換スイッチ62からの信号によ
り、運転者が選択した運転モードを実現する目標ポジシ
ョンを判定する。The normal switching control is performed according to the flowchart of FIG. 10, first, the position switch 1 at step S 11
Determines the current position of the switching sleeve 84 by a signal from 16 to 118, also a signal from 2-4 changeover switch 61 and the center differential changeover switch 62 in step S 12, the target to achieve the operation mode selected by the driver Judge the position.
そして、ステップS13,S14で切換装置40におけるモー
タ43の回転方向及び操作力を設定すると共に、ステップ
S15で、これらの設定動作によって得られた方向及び操
作力となるようにモータ43の駆動制御を行う。Then, it sets the rotation direction and the operation force of the motor 43 in the switching device 40 in step S 13, S 14, step
In S 15, controls the driving of the motor 43 so that the resulting direction and the operating force by these setting operation.
上記ステップS13によるモータの回転方向の設定は第1
1図のフローチャートにしたがって、次のように行われ
る。Setting the rotational direction of the motor by the step S 13 is first
The operation is performed as follows according to the flowchart of FIG.
まず、ステップS21でパワーONの直後が否かを判定
し、直後であれば次にステップS22,S23で第1、第2リ
ミットスイッチ111,112がON状態にあるか否かを判定す
る。そして、いずれのリミトスイッチもOFFであれば、
ステップS24で実行フラグFOを1にし、いずれか一方の
リミットスイッチがONであれば、ステップS25で該フラ
グFOを0にセットする。First, immediately after power ON, it is determined whether or not at step S 21, the first in the next step S 22, S 23 if immediately determines whether the second limit switch 111 is in the ON state. And if both limit switches are OFF,
Step S to 1 execution flag F O at 24, if either one of the limit switches is ON, the setting the flag F O 0 in step S 25.
次に、ステップS26により上記実行フラグFOの値を判
定し、FO=1であればステップS27以下のモータ回転方
向の設定動作を行う。Next, determining the value of the execution flag F O in step S 26, performs the steps S 27 following the rotating direction of the motor of the setting operation if F O = 1.
つまり、ステップS27,S28で第1、第2リミットスイ
ッチ111,112がON状態にあるか否かを再び判定し、両リ
ミットスイッチともOFFの場合はステップS29でX方向へ
の回転許可フラグFAX,及びY方向への回転許可フラグF
AYをいずれも0にセットする。ここで、X方向とは第2
図に示すクラッチ機構41におけるスリーブ84が図面上、
右側から左側へ、すなわち2W→4WL→4WF方向へスライド
する方法であり、またY方向とは上記スリーブ84がその
逆方向にスライドする方向である。That is, first in step S 27, S 28, whether the second limit switch 111 is in the ON state is determined again, the rotation permission flag F in step S 29 in the case of OFF both limit switches in the X direction AX and Y direction rotation permission flag F
Set both AY to 0. Here, the X direction is the second direction.
The sleeve 84 in the clutch mechanism 41 shown in FIG.
This is a method of sliding from the right side to the left side, that is, in the direction of 2W → 4WL → 4WF, and the Y direction is the direction in which the sleeve 84 slides in the opposite direction.
一方、第1、第2リミットスイッチ111,112の少なく
とも一方がON状態にあるときは、上記ステップS27また
はステップS28からステップS30を実行し、モータ43がY
方向に回転していることを示すY方向回転フラグFYの値
を判定する。そして、FY=1のとき、すなわちモータ43
が現にY方向に回転しているときは、ステップS31で上
記Y方向の回転許可フラグFAYが0であることを確認し
た上で、ステップS32でX方向の回転許可フラグFAXを1
にセットする。また、Y方向回転フラグFY=0のとき
は、ステップS33でモータ43がX方向に回転しているこ
とを示すX方向回転フラグFXの値を判定し、FX=1のと
き、すなわちモータ43が現にX方向に回転しているとき
は、ステップS34で上記X方向の回転許可フラグFAXが0
であることを確認した上で、ステップS35でY方向の回
転許可フラグFAYを1にセットする。このようにして、
モータ43がX方向またはY方向に回転している状態で、
第1、第2リミットスイッチ111,112の少なくとも一方
がON状態となったときに、現に回転している方向に対す
る回転許可フラグFAXまたはFAYが0にリセットされてい
ることを条件として、反対方向の回転に対する回転許可
フラグFAYまたはFAXを1にセットする。これにより、リ
ミットスイッチ111,112がOFFになる方向へのモータ43の
回転が可能とされると共に、両方向の回転が同時に許可
されることが防止されることになる。Meanwhile, first, when at least one of the second limit switch 111 is in the ON state, performs the steps S 30 from the step S 27 or step S 28, the motor 43 is Y
The value of the Y-direction rotation flag F Y indicating that the rotation is in the direction is determined. When F Y = 1, that is, when the motor 43
1 when but that actually rotated in the Y direction, after confirming that the Y-direction of the rotary permission flag F AY is 0 in step S 31, the rotation permission flag F AX in the X-direction in the step S 32
Set to. Further, when the Y-direction rotation flag F Y = 0, to determine the value of the X-direction rotation flag F X to indicate that the motor 43 is rotating in the X direction in step S 33, when the F X = 1, that is, when the motor 43 is currently rotating in the X direction, the rotation permission flag F AX of the X-direction at the step S 34 0
After confirming that it is set to 1 the rotation permission flag F AY in the Y direction in step S 35. In this way,
With the motor 43 rotating in the X or Y direction,
When at least one of the first and second limit switches 111 and 112 is turned on, the rotation permission flag F AX or F AY for the direction currently rotating is reset to 0, on the condition that the direction is opposite. The rotation permission flag F AY or F AX for rotation is set to 1. This enables the rotation of the motor 43 in a direction in which the limit switches 111 and 112 are turned off, and also prevents the rotation in both directions from being permitted at the same time.
また、第10図のフローチャートのステップS14による
操作力の設定動作は第12図のフローチャートにしたがっ
て行われ、まずステップS41でX方向及びY方向の操作
力制限フラグFIX,FIYを1にセットする。次いで、ステ
ップS42で、第2リミットスイッチ112がONであるか否か
を判定し、ONの場合には、上記両操作力制限フラグFIX,
FIYを1に保持する。この第2リミットスイッチ112は、
モータ43の操作力が第2設定値P2(80Kg)以上のときに
ONとなるので、このような大きな操作力が生じた場合に
は、該第2リミットスイッチ112からの信号でモータの
通電が停止されることになり、該モータ43に過負荷が作
用することが防止されることになる。また、第2リミッ
トスイッチ112がOFFの場合は、ステップS43で第1リミ
ットスイッチ111がONであるか否かを判定し、該第1リ
ミットスイッチ111もOFFの場合、すなわち上記モータ43
の操作力が第1設定値P1(40Kg)未満のときはステップ
S44で上記X方向及びY方向の操作力制限フラグFIX,FIY
を共に0にリセットする。これにより、両リミットスイ
ッチ111,112ともOFFの場合は、これらのスイッチ111,11
2からの信号が無視されて、モータ43のX方向及びY方
向の通電が許容されることになる。The operation force of the setting operation by the step S 14 of the flowchart of FIG. 10 is carried out in accordance with the flowchart of Figure 12, first, X direction and Y direction of the operation force limitation flag F IX in step S 41, the F IY 1 Set to. Then, in step S 42, the second limit switch 112 is determined whether the ON, in the case of ON, the both operation force limitation flag F IX,
Hold F IY at 1. This second limit switch 112
When the operating force of the motor 43 is higher than the second set value P 2 (80 kg)
Since the power is turned ON, when such a large operating force is generated, the power supply to the motor is stopped by a signal from the second limit switch 112, and an overload may be applied to the motor 43. Will be prevented. Also, if the second limit switch 112 is OFF, the first limit switch 111 is determined whether the ON in step S 43, in the case of OFF first limit switch 111, that is, the motor 43
If the operation force of is less than the first set value P 1 (40Kg), step
At S44 , the X and Y operation force restriction flags F IX , F IY
Are both reset to 0. Thereby, when both limit switches 111 and 112 are OFF, these switches 111 and 11
The signal from 2 is ignored, and energization of the motor 43 in the X and Y directions is permitted.
さらに、第2リミットスイッチ112がOFFで、第1リミ
ットスイッチ111がONの場合、すなわちモータ43の操作
力が第1設定値P1から第2設定値P2までの範囲(40kg〜
80kg)にある場合は、ステップS45で現ポジションが4WL
位置よりY方向側、すなわち2W位置もしくは第1中間位
置αのいずれかであるか否かを判定し、これらの位置で
ある場合にはステップS46でX方向の操作力制限フラグF
IXを0にリセットする。また、現ポジションが上記の4W
L位置のY方向側でない場合は、ステップS48で現ポジシ
ョンが4WF位置であるか否かを判定し、この4WF位置にあ
る場合に、ステップS49でY方向の操作力制限フラグFIY
を0にリセットする。Furthermore, in the second limit switch 112 is OFF, if the first limit switch 111 is ON, i.e., the range the operating force of the motor 43 from the first set value P 1 to a second set value P 2 (40kg~
If there is to 80kg) is, is the current position in the step S 45 4WL
Position from the Y direction, i.e. 2W position or to determine whether either of the first intermediate position alpha, the operation force in the X direction in step S 46 in the case of these positions limitation flag F
Reset IX to 0. Also, the current position is above 4W
If not Y direction side of the L position, the current position is equal to or a 4WF position in step S 48, when in the 4WF position, operation force in the Y direction in step S 49 limitation flag F IY
Is reset to 0.
これにより、第13図に×印で示すように、X方向に対
しては2W位置及び第1中間位置αで第1リミットスイッ
チ111からのON信号が無視され、またY方向に対しては4
WF位置で第1リミットスイッチ111からのON信号が無視
され、これらのポジションではモータ43の操作力が、第
2リミットスイッチ112がONになる第2設定値P2(80k
g)まで許容されることになる。そして、これ以外のポ
ジションでは、第1リミットスイッチ111がONとなる第
1設定値P1(40kg)で操作力が制限される。As a result, the ON signal from the first limit switch 111 is ignored at the 2W position and the first intermediate position α in the X direction, and 4
In the WF position, the ON signal from the first limit switch 111 is ignored, and in these positions, the operating force of the motor 43 is reduced to the second set value P 2 (80 k
g) will be acceptable. In other positions, the operating force is limited by the first set value P 1 (40 kg) at which the first limit switch 111 is turned on.
そして、以上のようにしてモータ43の回転方向及び操
作力が設定されると、第10図のフローチャートのステッ
プS15によるモータの制御が行われるが、この制御は第1
4図のフローチャートにしたがって次のようにい行われ
る。When the rotation direction and the operation force of the motor 43 as described above is set, the control of the motor in step S 15 of the flowchart of FIG. 10 is performed, the control is first
The operation is performed as follows according to the flowchart of FIG.
この制御においては、まずステップS51で現ポジショ
ンが目標ポジションに一致しているか否かを判定し、一
致している場合は、ステップS52でX方向及びY方向の
回転フラグFX,FYを0にリセットする。つまり、この場
合はモータ43を回転させない。In this control, first, in step S51 , it is determined whether or not the current position matches the target position. If so, in step S52 , the X-direction and Y-direction rotation flags F X , F Y Is reset to 0. That is, in this case, the motor 43 is not rotated.
一方、現ポジションが目標ポジションに一致していな
い場合は、ステップS53で現ポジションが目標ポジショ
ンのX方向側であるか否かを判定し、X方向側である場
合、つまりY方向に操作したい場合には、ステップS54
でX方向の回転フラグFXを0にリセットした上で、ステ
ップS55でY方向の回転許可フラグFAYが1であるか否か
を判定する。そして、FAY=1の場合は、ステップS56で
Y方向の回転フラグFYを1にセットする。また、FAY=
0の場合は、ステップS57でY方向の操作力制限フラグF
IYの値を判定し、FIY=0であれば上記ステップS56でY
方向の回転フラグFYを1に、FIY=1であれば、ステッ
プS58でY方向の回転フラグFYを0にセットする。つま
り、Y方向への操作時に、その方向へのモータ43の回転
が許可されておれば該方向にモータ43を駆動し、許可さ
れていない場合は、第1,第2リミットスイッチ111,112
の状態に応じてモータ43を駆動もしくは停止させるので
ある。On the other hand, if the current position does not coincide with the target position, the current position is equal to or in the X direction side of the target position in step S 53, when X-direction side, i.e. want to operate in the Y-direction If so, step S 54
In the rotation flag F X in the X direction on which is reset to 0, in step S 55 is rotated permission flag F AY in the Y-direction determines whether or not 1. Then, in the case of F AY = 1, it is set to 1 the rotation flag F Y in the Y direction in step S 56. Also, F AY =
If 0, Y direction of the operation force restriction flag F in step S 57
Determining the value of IY, if F IY = 0 in step S 56 Y
1 the rotation flag F Y directions, if F IY = 1, is set to 0 the rotation flag F Y in the Y direction in step S 58. In other words, at the time of operation in the Y direction, if the rotation of the motor 43 in that direction is permitted, the motor 43 is driven in that direction; otherwise, the first and second limit switches 111 and 112 are not permitted.
The motor 43 is driven or stopped in accordance with the state of (1).
また、現ポジションが目標ポジションのX方向側でな
い場合、つまりX方向に操作したい場合は、ステップS
59で第1図に示すフリーホイール装置50の断接状態を判
定し、切断状態にある場合は、さらにステップS60で現
ポジションが4WL位置のY方向側であるか否かを判定す
る。そして、4WL位置のY方向側、すなわち2W位置もし
くは第1中間位置αである場合には、上記ステップS54
〜S58を実行して、現ポジションからのX方向への操作
を停止すると共に、フラグFAY,FIYの状態によっては反
対側のY方向にモータ43を駆動する。これは、上記フリ
ーホイール装置50が切断されている状態で2輪駆動から
4輪駆動へ切換えるのを防止するためである。If the current position is not on the X direction side of the target position, that is, if it is desired to operate in the X direction, step S
The disengagement state of the free wheel 50 shown in FIG. 1 determined in 59, when in the disconnected state is further present position in step S 60 it is determined whether the Y-direction side of the 4WL position. If it is on the Y direction side of the 4WL position, that is, the 2W position or the first intermediate position α, the above-described step S54 is performed.
Running to S 58, it stops the operation of the X-direction from the current position, the flag F AY, depending on the state of the F IY driving the motor 43 in the Y direction on the opposite side. This is to prevent switching from two-wheel drive to four-wheel drive while the freewheel device 50 is disconnected.
そして、X方向へ操作したい場合において、フリーホ
イール装置50が接続されており、また該装置50が切断さ
れていても現ポジションが4WL位置(もしくは該位置よ
りX方向側)である場合には、ステップS61でY方向の
回転フラグFYを0にリセットする共に、ステップS62で
X方向の回転許可フラグFAXの値を判定して、FAX=1で
あればステップS63でX方向の回転フラグFXを1にセッ
トする。また、FAX=0の場合は、ステップS64でX方向
の操作力制限フラグFIXの値を判定し、FIX=0であれば
ステップS63でX方向の回転フラグFXを1に、FIX=1で
あればステップS65で該回転フラグFXを0にセットす
る。これにより、上記のY方向への操作時と同様に、X
方向へのモータ43の回転が許可されておれば該方向にモ
ータ43が駆動され、許可されていない場合は、第1,第2
リミットスイッチ111,112の状態に応じてモータ43が駆
動もしくは停止されることになる。Then, when it is desired to operate in the X direction, if the freewheel device 50 is connected and the current position is at the 4WL position (or the X direction side from the position) even if the device 50 is disconnected, step S 61 together resets the rotation flag F Y in the Y direction 0, to determine the value of the rotation permission flag F AX in the X direction in step S 62, X-direction in the step S 63 if F AX = 1 Of the rotation flag F X is set to 1. In the case of F AX = 0, to determine the value of the X direction of the operating force limitation flag F IX in step S 64, the rotation flag F X in the X direction in step S 63 if F IX = 0 to 1 sets the rotation flag F X to zero in step S 65 if F IX = 1. Thus, similarly to the operation in the Y direction, X
If the rotation of the motor 43 in the direction is permitted, the motor 43 is driven in the direction. If the rotation is not permitted, the first and second rotations are performed.
The motor 43 is driven or stopped according to the state of the limit switches 111 and 112.
以上のようにして、モータ43が駆動されて、クラッチ
機構41における切換スリーブ84が現ポジションから目標
ポジションにスライドされることになるが、その場合
に、特に該スリーブ84が一方のストローク端の4WF位置
からY方向に操作される場合は、上記のようにこの4WF
位置では第1リミットスイッチ111のON信号が無視され
ることにより、第1設定値P1(40Kg)を超える大きな操
作力でスライド開始すると共に、第2中間位置βに達す
れば上記第1リミットスイッチ111のON信号によってモ
ータ43の通電が停止されることにより、操作力が上記第
1設定値P1未満に制限されることになる。従って、該ス
リーブ84は、4WL位置へは比較的小さな操作力で到達す
ることになる。As described above, the motor 43 is driven, and the switching sleeve 84 in the clutch mechanism 41 is slid from the current position to the target position. In this case, particularly, the sleeve 84 is moved to the 4WF at one stroke end. When operated in the Y direction from the position, as described above, this 4WF
In the position, since the ON signal of the first limit switch 111 is ignored, the slide starts with a large operating force exceeding the first set value P 1 (40 kg), and when the second limit position β is reached, the first limit switch 111 is turned off. by energization of the motor 43 is stopped by the 111 oN signal, so that the operating force is limited to the first less than the set value P 1 above. Therefore, the sleeve 84 reaches the 4WL position with a relatively small operation force.
(発明の効果) 以上のように本発明によれば、センタデフのロック、
フリーの切換えをアクチュエータによって行うようにし
た4輪駆動車において、上記センタデフのフリー位置が
切換手段のストローク端に設けられている場合に、該セ
ンタデフのロック状態からフリー状態への切換時には、
切換手段が比較的小さな操作力で操作されることによ
り、アクチュエータに慣性力による過負荷が作用して作
動が停止するといった不具合が回避されることになる。
一方、センタデフのフリー状態からロック状態への切換
時には、初期操作力は大きく、その後操作力が小さくさ
れることにより、確実且つ速かに操作されると共に、大
きな操作力でセンタデフが急激にロックされることによ
る切換ショックの発生が防止されることになり、このよ
うにして、この種の4輪駆動車における切換操作の操作
性が改善されることになる。(Effects of the Invention) As described above, according to the present invention, the center differential lock,
In a four-wheel drive vehicle in which free switching is performed by an actuator, when the free position of the center differential is provided at the stroke end of the switching means, when switching from the locked state to the free state of the center differential,
By operating the switching means with a relatively small operating force, it is possible to avoid a problem that the actuator is stopped due to an overload due to inertial force acting on the actuator.
On the other hand, when the center differential is switched from the free state to the locked state, the initial operation force is large, and thereafter the operation force is reduced, so that the operation can be performed reliably and quickly, and the center differential is rapidly locked with the large operation force. This prevents the occurrence of a switching shock, and thus improves the operability of the switching operation in this type of four-wheel drive vehicle.
図面は本発明の実施例を示すもので、第1図は該実施例
に係る4輪駆動車の切換制御システム図、第2図は該4
輪駆動車におけるトランスファ装置の要部断面図、第3
図は同じく骨子図、第4図は操作力設定機構の斜視図、
第5図は該機構の要部斜視図、第6図は該機構における
従動ギヤの正面図、第7図はポジションスイッチの作動
説明図、第8図は操作レバーを示す当該車両の運転席の
正面図、第9図は制御動作のメインルーチンを示すフロ
ーチャート図、第10図は通常時の制御動作を示すフロー
チャート図、第11図はモータの回転方向設定動作を示す
フローチャート図、、第12図は操作力設定動作を示すフ
ローチャート図、第13図は該動作によって設定される操
作力の説明図、第14図はモータの制御動作を示すフロー
チャート図である。 30……センタデフ、41……切換手段(クラッチ機構)、
43……アクチュエータ(モータ)、44……操作力可変手
段(操作力設定機構)、60……制御手段(コントロー
ラ)。FIG. 1 shows an embodiment of the present invention. FIG. 1 is a diagram showing a switching control system for a four-wheel drive vehicle according to the embodiment, and FIG.
Sectional view of main part of transfer device in wheel drive vehicle, third
The figure is a skeleton diagram, FIG. 4 is a perspective view of an operating force setting mechanism,
FIG. 5 is a perspective view of a main part of the mechanism, FIG. 6 is a front view of a driven gear in the mechanism, FIG. 7 is an operation explanatory view of a position switch, and FIG. FIG. 9 is a flowchart showing a main routine of the control operation, FIG. 10 is a flowchart showing a control operation in a normal state, FIG. 11 is a flowchart showing a rotation direction setting operation of the motor, FIG. FIG. 13 is a flowchart showing the operation force setting operation, FIG. 13 is an explanatory diagram of the operation force set by the operation, and FIG. 14 is a flowchart showing the control operation of the motor. 30: Center differential, 41: Switching means (clutch mechanism),
43 ... actuator (motor), 44 ... operating force variable means (operating force setting mechanism), 60 ... control means (controller).
Claims (1)
し、エンジンからの入力を分割して前輪側及び後輪側に
それぞれ出力するセンタデフと、該センタデフを上記2
つの出力要素間の差動動作を許容するフリー状態とこの
差動動作を阻止するロック状態とに切換える切換手段
と、該切換手段を切換操作するアクチュエータと、該ア
クチュエータによる操作力を変化させる操作力可変手段
とを有する4輪駆動車のセンタデフロック切換制御装置
であって、上記センタデフのフリー位置が切換手段のス
トローク端に設定されて、ロック位置のポジションがそ
の反対側に設定されていると共に、該センタデフのロッ
ク状態からフリー状態への切換時には上記アクチュエー
タによる操作力を小さな値に設定する一方、フリー状態
からロック状態への切換時には、その初期操作力を大き
く、その後該操作力を小さくするように、上記操作力可
変手段を作動させる制御手段が設けられていることを特
徴とする4輪駆動車のセンタデフロック切換制御装置。1. A center differential which has one input element and two output elements and divides an input from an engine and outputs the divided input to a front wheel side and a rear wheel side, respectively.
Switching means for switching between a free state in which the differential operation between the two output elements is permitted and a locked state in which the differential operation is prevented, an actuator for switching the switching means, and an operating force for changing the operating force of the actuator A center differential lock switching control device for a four-wheel drive vehicle having variable means, wherein the free position of the center differential is set at the stroke end of the switching means, and the position of the locked position is set to the opposite side thereof; When the center differential is switched from the locked state to the free state, the operating force by the actuator is set to a small value. When the center differential is switched from the free state to the locked state, the initial operating force is increased, and thereafter the operating force is decreased. And a control means for operating the operating force varying means. Center differential lock switching control apparatus.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP252289A JP2762419B2 (en) | 1989-01-09 | 1989-01-09 | Center differential lock switching control device for four-wheel drive vehicle |
US07/437,658 US5092188A (en) | 1988-11-18 | 1989-11-17 | Transfer case motor control apparatus for 4 WD mechanism |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP252289A JP2762419B2 (en) | 1989-01-09 | 1989-01-09 | Center differential lock switching control device for four-wheel drive vehicle |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02182542A JPH02182542A (en) | 1990-07-17 |
JP2762419B2 true JP2762419B2 (en) | 1998-06-04 |
Family
ID=11531710
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP252289A Expired - Fee Related JP2762419B2 (en) | 1988-11-18 | 1989-01-09 | Center differential lock switching control device for four-wheel drive vehicle |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2009111366A2 (en) * | 2008-02-29 | 2009-09-11 | Caterpillar Inc. | System for protecting a powertrain |
Families Citing this family (2)
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---|---|---|---|---|
US5407024A (en) * | 1992-06-24 | 1995-04-18 | Borg-Warner Automotive, Inc. | On demand vehicle drive system |
US6000488A (en) * | 1992-06-24 | 1999-12-14 | Borg-Warner Automotive, Inc. | Motor vehicle transfer case |
-
1989
- 1989-01-09 JP JP252289A patent/JP2762419B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2009111366A2 (en) * | 2008-02-29 | 2009-09-11 | Caterpillar Inc. | System for protecting a powertrain |
WO2009111366A3 (en) * | 2008-02-29 | 2009-12-03 | Caterpillar Inc. | System for protecting a powertrain |
US7766791B2 (en) | 2008-02-29 | 2010-08-03 | Caterpillar Inc | System for protecting a powertrain |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH02182542A (en) | 1990-07-17 |
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