JPH0358930B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、通常前、後輪の一方による２輪駆動
で、必要に応じて４輪駆動による走行を行うパー
トタイム式４輪駆動車において、２輪駆動での駆
動輪のスリツプ発生時等に４輪駆動に自動的に切
換える自動切換装置に関する。

〔従来の技術と課題〕

この種のパートタイム式４輪駆動車では本件出
願人より既に多く提案されているように、手動に
よる２、４輪駆動の切換操作手段があり、この手
段の操作で任意に２、４輪駆動の切換えを行うこ
とができる。ところで２輪駆動での走行中駆動輪
が凍結路面等によりスリツプを生じると、操作性
が著しく悪化して危険であり、駆動輪の一方がぬ
かるみに入つて空転すると、そのとき掘つた穴か
ら容易に脱出できなくなることは良く知られてい
る。このような場合に４輪駆動に切換えられてい
たなら、上述のような不具合がなくなつて４輪駆
動車本来の性能が発揮されることになる。

かかる理由でパートタイム式４輪駆動車では手
動による切換操作手段の外に、少なくとも２輪駆
動時スリツプを生じた場合は自動的に４輪駆動に
切換える装置を有することが実用的に非常に有効
になる。ところで自動切換装置においてはまずス
リツプの検出が問題になるが、このスリツプは、
前、後輪の回転速度差により簡単に求まる。しか
しながら、回転速度差からスリツプを判定するに
は車輪が或る程度回転した後でないと正確に判定
できず、応答性が悪く、また前、後輪用の２個の
回転センサが必要である。ここで、特にスリツプ
という、時間の経過に伴ない車両の走行に重大な
影響をおよぼすものに対処するものであるから、
応答性が悪いとそれだけ４輪駆動車の性能を発揮
し得なくなつて、実用的効果が著しく低減する。
従つて、この種の自動切換えにおいてはスリツプ
発生の初期の段階から４輪駆動に切換わつて充分
に対処し得るよう、応答性が良いことが望まれ
る。

尚、本発明に類似する先行技術として例えば特
開昭55−72420号公報があるが、これは前、後輪
の間に第３の差動装置を設けた方式であり、この
方式では、前、後輪の間に回転差を生じると第３
の差動装置でその回転差が助長されて操縦不能に
なるという構造上の欠陥を防ぐためにロツクする
もので、本発明の技術思想とは全く異る。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもの
で、前、後輪の回転速度差はスリツプ発生の結果
として生じるものであるから、この回転速度差の
検出によりスリツプ発生を判定する方法では切換
動作を迅速化しても応答遅れから免れることはで
きず、応答性を良くするには実際に回転速度差を
生ずる前段の現象からスリツプ発生を予測した切
換制御を行う必要がある。このような点に着目
し、スリツプ発生前にはエンジン回転数が異常に
上昇するという点をとらえ、このエンジン回転数
の角加速度を検出し、これと変速位置にあるとい
う条件でスリツプ発生の判定を行つて、４輪駆動
への自動切換えの応答性を実効あらしむべく良化
するようにしたパートタイム式４輪駆動車の自動
切換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、本発明は、前、後輪
の一方へ直接動力伝達し、必要に応じトランスフ
ア装置の作用で上記前、後輪の他方へも動力伝達
するパートタイム式４輪駆動車において、実走行
中でかつエンジン回転数の上昇変化が大きいとき
４輪駆動に自動切換えする制御装置を有するよう
に構成されている。

〔実施例〕

以下、図面を参照して本発明の一実施例を具体
的に説明する。まず第１図において本発明が適用
される４輪駆動車の伝動系について説明すると、
エンジン１のクランク軸２がクラツチ３を介して
変速機４の入力軸５に連結され、この変速機４に
おいて変速した動力を取出す出力軸６の一端が、
クラツチ３と変速機４との間に配置してある終減
装置７を介して前輪側に直接伝動構成される。ま
た、出力軸６の他端は後方に延びてトランスフア
装置８のリダクシヨンギヤ９、２、４輪駆動切換
用の油圧クラツチ１０を介しリヤドライブ軸１１
に連結され、このリヤドライブ軸１１から更にプ
ロペラ軸１２を介して後輪側の終減速装置１３に
伝動構成される。

油圧クラツチ１０にはオイルポンプ１４からの
油路１５が配管されて、この油路１５の途中にソ
レノイドバルブ１６が設けてあり、ソレノイドバ
ルブ１６への信号の入力により油圧クラツチ１０
を給油により一体的に係合させ、信号が入力され
ない場合は油圧クラツチ１０を排油して上記係合
を解くように構成される。そこで、油圧クラツチ
１０が解放状態にあると、トランスフア装置８の
リダクシヨンギヤ９とリヤドライブ軸１１の間が
切離されることにより、変速機４からの動力が前
輪側終減速装置７にのみ伝達されて２輪駆動にな
り、油圧クラツチ１０が係合されることで変速機
４からの動力が後輪側にも伝達されて４輪駆動に
なる。

こうして実質的にはソレノイドバルブ１６の動
作で２、４輪駆動の切換えが行われるのであり、
このようなソレノイドバルブ１６に手動操作によ
る切換スイツチ１７が接続してある。一方、２輪
駆動でのスリツプ発生の際に４輪駆動に自動的に
切換える制御系として、エンジン１の例えばクラ
ンク軸２にエンジン回転数を検出するエンジン回
転数センサ１８が設けられ、更に或る変速段にシ
フトされて実際に走行しているかどうかを知るた
めにニユートラルスイツチ１９が設けられ、これ
らのセンサ１８、スイツチ１９が制御装置２０を
介してソレノイドバルブ１６に接続してある。

制御装置２０は第２図に示されるようにマイク
ロコンピユータ２１に入力インターフエース２
２、RAMと称されるレジスタ２３、タイマ２
４、CPU２５、ROM２６及び出力インターフエ
ース２７を有し、且つクロツクパルス信号で動作
するようになつている。そしてこのようなマイク
ロコンピユータ２１にエンジン回転数センサ１８
及びニユートラルスイツチ１９からの信号が読込
み外部回路２９，３０を経て入力され、マイクロ
コンピユータ２１からの出力信号でソレノイドバ
ルブ１６の駆動回路３１を動作するように構成さ
れる。

ここで、エンジン回転数センサ１８はパルス方
式のもので、加速時は第３図ａのようにパルス幅
が時間と共に小さくなり、減速時は同図ｂのよう
に逆に大きくなる。そこでこのセンサ１８の信号
のパルス幅を回路２９でマイクロコンピユータ２
１のタイマ２４を用いて所定周期毎に読みとるこ
とにより、エンジン回転数の状態を知ることがで
きる。回路３０はニユートラルスイツチ１９から
の信号を反転するもので、これにより或る変速段
にシフトされている場合のみ「１」を出力する。

このように構成された本発明の装置の作用を第
４図の制御装置２０のフローチヤートにより説明
すると、エンジン回転数センサ１８からの信号に
よりそのパルス幅を読取つて第１回目のエンジン
回転数の検出が行われ、それがレジスタ２３のＡ
に保管され、次いで第２回目の検出によるものが
レジスタ２３のＢに保管される。そして、これら
の検出値PAとPBの減算が行われ、第２回目のパ
ルス幅が著しく小さくなつて、たとえば、PA−
PB＞α（α≧０）を満たし、エンジン回転数が異
常に上昇した場合はスリツプ発生の恐れがあるも
のと判定し、この場合にのみレジスタ２３のＤに
その結果が保管される。

一方、ニユートラルスイツチ１９からの信号に
より回路３０で変速位置の有無がレジスタ２３の
Ｃに保管してあり、これらのレジスタ２３のＣ、
Ｄに保管されていたものが、論理演算を経て走行
中であるという条件が加重される。こうして実走
行中エンジン回転数が異常に上昇した場合にのみ
スリツプ発生の恐れがあると判定され、この結果
によりマイクロコンピユータ２１から信号が出力
してソレノイドバルブ１６を４輪駆動に切換え
る。そして、ハンチングを防止するためこの切換
え状態に一定時間保持され、その後同様の作用が
繰返して行われる。

第５図にこのソフトのタイミングを示す。すな
わち、エンジン回転数センサ１８の信号とタイマ
の状態を対比し更にマイコン動作状態も示すタイ
ミングチヤートである。

センサ信号の立上りt₁を検出して内部タイマを
作動させると、タイマの値Ｔはマイコン駆動のク
ロツクに同期してステツプ的に増加する。そして
センサ信号の立下りt₂を検出してタイマをストツ
プさせ、この時のタイマの値をレジスタＡに書き
込む。この時前にレジスタＡに書き込まれていた
値は新らしい値に変わる。次に来たセンサ信号は
同じ手続きによりその立上りt₃でタイマをスター
トし、立下りt₄でレジスタＢにその幅が書き込ま
れる。このＡ、Ｂレジスタが前の値から新らしく
書き換えられた時点で第４図の「減算PA−PB」
以降のプログラムが実行される。（図のＰの時間）
このようにエンジン回転数をパルス巾からタイマ
の値におきかえ、各センサ信号（この例では１ケ
おき）の立下り時点でパルス巾がその前の時の巾
よりどの程度変化（減少）しているかによつて４
輪駆動のソレノイド出力を判定、実行している。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなように本発明による
と、実走行中のエンジン回転数の異常な上昇をと
らえてスリツプ発生の予測を行い、これにより４
輪駆動に自動切換えするので、スリツプ発生後、
それも変速機でギヤダウンした動力による前、後
輪の回転速度差または回転角加速度で判定するの
に比べて、応答性が非常に良い。そして実際にス
リツプが発生する前段で４輪駆動になつてそれに
対処するので、実質的にスリツプの発生を未然に
回避することになる。一方、半クラツチ発進時は
クラツチの接合時の抵抗によりエンジン回転数の
急上昇が押えられて、４輪駆動に切換わることは
ない。構造的にエンジン回転数センサ１８は点火
コイルの信号を利用してもよく、ニユートラルス
イツチ１９は自動変速機付の場合に既設されてい
てそれを利用することもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明が適用される４輪駆動車の一例
と本発明の装置の概略を示す構成図、第２図は制
御装置を示す回路図、第３図ａ，ｂはエンジン回
転数センサの出力信号を示す図、第４図はフロー
チヤート、第５図は回転読み取りのタイムチヤー
トの図である。 ４……変速機、７……前輪側終減速装置、８…
…トランスフア装置、１０……油圧クラツチ、１
３……後輪側終減速装置、１６……ソレノイドバ
ルブ、１８……エンジン回転数センサ、１９……
ニユートラルスイツチ、２０……制御装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 前、後輪の一方へ直接動力伝達し、必要に応
   じトランスフア装置の作用で上記前、後輪の他方
   へも動力伝達するパートタイム式４輪駆動車にお
   いて、実走行中でかつエンジン回転数の上昇変化
   が大きいとき４輪駆動に自動切換えする制御装置
   を有することを特徴とするパートタイム式４輪駆
   動車の自動切換装置。