JPH0653466B2 - ４輪駆動車のブレ−キ制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、前後輪をともに駆動することのできる４輪駆
動車であって、且つアンチスキッドブレーキシステム
（以下、ＡＢＳとも称する）を有する自動車に関するも
のである。

（従来技術） 自動車が走行中にブレーキ操作を行なった場合、ブレー
キ力が最大となるのは車輪スリップ率が２０％程度近傍
の領域であることから、ブレーキ操作時におけるブレー
キ油圧を制御して車輪スリップ率があまり大きくならな
いようにして車輪のロックを防止し、ブレーキ力を最大
近くに保つようにしたアンチスキッドブレーキシステム
は、２輪駆動車においては従来から知られており実用化
されている。１例を挙げれば、特開昭５７−７７４７号
公報に開示されているように、２輪駆動車において車輪
速度の減速度に応じてブレーキ油圧を制御し制動時にお
ける車輪のロックを防止するようにしたものがある。し
かしながら、４輪駆動車においてＡＢＳを用いたものは
未だ実現していない。

これは、ＡＢＳの作動が車輪のスリップ率を検出して行
なうため、スリップする車輪の速度と実速度とを測定す
るに際して、現行では４つの車輪の回転をそれぞれ検出
し、スリップしている車輪の速度に対してスリップして
いない車輪の速度から算出した実車速を用いてスリップ
率を求めるようにしているためで、この方法のＡＢＳを
４輪駆動車に組み込んだ場合、例えばパートタイムの４
輪駆動状態やフルタイムのデフロック状態の時など４つ
の車輪は全て機械的に連結しているので、４つの車輪が
同時にスリップすることになり、実車速の算出が難しい
という問題があるためである。なお、音波探知機等のセ
ンサにより実車速を検出することは技術的には可能であ
るが、コスト面等で現段階では実用化に問題がある。

このようなことから、４輪駆動車に、従来から２輪駆動
車に用いられているＡＢＳをそのまま装備し、ＡＢＳ制
御が行なわれる状況、すなわちブレーキ作動時には４輪
直結状態を解除すること、例えばデフロック解除や、４
輪駆動を２輪駆動に切り換えるようにすることが考えら
れる。この場合、プレーキ作動を検出する方法として
は、ブレーキペダルスイッチ、ブレーク液圧スイッチの
ＯＮ・ＯＦＦの検出等種々の方法があるが、これらのス
イッチがＯＮになった場合に、常に前後輪直結状態から
解除状態への切換えを行なわせるようにしたのでは、ブ
レーキペダルを軽く踏み込んだ場合や、何度も繰り返し
て踏んだ場合に前後輪直結状態から解除状態への切換え
が頻繁に行なわれることになり、走行性能上の面から好
ましくない。

（発明の目的） 本発明は上記事情に鑑み、４輪駆動車においても従来か
ら２輪駆動車に用いられているＡＢＳをそのまま装備で
きるようにすべく、ブレーキ作動時に前後輪直結状態か
ら解除状態へ切り換えるようにした場合において、この
切換えに伴う車両走行性能への影響を少なくすることが
できるブレーキ制御装置を提供することを目的とするも
のである。

（発明の構成） 本発明のブレーキ制御装置は、上記目的達成のため、ブ
レーキ作動が行われたとき即座に前後輪直結状態から解
除状態へ切り換えるのではなく、ＡＢＳ制御が真に必要
になったときにのみ上記切換えを行う構成としたもので
あります。すなわち、前後輪を駆動する４輪駆動装置
と、差動可能な車輪相互間の差動を制限する差動制限装
置と、各車輪をロックさせないようブレーキ作動圧を制
御するアンチスキッドブレーキシステムとを備えた４輪
駆動車のブレーキ制御装置であって、 ブレーキ作動状態を検出する検出手段と、 該検出手段により所定時間以上のブレーキ作動状態の継
続が検出されたときに、前記差動制限装置の作動を解除
するとともに前記アンチスキッドブレーキシステムの作
動を許容する許容手段とを備えたことを特徴とするもの
である。

（実施例） 以下、図面により本発明の好ましい実施例について説明
する。

第１図は本発明のブレーキ制御装置を備えた４輪駆動車
の駆動系およびＡＢＳ制御系を示す概略図である。エン
ジン９の駆動力はトランスミッション１０において変速
された後、トランスファ２０に伝達される。トランスフ
ァ２０においては、２−４輪切換えクラッチ４５が設け
られており、この２−４輪切換えクラッチ４５により、
２輪駆動が選択されると、トランスミッション１０を介
してトランスファ２０に伝達されたエンジン９の駆動力
は後プロペラシャフト８に出力され、後輪デフ５および
左右の後アクスルシャフト６ａ，６ｂを介して後輪４
ａ，４ｂに伝達され、後輪４ａ，４ｂを駆動する。この
とき前プロペラシャフト７への動力伝達はなく、前輪１
ａ，１ｂは自由回転できる状態にある。

一方、２−４輪切換えクラッチ４５により、４輪駆動が
選択されると、２−４輪切換えクラッチ４５が作動して
前プロペラシャフト７をトランスファ２０の入力軸と直
結させる。これにより、トランスファ２０に伝達される
エンジン９の駆動力は前および後プロペラシャフト７，
８に分けて伝えられるとともに、前輪および後輪デフ
２，５ならびに前および後アクスルシャフト３ａ，３
ｂ，６ａ，６ｂをそれぞれ介して前輪１ａ，１ｂおよび
後輪４ａ，４ｂに伝達され、前輪１ａ，１ｂおよび後輪
４ａ，４ｂがともに駆動される。

以上のようにして、２輪駆動状態もしくは４輪駆動状態
が選択できるのであるが、この２−４輪切換クラッチ４
５の作動は、直結解除モジュレータ１３によって行なわ
れ、この直結解除モジュレータ１３の作動制御は直結解
除コントローラ１２により行なわれる。

また、この自動車にはＡＢＳが組み込まれている。この
ＡＢＳは、各車輪の回転速度を検出する速度センサ５６
ａ，５６ｂ，５７ａ，５７ｂからの信号に基づいてＡＢ
Ｓコントローラ１４において各車輪のスリップ率を算出
し、ＡＢＳモジュレータ１５に作動信号を出力して各車
輪のブレーキ圧を調整し、スリップ率が所定値を超えな
いように制御すものである。しかしながら、２−４輪切
換クラッチ４５により４輪駆動が選択されているとき
は、各車輪は直結状態にありスリップ率の算出が正確で
なくなる。このため、この自動車においてはブレーキ作
動状態検出手段１１およびブレーキ作動時間判定手段１
６が設けられており、これら両手段１１、１６によりブ
レーキの作動状態が所定時間以上継続していることが検
出されたときには、まず直結解除コントローラ１２によ
り直結解除モジュレータ１３を作動させて、２輪駆動に
切り換え、その後ＡＢＳコントローラ１４およびＡＢＳ
モジュレータ１５によるＡＢＳの作動を行なうようにし
ている。これにより、ブレーキ作動状態が所定時間以上
継続した場合にのみ２輪駆動に切り換えてＡＢＳ制御を
行なわせることができ、いわゆるブレーキペダルの“ち
ょい踏み”や繰り返し踏み等の場合に不必要に２−４輪
切換えが行なわれるのを防止し、走行性能への影響も小
さくすることができる。

なお、ブレーキ作動状態の検出は、ブレーキペダルの操
作の検出、プレーキペダルスイッチのＯＮ・ＯＦＦの検
出、ブレーキ液圧スイッチのＯＮ・ＯＦＦの検出などに
より行なう。

次に、上記直結解除コントローラ１２およびＡＢＳコン
トローラ１４における制御内容を第２図のフローチャー
トにより説明する。

ステップＳ１から開始する本フローは、ステップＳ２に
おいて２−４輪切換クラッチ４５の作動の有無、すなわ
ちこのクラッチ４５が作動して前後プロペラシャフト
７，８が直結となり、４輪駆動状態となっているか否か
を検出する。直結でないとき、すなわち２輪駆動状態の
ときはステップＳ３に進み本フローは終了する。但し、
このときにブレーキが作動された場合には、ＡＢＳが直
ちに作動するようになっている。

直結のとき、すなわち４輪駆動状態のときはステップＳ
４に進み、ブレーキ作動状態検出手段１１によりブレー
キスイッチがＯＮか否か検出し、これがＯＦＦのときは
ステップＳ５に進んでこのままフローを終了する。ブレ
ーキスイッチがＯＮのときはステップＳ６に進み、ブレ
ーキペダルの踏み込み時間（ブレーキ作動時間）ｔを検
出し、これを所定値Ｔ_０と比較する。この時間ｔが所定
値Ｔ_０より小さいときはステップＳ７に進んでブレーキ
スイッチがＯＦＦか否か判断する。ブレーキスイッチが
ＯＦＦであればステップＳ８に進んで本フローを終了
し、ＯＮのときはステップＳ６に戻る。これによりブレ
ーキペダルが踏まれたときにこの踏み込みが所定時間以
上継続したか否かを検出する。ステップＳ６において踏
み込み時間ｔが所定値Ｔ_０より大きくなったと判定され
ると、ステップＳ９に進み直結解除コントローラ１２か
ら直結解除モジュレータ１３に解除信号を出力し、２−
４輪切換クラッチ４５を作動させて２輪駆動に切り換え
る。ステップＳ１１において直結解除が完了して、２輪
駆動に切り換わったことが確認されると、ステップＳ１
２〜Ｓ１４に進んでＡＢＳ作動を行なう。

ＡＢＳは、各車輪の速度センサ５６ａ，５６ｂ，５７
ａ，５７ｂからの速度信号から車輪のスリップ率を算出
し、このスリップ率が所定値を超えたときに作動信号を
発するもので、ステップＳ１２において作動信号がＯＮ
になると、ステップＳ１３に進んでＡＢＳを作動させＡ
ＢＳモジュレータ１５によりスリップ率の大きい車輪に
作用するブレーキ液圧を低下させスリップ率を適正な値
に保ってブレーキ力が常に最大となるようにする。次い
で、スリップ率が低下し、ＡＢＳ作動信号がＯＦＦにな
ったことを検出すると（ステップＳ１４）、ステップＳ
１２に戻る。ステップＳ１２において、ＡＢＳ作動信号
がＯＮでないときはステップＳ１５に進んでブレーキス
イッチがＯＦＦか否かを判断し、これがＯＮのときは再
びステップＳ１２に戻るＡＢＳ作動を行なわせる。

ブレーキスイッチがＯＦＦになると、ステップＳ１６〜
Ｓ１７に進んで直結信号をＯＦＦにして再び２−４輪切
換クラッチ４５により前後プロペラシャフト７，８を直
結させ、４輪駆動に戻したのち、ステップＳ１８に進ん
で本フローを終了する。

次に、第３図によりトランスファ２０の構造を示し、２
−４輪駆動切換について説明する。

このトアンスファ２０の入力軸２１と出力軸２２とは同
軸上に分離して配置され、入力軸２１には低速用クラッ
チ２３と、高速用クラッチ２４が設けられ、高速用クラ
ッチ２４の出力軸は、出力軸２２の内側軸端に連設され
た入力ギヤ２４の内側面に形成され、この高速用クラッ
チ２４がＯＮ操作されることで、入力軸２１の出力が直
接出力軸２２に伝達される。

前述の低速用クラッチ２３の出力側には出力ギヤ２６が
形成されて、入力軸２１の軸上に軸受を介して軸支さ
れ、この出力ギヤ２６は減速ギヤ２７，２８の入力側２
７と噛合し、その出力側２８は前述の入力ギヤ２５と噛
合し、また減速ギヤ２７，２８はケース２９に架設され
た支軸３０に軸受を介して軸支されている。

前述の出力軸２２には２−４輪駆動切換用クラッチ４５
が設けられ、このクラッチ４５の出力側には、フロント
駆動用の出力スプロケット３１が形成されて、出力軸２
２の軸上に軸受を介して軸支されている。上述のケース
２９の下方部にはフロント駆動用の入力スプロケット３
２が軸受を介して軸支され、前述の出力スプロケット３
１との間にチェーン３３が架けられている。上述の駆動
系によれば、低速用クラッチ２３をＯＮ操作すると、出
力ギヤ２６、減速ギヤ２７，２８、入力ギヤ２５を介し
て出力軸２２が駆動され、高速用クラッチ２４がＯＮ操
作されると、直接出力軸２２が駆動される。また２−４
輪駆動切換用クラッチ４５がＯＮ操作されると、出力軸
２２の駆動力は出力スプロケット３１、チェーン３３を
介して入力スプロケット３２に伝達される。

そして、出力軸２２の外端に固定されたフランジ３４
は、前述の後プロペラシャフト８に連結されて後輪４
ａ，４ｂを駆動し、また入力スプロケット３２の出力側
に連設されたフランジ３５は、前プロペラシャフト７に
連結されて前輪１ａ，１ｂを駆動する。

前述のケース２９の上部には、プレッシャレギュレータ
バルブ３６、マニュアルバルブ３７，シフトバルブ３８
が設けられている。

上述のプレッシャレギュレータバルブ３６は、入力軸２
１の入力側に設けられた油圧ポンプ３９のポンプ吐出圧
を一定の圧力に制御する。

またマニュアルバルブ３７は、操作レバー４０をドライ
バが操作することで、これに連動して２−４輪切換用ク
ラッチ４５が操作されて、２輪駆動と４輪駆動とに切り
換えられる。

またシフトバルブ３８は、直結解除コントローラ１２に
より、直結解除モジュレータ１３が操作されることで、
２−４輪切換用クラッチ４５が操作されて、２輪駆動と
４輪駆動とに切り換えられる。

なお、シフトバルブ３８からの油路４２は、２−４輪切
換用クラッチ４５のピストン４３の背面側に接続され、
圧油がこれに供給されることによって、ピストン４３が
動き、クラッチがＯＮ操作される。なお、低速用および
高速用のクラッチ２３，２４も同様に構成されている。

第４図は操作レバー４０の操作位置を示し、Ａはオート
位置であって、この場合の４輪駆動は高速用クラッチ２
４がＯＮされて、高速駆動のみに設定されている。

Ｂ，Ｃ，Ｄはドライバによるマニュアル操作の位置であ
り、Ｂ位置は２輪駆動の操作位置であり、２−４輪駆動
切換用クラッチ４５はＯＦＦの操作される。Ｃ位置は高
速４輪駆動の位置であり、高速用クラッチ２４、２−４
輪駆動切換用クラッチ４５がＯＮ操作される。Ｄ位置は
低速４輪駆動の位置であり、低速用クラッチ２３、２−
４輪駆動切換用クラッチ４５がＯＮ操作される。ブレー
キ作動時の前後輪直結状態から解除状態への切換えは、
レバー位置に関係なくＡ，Ｃ，Ｄのどの位置でも前後輪
直結、解除切換が別途設けられたコントローラにより制
御されて走行条件に応じて自動的に行なわれる。

以上においては、いわゆるパートタイムタイプの４輪駆
動車の場合について説明したが、フルタイムタイプの４
輪駆動車についても同様であり、フルタイムタイプの場
合のトランスファ６０を第５図に示し、この構造および
作動を以下に説明する。

このトランスファ６０においては、一端にドライブギヤ
６１ａを有するトランスミッション出力軸６１が車幅方
向に伸びて配されている。そして、このドライブギヤ６
１ａが車軸間差動装置７０におけるリングギヤ７１の外
周に一体形成された大径の入力ギヤ７１ａに噛合してい
る。

この車軸間差動装置７０は、上記リングギヤ７１と、こ
れに同芯に配されたサンギヤ７２と、該リングギヤ７１
およびサンギヤ７２に噛合する複数のピニオン７３…７
３と、これらのピニオン７３…７３をピン７４…７４を
介して担持するピニオンキャリア７５とからなる遊星歯
車機構によって構成されている。ここで、第６図に示す
ように、該車軸間差動装置７０におけるリングギヤ７１
とサンギヤ７２との間の複数のピニオン７３…７３は、
それぞれリングギヤ７１に噛合するピニオン７３ａと、
該ピニオン７３ａおよびサンギヤ７２に噛合するピニオ
ン７３ｂとからなるダブルピニオンとされている。

また、該車軸間差動装置７０の一側方（図中、右方）に
は、デフケース７６と該ケース７６に両端部を支持され
た半径方向のピン７７に回転自在に嵌合された一対のピ
ニオン７８，７８と、両ピニオン７８，７８に噛合する
左右一対の傘歯車７９，７９とから構成される前輪差動
装置８０が配置されている。該前輪差動装置８０におけ
る上記傘歯車７９，７９には、左右方向に延びる左前輪
駆動軸８１および右前輪駆動軸８２がそれぞれ結合さ
れ、左前輪駆動軸８１は上記車軸間差動装置７０の中心
部を貫通して、左前輪に至り、また、右前輪駆動軸８２
は右前輪に至る。

上記車軸間差動装置７０におけるピニオンキャリア７５
と、その側方に位置する前輪差動装置８０におけるデフ
ケース７６とは同一部品として一体化されている。ま
た、該車軸間差動装置７０におけるリングギヤ７１とピ
ニオンキャリア７５（デフケース７６）は、前輪差動装
置８０を越えて図中右方に延長され、その延長部外周に
隣接して形成された同形のスプライン８５，８６と、そ
の一方に嵌合された状態から両者に跨って嵌合された状
態にスライド可能とされたスライダ８７とにより、車軸
間差動装置７０におけるリングギヤ７１とピニオンキャ
リア７５とを結合しあるいは分離するデフロック機構８
８が構成されている。このようにして、車軸間差動装置
７０と、前輪差動装置８０と、車軸間差動装置７０のデ
フロック機構８８とが、前輪差動装置８０を中央として
同軸上に配置されている。

一方、車軸間差動装置７０や前輪差動装置８０の軸心か
ら一定の間隔を隔てて中間軸８９が平行に配設されてい
る。そして、該中間軸８９に一体形成されたギヤ９０が
車軸間差動装置７０におけるサンギヤ７２に一体形成さ
れたギヤ９１に噛合されているとともに、該中間軸８９
の延長上に第２中間軸９２が配設され、両中間軸８９，
９２の隣接端部に形成されたスブライン９３，９４にス
ライダ９５が嵌合されて、該スライダ９５のスライドに
よって両中間軸８９，９２が接続または分離される構成
となっている。また、第２中間軸９２には出力ギヤ９６
が設けられ、該ギヤ９６に車体前後方向に伸びる推進軸
９７に一体の傘歯車９８が噛合されている。この推進軸
９７は、後輪差動装置に至り、該装置から左右に伸びる
左および右後輪駆動軸を介して左右の後輪を駆動する。

上記の構成によれば、エンジンにおけるクランク軸の回
転は、トランスミッションに入力されるとともに、該ト
ランスミッションにおいて減速比を選択された上で、出
力軸６１上のドライブギヤ６１ａから入力ギヤ７１ａを
介して車軸間差動装置７０におけるリングギヤ７１に入
力される。そして、リングギヤ７１に入力された動力
は、該車軸間差動装置６０において分割されて、ピニオ
ンキャリア７５とサンギヤ７２とからそれぞれ出力さ
れ、ピニオンキャリア７５からの出力は前輪差動装置８
０を介して左右の前輪駆動軸８１，８２ないし左右の前
輪を駆動する。また、サンギヤ７２からの出力は、ギヤ
９１，９０、中間軸８９，９２および出力ギヤ９６を介
して推進軸９７を駆動し、さらに後輪差動装置を介して
左右の後輪駆動軸ないし後輪を駆動する。両中間軸89，
92を結合した状態、すなわち４輪駆動状態において、車
軸間差動装置70のデフロック機構88におけるスライダ87
を鎖線x で示すようにスライドさせて、リングギヤおよ
びピニオンキャリア75におけるスプライン85，86に跨っ
て嵌合させれば、該リングギヤ71とピニオンキャリア75
とが結合されることによって車軸間差動装置70の差動機
能が消失され、デフロックを行なわせることができるよ
うになっている。スライダ87の操作により前後輪の直結
および解除ができ、これにより必要に応じて直結解除を
行ない、ＡＢＳの作動を行なわせることができる。ま
た、第５図で示すように、中間軸８９と第２中間軸９２
のスプライン９３，９４に跨って嵌合されたスライダ９
５を第５図の鎖線ｙの位置にスライドさせて両中間軸８
９，９２を分断すれば、エンジンの出力は前輪のみに伝
達されることになる。すなわち、スライダ９５の操作に
より２輪駆動および４輪駆動の切換えができ、これによ
り必要に応じて２輪駆動にしてＡＢＳの作動を行なわせ
ることもできる。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明によれば車輪がロックしそ
うになったとき（つまり車輪をロックさせないようブレ
ーキ作動圧を制御するＡＢＳの作動が必要となるとき）
にはブレーキ作動がある程度継続して行われているのが
通例であることに鑑み、所定時間以上のブレーキ作動状
態の継続が検出されたときに、前後輪を直結状態として
いる差動制限装置の作動を解除するとともにＡＢＳの作
動を許可する構成となっているので、真にＡＢＳ制御が
必要となるタイミングを捕らえてＡＢＳの作動許可を行
うことができ、これによりＡＢＳ非作動領域での不必要
な差動制限解除による車両走行性能への影響を少なくす
ることができる。また、当然ながら、ＡＢＳの差動は常
に差動制限装置の作動が解除された状態で行われるた
め、２輪駆動車に用いれているＡＢＳをそのまま装備し
た場合においても所期のＡＢＳ制御を行うことができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のブレーキ制御装置を備えた４輪駆動車
の駆動系およびＡＢＳ制御系を示す概略図、 第２図はＡＢＳ制御の内容を示すフローチャート、 第３図はパートタイム４輪駆動車のトランスファを示す
断面図、 第４図は２−４輪切換操作レバーを示す正面図、 第５図はフルタイム４輪駆動車のトランスファを示す断
面図、 第６図は第５図の矢印III−IIIに沿った断面図である。 ７，８……プロペラシャフト １０……トランスミッション ２０……トランスファ、２３……低速用クラッチ ２４……高速用クラッチ、３１……スプロケット ３３……チェーン、４０……操作レバー ４５……２−４輪駆動切換用クラッチ ７０……車軸間差動装置、７１……リングギヤ ７２……サンギヤ、７３……ピニオン ７５……ピニオンキャリア ８０……前輪差動装置

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】前後輪を駆動する４輪駆動装置と、差動可
   能な車輪相互間の差動を制限する差動制限装置と、各車
   輪をロックさせないようブレーキ作動圧を制御するアン
   チスキッドブレーキシステムとを備えた４輪駆動車のブ
   レーキ制御装置であって、 ブレーキ作動状態を検出する検出手段と、 該検出手段により所定時間以上のブレーキ作動状態の継
   続が検出されたときに、前記差動制限装置の作動を解除
   するとともに前記アンチスキッドブレーキシステムの作
   動を許可する許可手段とを備えたことを特徴とする４輪
   駆動車のブレーキ制御装置。