JP2003289694A - 駆動切替装置 - Google Patents
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Abstract
でも、モータの発熱を抑え、モータの保護を図る。 【解決手段】 モータ31の出力軸31Aの回転によ
り、回転を行うモータ側回転部材35Aと、モータ31
の回転によって、駆動状態を切り替えるロッド33と、
ロッド33の回転が規制された場合にモータ31からの
回転力を吸収するスパイラルスプリング35Bと、駆動
状態の切り替えを指示する操作スイッチ36と、操作ス
イッチ36の状態によりロッド33を移動させる制御装
置40とを備えた駆動切替装置10において、制御装置
40は、モータ31に流れるモータ電流Iを検出すると
共に、モータ31の起動からの通電時間T1を検出し、
モータ電流Iと通電時間T1によって、モータ31の発
熱温度Tを推定する。そして、推定した発熱温度Tに基
づき、操作スイッチ50からの操作入力を許可または禁
止する構成として、モータ31の保護を図る。
Description
る駆動切替装置に関するものであり、車両において駆動
形態(2輪駆動状態、センターデフフリーやセンターデ
フロックと言った4輪駆動状態等)を切り替える駆動切
替装置に係わる。
イバーは自分の好み、または、車両の走行状態や走路の
状態によって、駆動力を付与する車両の動力伝達形態
を、2輪駆動状態、或いは、センターデフフリー状態や
センターデフロック状態と言った4輪駆動状態に切り替
えられる構成となってきている。
示される推力アクチュエータでは、モータは動力伝達機
構によって軸方向の推力に変換されて、ロッドに伝達さ
れる。ロッドはその推力を受けて軸方向に移動し、切替
装置のフォークシャフトを駆動して2輪駆動と4輪駆動
を切り替える。この場合、ロッドがロックしてモータに
過大な負荷がかからない様に、モータに流れる負荷電流
が制限されようになっている。
た公報に示される推力アクチュエータでは、モータの駆
動中にロッドがロックして、モータにかかる負荷が所定
値以上になると、モータへの通電電流を制限するように
している。この為、例えば、ロッドが移動しているにも
かかわらず何らかの負荷がロッドに作用した場合、モー
タにかかる負荷がロック時の負荷よりは小さいが、ロッ
ドが円滑に移動する通常のモータ駆動状態の負荷よりも
大きい場合には、モータへの通電は制限されない。
時よりも小さく且つ通常のモータ駆動時よりも大きい状
態が継続するとモータが発熱し、モータが焼損等によっ
て破損してしまうことが起こり得る。
てなされたものであり、ロッド等の出力部材の移動が規
制された場合でも、モータの発熱を抑え、モータの保護
を図ることを課題とする。
ために講じた手段は、通電に応じて駆動するモータと、
該モータの出力軸とともに回転するモータ側回転部材
と、前記モータの駆動にともなって移動することによ
り、車両の駆動状態を第1状態あるいは第2状態のいず
れかに切り替える出力部材と、該出力部材と前記モータ
側回転部材出力軸との間に配設され、前記出力部材の回
転が規制された場合に、前記モータの回転を吸収する回
転吸収機構と、選択操作によって車両の駆動状態を前記
第1状態あるいは前記第2状態のいずれかに選択する操
作部材と、該操作部材の選択操作に応じて前記モータの
駆動を制御し、前記出力部材を移動させる制御装置とを
備えた駆動切替装置において、前記制御装置は、前記モ
ータに流れるモータ電流を検出すると共に、前記モータ
の起動からの通電時間を検出し、前記モータ電流と前記
通電時間とにより、前記モータの発熱温度を推定して、
該発熱温度に基づき前記モータへの通電を規制する様に
したことである。
タに流れるモータ電流を検出すると共に、モータの起動
からの通電時間を検出し、モータ電流と通電時間によ
り、モータの発熱温度を推定することが可能となる。そ
して、推定された発熱温度に基づき、モータへの通電を
規制することによって、モータはモータ電流と起動から
の通電時間によって、焼損等の不具合の原因となる発熱
状態が簡単な方法により監視されるものとなるので、モ
ータの発熱を確実に抑え、モータの保護を図ることが可
能となる。
る場合には確実にモータの通電が制限されることになる
ので、モータを小型化することも可能である。
了してからの通電停止時間を検出し、前記モータ電流と
通電停止時間から発熱温度を推定し、発熱温度が所定温
度となるまで、操作部材による選択操作を禁止すれば、
モータの駆動停止後もモータ電流と通電停止時間とから
発熱温度を推定し、モータの発熱温度が低下する状態を
監視することが可能となる。これにより、モータの駆動
停止後も発熱温度が所定温度より高い場合には、操作部
材の選択操作に応じたモータの駆動を禁止して、モータ
の保護を図ることが可能になる。一方、モータの駆動停
止後の発熱温度が所定温度よりも低くなれば、操作部材
の選択操作に応じたモータの駆動を許可することが可能
になる。
面を参照して説明する。
チュエータによって、駆動状態が切り替えられる駆動切
換装置10の断面図である。尚、図1においては、各構
成が見難くならない様、一部を除いてハッチングを省略
している。
の出力である入力軸24の駆動力が前輪と後輪に伝達さ
れる様、車両の前輪駆動軸12と後輪駆動軸11との間
に配設される。この駆動切替装置10は、アクチュエー
タ30の作動により、車両の駆動状態を2輪駆動、4輪
駆動(センターデフロック)及び4輪駆動(センターデ
フフリー)の3つの状態のいずれかに切り替えることが
可能な装置である。尚、本実施における駆動切替装置1
0は、上記した3つの状態に加え、減速機23によっ
て、4輪駆動時における最終減速比をハイギヤとローギ
ヤに切り替え可能な構成となっている。ハイギヤとロー
ギヤを切り替えるシフトレバー20を、運転席からドラ
イバーが手動で切り替えることにより、ハイギヤとロー
ギヤとの切り替えが行える構成となっている。略中央に
設けられる後輪駆動軸11には、図示しない変速機の入
力軸24を介して回転駆動力が伝達される。そして、後
輪駆動軸11の回転駆動力は、中央に設けられるセンタ
ーデフユニット13に伝達され、センターデフユニット
13からは、サイレントチェーン19を介して、前輪駆
動軸12に回転駆動力が伝達される構成となっている。
ここに示すセンターデフユニット13は、前輪駆動軸1
2と後輪駆動軸11との間の回転数の差を吸収する装置
であり、遊星歯車機構によって構成されている。
駆動源となるアクチュエータ30の図2に示すロッド
(出力部材)33に連結される第1シャフト14と、第
1シャフト14と並設される第2シャフト15と、第1
シャフト14及び第2シャフト15に対して所定の範囲
内で軸方向に移動可能に配設される2駆/4駆切替用の
シフトフォーク16及びセンターデフロックを行うシフ
トフォーク17と、シフトフォーク16と設けられてシ
フトフォーク16と一体に動くスリーブ16A、及び、
シフトフォーク17と一体に設けられてシフトフォーク
17と一体に動くスリーブ17Aとを備える。
15には、第1シャフト14と第2シャフト15上を摺
動して移動するシフトフォーク16、17が移動自在に
嵌っている。第1シャフト14には、軸方向において2
つの円周状のフランジ14A,14Bが形成され、第2
シャフト15には、軸方向において3つのフランジ15
A,15B,15Cが形成されている。これらのフラン
ジ14A,14B、15A,15B、15Cの設けられ
る位置は、以下の様である。
ャフト14において、フランジ14Aは両シフトフォー
ク16,17とは当接せず、フランジ14Bはシフトフ
ォーク16の一方の側(図1に示す左側)に当接する。
また、第2シャフト15においては、フランジ15Cは
シフトフォーク17の一方の側(図1に示す右側)に当
接するが、フランジ15Aは両シフトフォーク16,1
7には当接しない。また、フランジ15Bはシフトフォ
ーク16の一方の側(図1に示す右側)に当接し、第1
シャフト14および第2シャフト5がそれぞれ独立して
軸方向に移動する構成となっている。これによって、上
記したフランジ14A,14B、15A,15B、15
Cの作用により、2つのシフトフォーク16,17は、
それぞれ押圧されたり、押圧されなかったりして、第1
シャフト14および第2シャフト15上を摺動し、シフ
トフォーク16、17の軸方向において位置を移動する
ことができる。
の切り替えについて説明する。本実施形態における駆動
切替装置10は、ロッド33の位置に応じて第1シャフ
ト14および第2シャフト15が駆動され、ロッド33
の位置に応じて、第1シャフト14が軸方向に移動され
る。これにより、両シャフト14、15上を、摺動自在
な状態で配設される2駆/4駆切替用のシフトフォーク
16及びセンターデフフリー状態とセンターデフロック
状態とを切り替えるセンターデフロックを行うシフトフ
ォーク17が、軸方向に移動し、各シフトフォーク1
6、17に設けられ、シフトフォーク16,17と一体
で動くスリーブ16A、17Aが軸方向に移動し、スリ
ーブ16A,17Aは、センターデフユニット内部の図
示しない歯車機構または2駆/4駆を切り替える歯車1
8と、スプライン嵌合したり、スプライン嵌合しなかっ
たりする。
態を2輪駆動の状態、4輪駆動(センターデフフリー)
及び4輪駆動(センターデフロック)の状態と言った、
3つの状態に切り替えることが可能である。尚、本実施
形態では、第1状態を2輪駆動の状態、第2状態を4輪
駆動の状態とするが、これとは別に、例えば、第1状態
を2輪駆動の状態、第2状態をセンターデフフリーの状
態、更に第3状態をセンターデフロックの状態としても
良い。また、これらの状態に限定されるものではなく、
上記した状態を入れ替えたり、または、その他の状態を
追加することも可能である。
と、センターデフフリーの4輪駆動の状態では、前輪駆
動軸12と中央のセンターデフユニット13とが連結さ
れ、センターデフユニット内に設けられる遊星歯車機構
の遊星歯車による作用によって、両駆動軸11、12に
発生する回転数の差を吸収しながら、後輪駆動軸11の
回転駆動力がサイレントチェーン19を介して、前輪駆
動軸12に伝達される。
態では、シフトフォーク17と一体で移動するスリーブ
17Aが、センターデフユニット13の遊星歯車機構と
噛み合いロックする。この様に、両者間で噛み合いがロ
ックすると、前輪駆動軸12と後輪駆動軸11とが直結
状態となり、両駆動軸11、12は同じ回転数で回転駆
動する。
輪駆動軸12とセンターデフユニット13は連結され
ず、後輪駆動軸11のみに入力軸24の回転駆動力が伝
達されるものとなる。
ュエータ30について説明する。図2は、アクチュエー
タ30の断面図を示し、図3は、図2に示す上視図であ
る。
の駆動を行うモータ31と、モータ31の出力軸31A
の回転トルクを軸方向の推力に変換して出力する出力機
構32と、出力機構32を介してモータ31の回転トル
クに応じた推力が伝達され、その伝達された推力に応じ
て位置が変位する出力部材としてのロッド33と、モー
タ31の出力軸31Aと出力機構32との間に配設され
て、ロッド33側から出力軸31A側へ伝達される動力
によって、出力軸31Aの回転を禁止する逆転禁止機構
としてのサイクロイドギヤ34と、サイクロイドギヤ3
4と出力機構32との間に配設され、モータ31の回転
時且つロッド33の往復動不可時におけるモータ31の
回転を吸収する回転吸収機構35と、回転吸収機構35
と出力軸31Aとの間に配設され、出力軸31Aの回転
角度を検出するリミットスイッチ36とを備え、これら
はハウジング37内に収められている。尚、サイクロー
ドギア34の代わりにウォームギアを用いることも可能
である。
4を介してモータ31の出力軸31Aの回転が伝達され
るモータ側回転部材35Aと、一端がモータ側回転部材
35Aに固定され且つモータ側回転部材35Aがモータ
31により回転を行う回転方向に弾縮可能な弾性部材と
してのスパイラルスプリング35Bと、スパイラルスプ
リング35Bの他端に固定されて出力機構32にモータ
側回転部材35Aからの回転力が伝達される出力側回転
部材35Cと、モータ側回転部材35Aと出力側回転部
材35Cとの間に配設されるプレート35Dとを備え
る。
に近接して配置され、出力機構32の回転状態から、ロ
ッド33の移動により動作するシフトフォーク16,1
7の所定位置で、スイッチ状態が切り換わるリミットス
イッチ36は、4つの端子a,b,c,dを有する。リ
ミットスイッチ36は、出力軸31Aの回転角度に応じ
て各端子における接点の接触・非接触の組み合せが変化
し、出力軸31Aの回転角度を検出し、上記した3つの
駆動状態に対応したロッド33の位置及び各位置の中間
位置が検出可能である。
の接触状態と車両の駆動状態の設定位置との関係を示
す。表1において、「○」は接点の接触時を示し、空欄
は非接触時を示す。この様に、リミットスイッチ36で
は、端子aが接地端子となり、状態検出を行う4つの端
子a,b,c,dの接触状態が変化する事によって、リ
ミットスイッチ36の設定位置I〜Vを検出し、更に設
定位置がI〜Vのどの位置にあるかによって車両の駆動
状態の設定位置A〜C、及びそれらの中間位置が検出さ
れる。本実施形態においては、一例として、設定位置A
は、2輪駆動の状態を示す。また、設定位置Bは、4輪
駆動(センターデフフリー)の状態を示す。更に、設定
位置Cは、4輪駆動(センターデフロック)の状態を示
すものとする。
エータ30は、車両の走行車速を検出する車速信号や変
速機の位置を示すシフト位置信号等の外部信号を入力し
て車両の駆動状態を選択し、選択された駆動状態となる
べくモータ31への通電を出力する制御装置40をハウ
ジング37の外部に備える。
装置40の内部構成について簡単に説明する。制御装置
40は、内部にマイコン41、電源回路42、通電切替
回路43、電流検出回路47を備える。この制御装置4
0には、車両に搭載されたバッテリー51から電源(例
えば、12V)が供給され、バッテリー51からの電圧
は、車両の負荷状態によって変動するため、一旦、電源
回路42に取り込まれる。この電源回路42によって、
負荷状態により変動しない安定した電圧(例えば、5
V)が作られ、その安定した電圧がマイコン41に入力
される。また、制御装置40には、上記した3つの駆動
状態をロータリースイッチ形式で切り替える手動の操作
スイッチ(操作手段)50の切替信号と、リミットスイ
ッチ36の各端子b、c、dの接触/非接触の状態信号
が入力され、更には、モータ31に流れる電流を、モー
タ31の一方の端子に接続されたシャント抵抗等を用い
た電流検出回路4により検出し、モータ電流がマイコン
41に入力される。マイコン41に入力されるこれらの
信号は、マイコン41の内部または外部に設けられるイ
ンターフェース回路(図示せず)を介して入力される。
マイコン41は、これらの入力された信号に基づき、モ
ータ31を駆動するモータ駆動信号を通電切替回路43
に対して出力する。すると、通電切替回路43はモータ
駆動信号に対応した通電(モータ31を正転または逆転
させる通電)を行い、モータ31を駆動させる。
て、説明する。本実施形態においては、一例としてセン
ターデフフリーの状態から、センターデフロックの状態
へと切り替わる際の各構成の作動を説明する。図5は、
モータ31に流れるモータ電流(モータ電流値)と時間
の関係を示しており、また、図6は、モータ31の発熱
による温度上昇(具体的にはモータ電流Iとモータ通電
時間T1の積和Σ(I・T1)と時間との関係を示すタ
イムチャートである。
ータ制御の概略を説明する。尚、ここでは一例として、
操作スイッチ50をドライバーが操作することによっ
て、駆動状態がセンターデフフリーの状態からセンター
デフロックの状態に移行させる場合について説明を行う
が、これに限定されるものではなく、上記した3つの駆
動状態のいずれかの状態から、異なった駆動状態に遷移
する場合にも応用が可能である。
リーの状態からセンターデフロックの状態に動作させる
場合、ドライバーは操作スイッチ50を操作する。する
と、モータ31に連続通電がなされ、モータ31は駆動
され、モータ31は起動電流が流れた後、落ち着く。こ
の様に、起動電流がモータ起動時に流れると、モータ電
流は急激に増加した後、低下するものとなる。モータ電
流が低下して落ち着いた時間t1から時間t2まではロ
ッド33は、モータ回転に伴って移動する。この期間で
は、安定したモータ電流がモータ31に流れてモータ3
1の出力軸31Aが回転し、出力機構32を介してロッ
ド33が軸方向に変位する。時間t2まではロッド33
の軸方向の変位は規制されることなく、時間に比例して
ロッド33がストロークする。尚、この期間では、スパ
イラルスプリング35Bに作用する荷重は各部材の摺動
抵抗だけである。
を行っていたロッド33の移動によって、シフトフォー
ク17に設けられたスリーブ17Aの軸方向の端部が、
センターデフユニット13の内部の遊星歯車機構に当接
する。この場合、スリーブ17Aが軸方向に変位して
も、センターデフフリーの状態では遊星歯車機構が作用
している為、スリーブ17Aの内外周に形成されたスプ
ラインとセンターデフユニット13に形成されたスプラ
インとは直ぐには噛み合わない。スリーブ17Aのスプ
ラインとセンターデフユニット13のスプラインとが噛
み合い、ロッド33の移動が完了するまでは、スパイラ
ルスプリング35Bが弾縮した待ち状態となる。この待
ち状態には、ロッド33が軸方向に変位できない状態
と、ロッド33が所定の負荷を受けながら軸方向に変位
する状態の2つの状態があり、これらの状態の下で、モ
ータ31に流れる電流値は徐々に大きくなる。
わない状態であると、ロッド33の移動が規制されるモ
ータロックと似た状態となり、この状態が発生すると、
スパイラルスプリング35Bを弾縮させて、スパイラル
リング35Bの巻き上げを行う待ち動作に入る。この場
合、ロッド33の移動が規制され、モータ31の回転が
ロックする状態と同じ様に、モータ電流は急激に増加す
る。その後、モータ保護を図るために設定された所定電
流となる時間t3において、予め設定されたモータ電流
になると、時間t3〜t4まで所定時間の間は、そのモ
ータ31を保持する為、10〜90%のデューティ比に
よって、モータ31に通電を行う。即ち、十分なスプラ
イン嵌合による噛み合いを確保する為に、モータ31の
PWM(Pulse Width Modulation)制御を、制御装置
40のマイコン41は行う。そして、時間t4になって
もモータ電流が低下しない場合には、スプライン嵌合の
噛み合いが十分ではない状態でのモータ31の発熱から
の保護を図るため、モータ31のデューティ制御による
通電を止め、間欠通電を開始する。ここで実施される間
欠通電は、スリーブ17Aとセンターデフユニット13
の遊星歯車機構とのスプライン嵌合が十分でない場合に
行われるものであり、モータ31への通電量を抑えた低
い電流を流す時間と、ある程度高い電流をモータ31に
付与する時間とを所定周期(例えば、20msec)で
間欠して行う。この様な間欠通電を行うことにより、ス
リーブ17Aとセンターデフユニット13の遊星歯車機
構とがスプライン嵌合する場合、両者の同期がとれてい
ない状態下で、ロッド33への荷重が抜けない様に、所
定荷重をロッド33にかけた状態で、少しずつロッド3
3に軸方向の移動力を付与し、ずらしながら両者間で同
期がとれるポイントを探し求める様にしている。
うことにより、同期がとれると、ロッド33の軸方向の
移動が規制されていた時に蓄えていたスパイラルスプリ
ング35Bの付勢力によって、ロッド33は軸方向に移
動し始める。すると、モータロックの状態が解除され、
モータ電流が、時間t6まで低下する。この状態となる
と、時間t6で通電方法を、間欠通電から連続通電に切
り替える。通電方法を切り替えると、モータ31には起
動電流が流れ、モータ電流は急激に増加した後、低下す
る。そして、ある程度、ロッド33が移動すると、ロッ
ド33に作用する負荷が次第に増加してゆくことで、モ
ータ電流が徐々に上昇する。その後、最終の到達地点ま
でロッド33が到達(センターデフロック状態となる最
終的な設定位置C)すると、リミットスイッチ36の状
態がセンターデフロック状態を示す(4端子の内、端子
a,dのみが接触状態となる)と、連続通電が時間t8
にて終了し、ここでモータ制御を一旦終了する。
本実施形態においては、モータ31の発熱を防止し、モ
ータ31の保護を図るために、モータ31に流れるモー
タ電流Iと、モータ制御中にモータ31の起動を開始し
てからの経過時間Tを検出し、モータ電流Iと起動から
の経過時間Tとにより、モータ発熱温度Tを推定してい
る。そして、推定されたモータ発熱温度Tによって、モ
ータ31に流す通電量を規制している。
通電時間T1を所定周期で検出し、モータ電流Iとモー
タ31の通電時間T1との積和Σ(I・T1)を演算す
るによって、モータ31の発熱に伴う上昇温度(発熱温
度と称する)を推定する。この発熱温度推定は、モータ
31が間欠通電されている場合には、モータ電流Iと通
電時間T1の積は温度推定値に加算されない様にしてい
る。しかし、モータ31に連続通電が成されている場合
には、モータ電流Iと通電時間T1の積を温度推定値に
加算して、モータ31の発熱温度を推定する。この発熱
温度の推定は、予めモータ31に所定電流を印加する
と、どれだけモータ温度が上昇するのかを実験的に求め
ておき、モータ電流と通電時間との関数により、上昇係
数または下降係数を設定する。そして、モータ31を制
御している場合には、上昇係数を発熱温度Tに加算し、
制御を行っていない場合には、下降係数を発熱温度Tか
ら減算して、モータ31の発熱温度Tを推定する。これ
を基にして、モータ31が発熱するモータ制御時に求め
たモータ発熱温度から、制御終了後、モータ31の発熱
温度の低下を推定し、モータ停止後の発熱温度によっ
て、操作スイッチ50の選択操作に応じたモータ31の
駆動を許可したり、禁止したりする様にしている。この
場合、操作スイッチ50による選択操作が行われた場
合、推定したモータ31の発熱温度Tが所定温度TMよ
りも高い場合には、モータ31の焼損等からのモータ保
護を図ることを目的として、操作スイッチ50の選択操
作に応じたモータ31の駆動を禁止する。一方、推定し
たモータ31の発熱温度Tが所定温度TMよりも低い場
合には、モータ31の発熱は、十分におさまっている、
或いは、モータ31は冷えているものとして、操作スイ
ッチ50の選択操作に応じたモータ31の駆動を許可す
る様にしている。
して、マイコン41におけるモータ制御の処理について
説明する。
テリー51からの電源が供給されるイグニッションスイ
ッチ52がオフ状態(開状態)からオン状態(閉状態)
となった場合に、マイコン41に所定電圧(5V)が供
給されて、実行される様になっている。そこで、図7の
フローチャートを説明すると、ステップS1において、
操作スイッチ50よる選択操作がなされたどうかが、チ
ェックされる。ここで、操作スイッチ50による選択操
作がなされない場合には、以下に説明するモータ制御の
処理は行わないが、操作スイッチ50による選択操作が
なされた場合には、ステップS2にて操作スイッチ50
の操作許可フラグが成立する。次に、ステップS3に進
んで、操作スイッチ50が操作許可状態か否かがチェッ
クされる。ここで、スイッチ操作50の操作許可フラグ
が成立していない場合(操作禁止フラグが成立している
場合)には、ステップS13に進んでモータ31を非通
電とする。ステップS3においてスイッチ操作50の操
作許可フラグが成立している場合には、ステップS4に
進んで前述したモータ31のPWM制御を行い、ステッ
プS5に進む。
ータ電流を電流検出回路47により検出し、その検出さ
れたモータ電流Iをマイコン内の所定メモリに記憶す
る。また、モータ制御において、モータ31に通電がな
されている場合(モータ制御中の状態)には、モータ3
1が起動されてからの通電時間T1が検出される。更
に、モータ31に通電がなされていない場合(モータ制
御中でない状態)には、モータ31への通電が終了し、
モータ31が停止してからの通電停止時間(単に、停止
時間と称す)T2が検出され、これらが所定メモリに記
憶される。その後、ステップS6にてロッド33の移動
が完了したかが判断される。このロッド33の移動の完
了は、ロッド33が所定状態まで到達する(上記した3
つの駆動状態となる)と、自動的にリミットスイッチ3
6が作動し、ロッド33の位置が検出できる様になって
いる。例えば、駆動状態がセンターデフフリーの状態か
らセンターデフロックの状態に移行した場合には、ロッ
ド33の移動完了状態とは、リミットスイッチ36は、
表1に示す如く、4つの端子の内、端子a,dのみが導
通した状態(センターデフロックの状態を示す)を意味
し、この状態では、スリーブ17Aの内外周に形成され
たスプラインとセンターデフユニット13に形成された
スプラインとが噛み合い、センターデフユニット13の
遊星歯車機構が作用しない様、スリーブ17Aが遊星歯
車機構を一体回転させて、センターデフロックの状態と
なり、ロッド33の移動が完了する。
位置(ここでは、センターデフフリーの状態)まで、リ
ミットスイッチ36が作動し、ロッド33の移動が完了
している場合にはステップS12に進むが、ロッド33
の移動がまだ完了位置まで到達していない移動中の場合
には、ステップS7にてモータ31の通電状態の判別を
行う。
タ31に対して連続通電(起動から時間t4、及び、時
間t6〜t8)がなされているのか、間欠通電(時間t
4〜t6)がなされているのかを、モータ31の状態よ
り判別する。ステップS8にて、連続通電がなされてい
ない場合(間欠通電の状態)には、ステップS16に進
む。ステップS8にて、連続通電がなされている場合に
は、ステップS9に進んで、モータ制御が停止されてか
らの時間をカウントする停止時間T2をクリアし、ステ
ップS10においては、連続通電が開始してからの通電
時間T1をカウントする。この場合、モータ制御は所定
周期にて実行されるため、所定周期と通電時間カウンタ
の値を掛け合わせることによって、連続通電がなされて
からの経過時間がわかる。この様に、ステップS9,8
にて、モータ電流Iと経過時間Tとが検出されると、ス
テップS11において、増加方向での発熱温度Tの推定
がなされる。
には発熱を伴うので増加する。この発熱温度Tの推定で
は、モータ電流Iと通電時間T1とを掛け合わせたもの
を積算Σ(I・T1)することによって、求められる。
つまり、発熱温度の推定では、積算Σ(I・T1)した
値によって、モータ31が制御中にどれくらい発熱し
て、どれくらいの温度になるのかが予め実験等により、
モータ31の上昇温度が設定される。これに基づき、モ
ータ31の発熱温度を推定できる。この場合、モータ制
御中、連続通電される時間では、その積算Σ(I・T
1)は増加してゆくものとなる。その後、処理はステッ
プS16に進む。
は、ステップS12において、モータ制御中にカウント
していた通電時間カウンタをクリアし、ステップS13
にてモータ31を非通電とする。そして、ステップS1
4に進み、今度はモータ制御が終了してからの停止時間
T2をカウントする停止時間カウンタを、所定周期にて
カウントする。その後、モータ31の発熱温度を、今度
はモータ電流Iと停止時間T2により推定する。この場
合でも、通電電流Iと停止時間T2からの積I・T2に
より、どれだけモータ31が発熱した状態から冷やされ
るかが、予め実験等により、モータ31の下降温度が設
定されており、モータ31の発熱温度を推定できる。こ
の場合、モータ制御を停止すると、一旦発熱を伴い増加
した発熱温度は、徐々に減少してゆくものとなる。
し、モータ31への通電がなされない状態においては、
出力軸31Aはサイクロイドギヤ34を介して回転吸収
機構35に連結されているが故に、出力軸31Aは逆方
向に回転することはない。
6を行うが、ここでは、モータ制御中またはモータ制御
終了後、推定により求めたモータ31の発熱温度Tが、
次回のスイッチ操作によるモータ制御において、耐え得
るだけの温度(所定温度TM)まで下がっているかがチ
ェックされる。ここで、推定された発熱温度Tが所定温
度TMまで下がっていれば、ステップS17にて、操作
スイッチ50のスイッチ操作許可フラグが成立する。ス
テップS17にて、所定温度TMまで下がっていない場
合には、ステップS18にてスイッチ操作禁止フラグを
成立させてからステップS3に戻り、ステップS3から
の処理を所定周期で繰り返し行う。
1の発熱量をモータ電流Iと通電時間T1または通電終
了からの停止時間T2によって推定し、モータ31の発
熱温度Tが所定温度TMよりも高い場合にはモータ31
を通電制御せず、所定温度TMよりも低くなった(時間
t10となった)場合に、次の操作スイッチ50による
スイッチ操作を許可して、モータ31を通電制御する様
にすれば、モータ31の発熱量を抑え、モータ31を保
護しながら、駆動切替装置1の駆動状態の切り替えを行
うことができる。
流れるモータ電流を検出すると共に、モータの起動から
の通電時間を検出し、モータ電流と通電時間により、モ
ータの発熱温度を推定して、推定された発熱温度に基づ
き、モータへの通電を規制することができる。これによ
って、モータはモータ電流と起動からの通電時間によっ
て、焼損等の不具合の原因となる発熱状態が簡単な方法
により監視でき、モータの保護を図ることができる。こ
れによって、モータの発熱のおそれがある場合には確実
にモータの通電がモータ温度によって制限でき、モータ
を小型化することもできる。
了してからの通電停止時間を検出し、前記モータ電流と
通電停止時間から発熱温度を推定し、発熱温度が所定温
度となるまで、操作部材による選択操作を禁止すれば、
モータの駆動停止後もモータ電流と通電停止時間とから
発熱温度を推定し、モータの発熱温度が低下する状態を
監視することが可能となる。これにより、モータの駆動
停止後も発熱温度が所定温度より高い場合には、操作部
材の選択操作に応じたモータの駆動を禁止して、モータ
の保護を図ることが可能になる。一方、モータの駆動停
止後の発熱温度が所定温度よりも低くなれば、操作部材
の選択操作に応じたモータの駆動を許可することが可能
になる。
面図である。
である。
成図である。
ータに流れる電流と時間との関係を示すタイムチャート
である。
ータの発熱温度と時間との関係を示すタイムチャートで
ある。
御装置の処理を示すフローチャートである。
Claims (2)
- 【請求項1】 通電に応じて駆動するモータと、 該モータの出力軸とともに回転するモータ側回転部材
と、 前記モータの駆動にともなって移動することにより、車
両の駆動状態を第1状態あるいは第2状態のいずれかに
切り替える出力部材と、 該出力部材と前記モータ側回転部材出力軸との間に配設
され、前記出力部材の回転が規制された場合に、前記モ
ータの回転を吸収する回転吸収機構と、 選択操作によって車両の駆動状態を前記第1状態あるい
は前記第2状態のいずれかに選択する操作部材と、 該操作部材の選択操作に応じて前記モータの駆動を制御
し、前記出力部材を移動させる制御装置とを備えた駆動
切替装置において、 前記制御装置は、前記モータに流れるモータ電流を検出
すると共に、前記モータの起動からの通電時間を検出
し、前記モータ電流と前記通電時間とにより、前記モー
タの発熱温度を推定して、該発熱温度に基づき前記モー
タへの通電を規制することを特徴とする駆動切替装置。 - 【請求項2】 前記制御装置は、前記モータへの通電を
終了してからの通電停止時間を検出し、前記モータ電流
と該通電停止時間から前記発熱温度を推定し、前記発熱
温度が所定温度となるまで、前記操作部材による操作を
禁止することを特徴とする請求項1に記載の駆動切替装
置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002089381A JP2003289694A (ja) | 2002-03-27 | 2002-03-27 | 駆動切替装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002089381A JP2003289694A (ja) | 2002-03-27 | 2002-03-27 | 駆動切替装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003289694A true JP2003289694A (ja) | 2003-10-10 |
Family
ID=29234971
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002089381A Pending JP2003289694A (ja) | 2002-03-27 | 2002-03-27 | 駆動切替装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2003289694A (ja) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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JP2014509981A (ja) * | 2011-02-18 | 2014-04-24 | ジャガー・ランド・ローバー・リミテッド | 自動車とその制御システム及び方法 |
US9314908B2 (en) | 2009-07-29 | 2016-04-19 | Hitachi Koki Co., Ltd. | Impact tool |
-
2002
- 2002-03-27 JP JP2002089381A patent/JP2003289694A/ja active Pending
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