JP2004092570A - 駆動力伝達制御装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】駆動ライン系の過熱破損を防ぎ得る駆動力伝達制御装置を提供する。
【解決手段】駆動ライン系の温度が予め設定された温度を超える際に（Ｓ５４：Ｙｅｓ）、エンジントルクを下げる要求信号をエンジンＥＣＵ３２へ送信し（Ｓ５８）、エンジン３０のトルクを低減させる。このため、カップリングの引きづりトルクが大きい場合やカップリングが固着した場合にも駆動ライン系の過熱破損を防止することができる。
【選択図】 図４
【解決手段】駆動ライン系の温度が予め設定された温度を超える際に（Ｓ５４：Ｙｅｓ）、エンジントルクを下げる要求信号をエンジンＥＣＵ３２へ送信し（Ｓ５８）、エンジン３０のトルクを低減させる。このため、カップリングの引きづりトルクが大きい場合やカップリングが固着した場合にも駆動ライン系の過熱破損を防止することができる。
【選択図】 図４
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、４輪駆動車の駆動力伝達制御装置に関し、特に、エンジンの発生する駆動力を前輪又は後輪に直接的に伝達するとともに、駆動力をトルク分配用クラッチを介して他方の輪に伝達し、車両の走行状態に対応してトルク分配用クラッチの係合力を制御して、前輪及び後輪に駆動力を分配する駆動力伝達制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
上記４輪駆動車として、たとえば、前輪と後輪の回転差に基づいて、トルク分配用クラッチの係合力を可変制御するものが知られている。該４輪駆動車の駆動力伝達制御装置の一例として、実開平６−１６７３１号公報に開示されている「電磁クラッチ」や、本願出願人による特願２００１−００３９３７号に係る出願明細書に開示されている「駆動力伝達制御装置」のように、電磁石をデューティ制御して駆動力の伝達量を制御するものがある。このような駆動力伝達制御装置においては、電磁石の電磁コイルにデューティ制御された励磁電流を供給することにより電磁石にアーマチャを吸引作用する磁力を発生させることで、アーマチャを摩擦クラッチ側に吸引させ、当該クラッチを磁力の大きさに応じた押圧係合によって動力の伝達を行っている。つまり、電磁石の電磁コイルに流す励磁電流の電流値によって車両の前輪・後輪に伝達するトルクの配分を行っている。
【０００３】
係る４輪駆動車においては、駆動ライン系の温度が予め設定された値を超える際に、トルク分配用クラッチの係合力を下げる、又は、指令値を零にすることで、駆動ライン系の過熱破損を防止している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、トルク分配用クラッチの係合力の指令値を零にしても、トルク分配用クラッチの引きずりトルク分のトルクが発生し、走行条件によって、例えば、高速連続走行中には、駆動ライン系の温度が更に上昇することもある。また、トルク分配用クラッチのトルクコントロール部が固着するなどの故障が生じた場合には、制御部が指令値を零にしても駆動ライン系の温度が更に上昇することになる。係る場合には、車室に備えられたウォーニングランプで運転者に警告がなされるが、運転者がこれに気づかず走行し続けると、過熱により駆動ライン系が破損してしまう可能性がある。
【０００５】
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、駆動ライン系の過熱破損を防ぎ得る駆動力伝達制御装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段および発明の作用・効果】
上記目的を達成するため、請求項１の発明は、エンジンの発生する駆動力を前輪又は後輪に直接的に伝達するとともに、前記駆動力をトルク分配用クラッチを介して他方の輪に伝達し、車両の走行状態に対応して前記トルク分配用クラッチの係合力を制御する４輪駆動車の駆動力伝達制御装置において、
駆動ライン系の温度を検出し、温度が予め設定された温度を超える際に、エンジントルクを下げる要求信号をエンジン制御装置へ送信することを技術的特徴とする。
【０００７】
請求項１の駆動力伝達制御装置では、駆動ライン系の温度が予め設定された値を超える際に、エンジントルクを下げる要求信号をエンジン制御装置へ送信し、エンジントルクを低減させるため、カップリングの引きづりトルクが大きい場合やカップリングが固着した場合にも駆動ライン系の過熱破損を防止することができる。
【０００８】
請求項２の発明は、エンジンの発生する駆動力を前輪又は後輪に直接的に伝達するとともに、前記駆動力をトルク分配用クラッチを介して他方の輪に伝達し、車両の走行状態に対応して前記トルク分配用クラッチの係合力を制御する４輪駆動車の駆動力伝達制御装置において、
駆動ライン系の温度を検出し、温度が予め設定された温度を超える際に、伝達トルクを下げる要求信号をオートマチックトランスミッション制御装置へ送信することを技術的特徴とする。
【０００９】
請求項２の駆動力伝達制御装置では、駆動ライン系の温度が予め設定された値を超える際に、伝達トルクを下げる要求信号をオートマチックトランスミッション制御装置へ送信し、伝達トルクを低減させるため、カップリングの引きづりトルクが大きい場合やカップリングが固着した場合にも駆動ライン系の過熱破損を防止することができる。
【００１０】
また、請求項３の発明は、エンジンの発生する駆動力を前輪又は後輪に直接的に伝達するとともに、前記駆動力をトルク分配用クラッチを介して他方の輪に伝達し、車両の走行状態に対応して前記トルク分配用クラッチの係合力を制御する４輪駆動車の駆動力伝達制御装置において、
駆動ライン系の温度を検出し、温度が予め設定された温度を超える際に、前記トルク分配用クラッチの係合力を下げ、
前記トルク分配用クラッチの係合力を下げても前記駆動ライン系の温度が上昇する際に、エンジントルクを下げる要求信号をエンジン制御装置へ送信することを技術的特徴とする。
【００１１】
請求項３の駆動力伝達制御装置では、駆動ライン系の温度が予め設定された値を超える際に、まず、トルク分配用クラッチの係合力を下げることで、駆動ライン系の保護を図る。そして、トルク分配用クラッチの係合力を下げても駆動ライン系の温度が上昇する際に、エンジントルクを下げる要求信号をエンジン制御装置へ送信し、エンジントルクを低減させる。このため、エンジントルクを下げることにより運転者へ違和感を与えることを最小限に止めながら、カップリングの引きづりトルクが大きい場合やカップリングが固着した場合にも駆動ライン系の過熱破損を防止することができる。
【００１２】
請求項４では、駆動ライン系の温度として、前後輪の回転差と伝達トルクの積算値からトルク分配用クラッチの温度を求める。温度センサを用いることなくトルク分配用クラッチの温度を検出することができ、廉価に駆動力伝達制御装置を構成できる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の駆動力伝達制御装置について図を参照して説明する。本実施形態では、四輪駆動車の駆動力伝達装置を制御する駆動力伝達制御装置に本発明を適用した例を説明する。
【００１４】
［第１実施形態］
ここで、図１は、本実施形態に係る駆動力伝達制御装置１９を搭載した四輪駆動車の概略構成を示す説明図である。また図２は、本実施形態に係る駆動力伝達装置１０の構成を示す部分断面図で、駆動力伝達装置１０は回転軸線Ｌに対して略対称の構成を採るため、同図おいては駆動力伝達装置１０の略半分の部位を示し、他の略半分の部位は省略してあることに留意されたい。
【００１５】
図１に示すように、駆動力伝達制御装置１９は、駆動力伝達装置１０と駆動力制御ＥＣＵ１８とから構成されている。駆動力伝達制御装置１９、駆動力伝達装置１０の構成を説明する前に、駆動力伝達制御装置１９を搭載した四輪駆動車の構成概要から図１を参照して説明する。
【００１６】
四輪駆動車において、トランスアクスル４０は、オートマチックトランスミッション４２、トランスファ、フロントディファレンシャル４４を一体に備えるもので、エンジン３０の駆動力をトランスアクスル４０のフロントディファレンシャル２３を介して、両アクスルシャフト２４ａ，２４ｂに出力することにより左右の前輪２４ｃ，２４ｄを駆動させ、またこの駆動力はプロペラシャフト２５側にも出力される。オートマチックトランスミッション４２は、トランスミッションＥＣＵ４６により制御される。
【００１７】
プロペラシャフト２５は、後述する駆動力伝達装置１０を介してリヤディファレンシャル２７に連結されている。プロペラシャフト２５とリヤディファレンシャル２７がトルク伝達可能に連結された場合、エンジン３０の駆動力は、リヤディファレンシャル２７にも伝達され、リヤディファレンシャル２７から両アクスルシャフト２８ａ，２８ｂに出力されて、左右の後輪２８ｃ，２８ｄを駆動させる。
【００１８】
なお、各車輪２４ｃ、２４ｄ、２８ｃ、２８ｄには、それぞれに車輪の回転速度を検出する回転センサ５、６、７、８が設けられており、この回転センサ５〜８からはそれぞれ車輪速度信号Ｎ１〜Ｎ４が出力される。各車輪速度信号Ｎ１〜Ｎ４は、各車輪の回転数（ｒｐｍ） に一致または比例したデータである。
【００１９】
エンジン３０は、エンジン制御ＥＣＵ３２により制御される。エンジン３０の吸気経路の途中に設けられる図示のスロットル弁には、スロットル弁の開度を検出するスロットル開度センサ２が設けられており、スロットル開度センサ２からはスロットル開度信号ｍが出力される。また、駆動力伝達装置１０には、温度センサ３が設けられ、温度信号ＴＰが出力される。
【００２０】
そして、これらの車輪速度信号Ｎ１〜Ｎ４、スロットル開度信号ｍ、温度信号ＴＰ、駆動モード切換スイッチ１の出力信号が、駆動力制御ＥＣＵ１８に入力される。
【００２１】
このように駆動力伝達装置１０は、プロペラシャフト２５とリヤディファレンシャル２７との間に配設されており、プロペラシャフト２５により入力された駆動力をリヤディファレンシャル２７に伝達し出力する役割を担っている。ここで、駆動力伝達装置１０の構成を図２に基づいて説明する。
【００２２】
図２に示すように、駆動力伝達装置１０は、アウタケース１０ａ、インナシャフト１０ｂ、メインクラッチ機構１０ｃ、パイロットクラッチ機構１０ｄ、カム機構１０ｅ等を備えている。
【００２３】
アウタケース１０ａは、有底筒状のハウジング１１ａと、ハウジング１１ａの後端開口部に嵌合螺着されて同開口部を覆蓋するリヤカバー１１ｂとにより形成されている。なお、アウタケース１０ａを構成するハウジング１１ａの前端部には、図１に示すプロペラシャフト２５の末端部がトルク伝達可能に連結されている。
【００２４】
インナシャフト１０ｂは、リヤカバー１１ｂの中央部を液密に貫通してアウタケース１０ａ内に同軸状に挿入されており、軸方向を規制された状態で、ハウジング１１ａとリヤカバー１１ｂとに回転可能に支持されている。そして、このインナシャフト１０ｂには、図１に示すリヤディファレンシャル２７の先端部がトルク伝達可能に連結されている。
【００２５】
メインクラッチ機構１０ｃは、湿式多板式の摩擦クラッチであり、インナクラッチプレート１２ａおよびアウタクラッチプレート１２ｂからなる複数のクラッチプレートを備え、ハウジング１１ａ内に配設されている。各インナクラッチプレート１２ａは、インナシャフト１０ｂの外周にスプライン嵌合して軸方向へ移動可能に組み付けられている。また、各アウタクラッチプレート１２ｂは、ハウジング１１ａの内周にスプライン嵌合して軸方向へ移動可能に組み付けられている。各インナクラッチプレート１２ａと各アウタクラッチプレート１２ｂとは交互に配置され、互いに当接して摩擦係合すると共に、互いに離間して自由状態となる。
【００２６】
パイロットクラッチ機構１０ｄは、電磁クラッチであり、電磁石１３、摩擦クラッチ１４、アーマチャ１５、ヨーク１６から構成されている。
環状の電磁石１３は、回転軸線Ｌ周りに巻回された電磁コイル１３ａから構成され、ヨーク１６に嵌着された状態でリヤカバー１１ｂの環状凹所１１ｄに所定の隙間を介して嵌合されている。ヨーク１６は、リヤカバー１１ｂの後端部の外周に回転可能に支持された状態で車体側に固定されている。
【００２７】
リヤカバー１１ｂは、半径方向の断面形状が略Ｌ字形の磁性材料からなる内筒部と、その内筒部の外周に設けられた略環状の磁性材料からなる外筒部と、その内筒部と外筒部との間に固定された略環状の非磁性材料からなる遮断部材１１ｃとから形成されている。
【００２８】
摩擦クラッチ１４は、アウタクラッチプレート１４ａおよびインナクラッチプレート１４ｂからなる複数のクラッチプレートを備えた湿式多板式の摩擦クラッチである。各アウタクラッチプレート１４ａは、ハウジング１１ａの内周にスプライン嵌合して軸方向へ移動可能に組み付けられている。また、各インナクラッチプレート１４ｂは、後述するカム機構１０ｅを構成する第１カム部材１７ａの外周にスプライン嵌合して軸方向へ移動可能に組み付けられている。
【００２９】
環状のアーマチャ１５は、ハウジング１１ａの内周にスプライン嵌合して軸方向へ移動可能に組み付けられており、摩擦クラッチ１４の前側に配置されて摩擦クラッチ１４と対向している。
【００３０】
このように構成されたパイロットクラッチ機構１０ｄでは、電磁石１３を励磁する励磁電流を電磁コイル１３ａに通電することにより、電磁石１３を基点としてヨーク１６→リヤカバー１１ｂ→摩擦クラッチ１４→アーマチャ１５の経路で循環する磁束が通るループ状の循環磁路が形成される。電磁石１３の電磁コイル１３ａに流れる励磁電流は、駆動力制御ＥＣＵ１８におけるデューティ制御により設定された所定の電流値に制御される。
【００３１】
電磁石１３の電磁コイル１３ａに流す励磁電流の断続は、図１に示す駆動モード切換スイッチ１の切換操作によりなされ、３つの駆動モードを選択できるようになっている。駆動モード切換スイッチ１は、車室内の運転席の近傍に配設されており、運転者が容易に操作できるようになっている。なお、駆動力伝達制御装置１９を後述するＡＵＴＯモードのみの構成とした場合には、駆動モード切換スイッチ１を省略することができる。
【００３２】
変換機構であるカム機構１０ｅは、第１カム部材１７ａ、第２カム部材１７ｂ、カムフォロアー１７ｃから構成されている。第１カム部材１７ａは、インナシャフト１０ｂの外周に回転可能に嵌合され、かつ、リヤカバー１１ｂに回転可能に支承されており、その外周に摩擦クラッチ１４のインナクラッチプレート１４ｂがスプライン嵌合している。
【００３３】
第２カム部材１７ｂは、インナシャフト１０ｂの外周にスプライン嵌合されて一体回転可能に組み付けられており、メインクラッチ機構１０ｃのインナクラッチプレート１２ａの後側に対向して配置されている。第１カム部材１７ａと第２カム部材１７ｂとの互いに対向するカム溝には、ボール状のカムフォロアー１７ｃが嵌合されている。
【００３４】
このように構成された駆動力伝達装置１０においては、パイロットクラッチ機構１０ｄを構成する電磁石１３の電磁コイル１３ａが非通電状態、即ち、励磁電流が供給されていない場合には磁路は形成されず、摩擦クラッチ１４は非係合状態になり、パイロットクラッチ機構１０ｄは非作動状態になる。すると、カム機構１０ｅを構成する第１カム部材１７ａはカムフォロアー１７ｃを介して第２カム部材１７ｂと一体回転可能になり、メインクラッチ機構１０ｃは非作動状態になるため、車両は、二輪駆動である２ＷＤモードとなる。
【００３５】
また、電磁石１３の電磁コイル１３ａに励磁電流が通電されると、パイロットクラッチ機構１０ｄには電磁石１３を基点とするループ状の循環磁路が形成されて磁力が発生し、電磁石１３はアーマチャ１５を吸引する。そのため、アーマチャ１５は摩擦クラッチ１４を押圧し摩擦係合してトルクを発生させ、カム機構１０ｅの第１カム部材１７ａをアウタケース１０ａ側へ連結させて、第２カム部材１７ｂとの間に相対回転を生じさせる。すると、カム機構１０ｅでは、カムフォロアー１７ｃが両カム部材１７ａ，１７ｂを互いに離間する方向ヘ移動させるスラスト力が発生する。
【００３６】
そのため、第２カム部材１７ｂはメインクラッチ機構１０ｃ側へ押動され、ハウジング１１ａの奥璧部と第２カム部材１７ｂとでメインクラッチ機構１０ｃを押圧し、摩擦クラッチ１４の摩擦係合力に応じてメインクラッチ機構１０ｃを摩擦係合させる。これにより、アウタケース１０ａとインナシャフト１０ｂとの間でトルク伝達が生じ、車両は、プロペラシャフト２５とリヤディファレンシャル２７とが非連結状態とロック状態との間で四輪駆動であるＡＵＴＯモードとなる。このＡＵＴＯモードでは、車両の走行状態に応じて、前後輪間の駆動力分配比を１００：０（二輪駆動状態）からロック状態の範囲で制御することができる。
【００３７】
また、ＡＵＴＯモードでは、各回転センサ５〜８、スロットル開度センサ２、アクセル踏込み量センサ９等の各種のセンサからの信号に基づいて、車両の走行状態や路面状態に応じて電磁石１３の電磁コイル１３ａへの励磁電流の供給をデューティ制御することにより、摩擦クラッチ１４の摩擦係合力（即ち後輪側への伝達トルク）を制御する。
【００３８】
そして、電磁石１３の電磁コイル１３ａへの励磁電流を一定値である所定のロック電流まで高めると、電磁石１３のアーマチャ１５に対する吸引力が増大し、アーマチャ１５は強く吸引されて摩擦クラッチ１４の摩擦係合力を増大させ、両カム部材１７ａ，１７ｂ間の相対回転を増大させる。その結果、カムフォロアー１７ｃは第２カム部材１７ｂに対する押圧力を高めて、メインクラッチ機構１０ｃを結合状態とする。そのため、車両は、プロペラシャフト２５とリヤディファレンシャル２７がロック状態の四輪駆動であるＬＯＣＫモードとなる。
【００３９】
図３を参照して駆動力伝達制御装置の駆動力制御ＥＣＵ１８が実行する処理を説明する。
【００４０】
まず、Ｓ１２にて、駆動モード切換スイッチ１が２ＷＤモードに設定されているか否かを判断し、２ＷＤモードが設定されている時は（Ｓ１２：Ｙｅｓ）、２輪駆動を設定する（Ｓ１４）。２ＷＤモードが設定されていない時には（Ｓ１２：Ｎｏ）、ＬＯＣＫモードが設定されているかを判断し（Ｓ１６）、ＬＯＣＫモードが設定されているときには（Ｓ１６：Ｙｅｓ）、プロペラシャフト２５とリヤディファレンシャル２７とを直結状態にする４輪駆動であるＬＯＣＫモードとする（Ｓ１８）。
【００４１】
ＬＯＣＫモードでもない場合（Ｓ１６：Ｎｏ）、すなわちＡＵＴＯモードの場合にには、Ｓ２０にて、スロットルバルブ開度ｍ及び各車輪速Ｎ１〜Ｎ４を入力し、Ｓ２２へ移行して車速を演算する。なお、車速は、スリップの少ない従動輪である後輪２８ｃ、２８ｄの車輪速の平均値（Ｎ３＋Ｎ４）／２を用いる。
【００４２】
そして、Ｓ２４へ移行し、駆動力制御ＥＣＵ１８の図示しないＲＯＭに記憶されたマップからスロットルバルブ開度ｍに対応した伝達トルクＴ１と車速に対応したゲインＧ１を決定する。なお、スロットルバルブ開度ｍが大きいほど伝達トルクＴ１は大きくなり、車速が高速であるほどゲインＧ１は小さくなるように設定されている。
【００４３】
次に、Ｓ２６にて、前後輪間の差動回転速度ΔＮ＝（Ｎ１＋Ｎ２−Ｎ３−Ｎ４）／２を演算する。そして、Ｓ２８へ移行し図示しないＲＯＭに記憶されたマップから差動回転速度ΔＮに対応した伝達トルクＴ２と車速に対応したゲインＧ２を決定する。なお、差動回転速度ΔＮが大きいほど伝達トルクＴ２は大きくなり、車速が高速であるほどゲインＧ２は小さくなるように設定されている。
【００４４】
引き続き、Ｓ３０へ移行し、Ｓ２４、Ｓ２８にて決定された伝達トルクＴ１、Ｔ２及びゲインＧ１、Ｇ２から伝達トルク指令値Ｔ３を決定する（Ｔ３＝Ｇ１・Ｔ１＋Ｇ２・Ｔ２）。
【００４５】
そして、伝達トルク指令値Ｔ３に応じたデューティ比を演算し（Ｓ３２）、このこデューティ比に基づき、電磁石１３の電磁コイル１３ａに電圧を印加し、リヤディファレンシャル２７側へ伝達するトルクを調整する（Ｓ３４）。
【００４６】
引き続き、図４及び図５を参照して駆動力制御ＥＣＵ１８による駆動ライン系（オートマチックトランスミッション４０、フロントディファレンシャル４４、プロペラシャフト２５、駆動力伝達装置１０、リヤディファレンシャル２７）の過熱保護について説明する。図４は、駆動力制御ＥＣＵ１８による過熱保護処理の流れを示すフローチャートであり、図５は、過熱保護処理中の信号のタイミングチャートである。
駆動力制御ＥＣＵ１８は、所定の割り込み周期で図４に示す過熱保護処理を実行する。まず、温度センサ３からの温度信号ＴＰにより、駆動力伝達装置１０の温度を検出する（Ｓ５２）。そして、検出した温度が設定された温度（例えば、１００℃）を越えるか否かにより、駆動力伝達装置１０が異常過熱しているかを判断する（Ｓ５４）。ここで、異常過熱していない場合には（Ｓ５４：Ｎｏ）、処理を終了する。
【００４７】
一方、駆動力伝達装置１０が異常過熱している場合には（Ｓ５４：Ｙｅｓ）、過熱異常フラグを時刻ｔ１でセットすると共に駆動力伝達装置１０へのトルク指令を零にし（Ｓ５６）、時刻ｔ２にエンジンを制御するエンジン制御ＥＣＵ３２へエンジントルク低減要求信号を出力する（Ｓ５８）。エンジン制御ＥＣＵ３２は、時刻ｔ３にて、このエンジントルク低減要求信号を受信すると、エンジン３０のトルクを低減させる。
【００４８】
第１実施形態の駆動力伝達制御装置では、駆動ライン系の温度が予め設定された値を超える際に、エンジントルクを下げる要求信号をエンジン制御ＥＣＵ３２へ送信し、エンジントルクを低減させるため、駆動力伝達装置１０の引きづりトルクが大きい場合やカップリングが固着した場合にも駆動ライン系の過熱破損を防止することができる。なお、温度センサ３は、駆動力伝達装置１０に設置したが、これに限らず、リヤデファレンシャル２７等の駆動ライン系に取り付けるようにしてもよい。
【００４９】
［第２実施形態］
引き続き、本発明の第２実施形態に係る駆動力伝達制御装置について図１及び図６を参照して説明する。駆動力制御ＥＣＵ１８は、トランスミッションＥＣＵ４６側へ伝達トルクの低減要求信号を送出する。
【００５０】
第２実施形態の駆動力伝達制御装置での駆動力制御ＥＣＵ１８による過熱保護について図６のフローチャートを参照して説明する。
駆動力制御ＥＣＵ１８は、所定の割り込み周期で図４に示す過熱保護処理を実行する。まず、温度センサ３からの温度信号ＴＰにより、リヤディファレンシャル２７等の駆動ライン系の温度を検出する（Ｓ５２）。そして、検出した温度が設定された温度（例えば、９０℃）を越えるか否かにより、リヤディファレンシャル２７等の駆動ライン系が異常過熱しているかを判断する（Ｓ５４）。ここで、異常過熱していない場合には（Ｓ５４：Ｎｏ）、処理を終了する。
【００５１】
一方、リヤディファレンシャル２７等の駆動ライン系が異常過熱している場合には（Ｓ５４：Ｙｅｓ）、駆動力伝達装置１０へのトルク指令を零にし（Ｓ５６）、トランスミッションＥＣＵ４６へ伝達トルク低減要求信号を出力する（Ｓ５８）トランスミッションＥＣＵ４６は、伝達トルク低減要求信号を受信すると、リヤディファレンシャル２７等の駆動ライン系の伝達トルクを低減させる。
【００５２】
第２実施形態の駆動力伝達制御装置では、駆動ライン系の温度が予め設定された値を超える際に、伝達トルクを下げる要求信号をトランスミッションＥＣＵ４６へ送信し、オートマチックトランスミッション４２の伝達トルクを低減させるため、駆動力伝達装置１０の引きづりトルクが大きい場合やカップリングが固着した場合にも駆動ライン系の過熱破損を防止することができる。
【００５３】
［第３実施形態］
引き続き、本発明の第３実施形態に係る駆動力伝達制御装置について図７及び図８を参照して説明する。第１、第２実施形態では、駆動ライン系に温度センサが設けられた。これに対して、この第３実施形態では、図７に示すように温度センサ３が設けれておらず、演算により駆動力伝達装置１０の温度を推定する。
【００５４】
第３実施形態の駆動力伝達制御装置での駆動力制御ＥＣＵ１８による過熱保護について図８のフローチャートを参照して説明する。
駆動力制御ＥＣＵ１８は、所定の割り込み周期で図４に示す過熱保護処理を実行する。まず、上述した前後輪間の差動回転速度ΔＮ＝（Ｎ１＋Ｎ２−Ｎ３−Ｎ４）／２に、図３に示すＳ３０にて演算した伝達指令トルクＴ３の積算値を乗算することで、駆動力伝達装置１０の温度を演算する（Ｓ５２）。そして、算出した温度が設定された温度（例えば、１００℃）を越えるか否かにより、駆動力伝達装置１０が異常過熱しているかを判断する（Ｓ５４）。ここで、異常過熱していない場合には（Ｓ５４：Ｎｏ）、処理を終了する。
【００５５】
一方、駆動力伝達装置１０が異常過熱している場合には（Ｓ５４：Ｙｅｓ）、駆動力伝達装置１０へのトルク指令を零にし（Ｓ５６）、エンジンを制御するエンジン制御ＥＣＵ３２にエンジントルク低減要求信号を出力する（Ｓ５８）。エンジン制御ＥＣＵ３２は、このエンジントルク低減要求信号を受信すると、エンジン３０のトルクを低減させる。
【００５６】
第３実施形態では、駆動ライン系の温度として、前後輪の回転差と伝達指令トルクの積算値からトルク分配用クラッチの温度を求める。温度センサを用いることなくトルク分配用クラッチの温度を検出することができ、廉価に駆動力伝達制御装置を構成できる。
【００５７】
ここでは、駆動ライン系の温度として、前後輪の回転差と伝達指令トルクの積算値から、駆動力伝達装置１０のメインクラッチ機構１０ｃの発熱量とパイロットクラッチ機構１０ｄの発熱量とを合計したクラッチ部発熱量（発熱エネルギー）を求めた。この演算方法に関しては、本出願人による特願２００１−０８９５４２号を参照されたい。なお駆動ライン系温度としては、駆動力伝達装置１０以外の温度検出方法として、カップリングの伝達トルクの積算値から放熱温度値を差し引くことで、駆動力伝達装置の温度を推定することも可能である。
【００５８】
［第４実施形態］
引き続き、本発明の第４実施形態に係る駆動力伝達制御装置について説明する。第１〜第３実施形態では、異常過熱が検出された際には、直ちに、トルク指令を零にすると共にエンジントルク（伝達トルク）低減要求信号を出力した。これに対して、この第４実施形態では、まず、トルク指令を零にした後も温度上昇が続く際に、エンジントルク（或いは伝達トルク）低減要求信号を出力する。この第４実施形態の駆動力伝達制御装置は、図１を参照して上述した第１実施形態と機械的構成は同じであるため、同図を参照するとともに説明を省略する。
【００５９】
第４実施形態の駆動力伝達制御装置での駆動力制御ＥＣＵ１８による過熱保護について図９のフローチャートを参照して説明する。
駆動力制御ＥＣＵ１８は、所定の割り込み周期で図４に示す過熱保護処理を実行する。まず、温度センサ３からの温度信号ＴＰにより、駆動力伝達装置１０の温度を検出する（Ｓ５２）。そして、算出した温度が設定された温度（例えば、９５℃）を越えるか否かにより、駆動力伝達装置１０が異常過熱しているかを判断する（Ｓ５４）。ここで、異常過熱していない場合には（Ｓ５４：Ｎｏ）、処理を終了する。
【００６０】
一方、駆動力伝達装置１０が異常過熱している場合には（Ｓ５４：Ｙｅｓ）、駆動力伝達装置１０へのトルク指令を零にする（Ｓ５６）。そして、トルク指令を零にした後も駆動力伝達装置１０の温度上昇が続くか否かを判断する（Ｓ５７）。温度上昇が続かないときには（Ｓ５７：Ｎｏ）、処理を終了する。他方、温度上昇が続き例えば温度が１００℃に達した場合には（Ｓ５８：Ｙｅｓ）、エンジンを制御するエンジン制御ＥＣＵ３２にエンジントルク低減要求信号を出力する（Ｓ５８）。エンジン制御ＥＣＵ３２は、このエンジントルク低減要求信号を受信すると、エンジントルクを低減させる。
【００６１】
第４実施形態に係る駆動力伝達制御装置では、駆動ライン系の温度が予め設定された値を超える際に、まず、駆動力伝達装置１０の係合力を下げることで、駆動ライン系の保護を図る。そして、駆動力伝達装置１０の係合力を下げても駆動ライン系の温度が上昇する際に、エンジントルクを下げる要求信号をエンジン制御ＥＣＵ３２へ送信し、エンジントルクを低減させる。このため、エンジントルクを下げることにより運転者へ違和感を与えることを最小限に止めながら、カップリングの引きづりトルクが大きい場合やカップリングが固着した場合にも駆動ライン系の過熱破損を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る駆動力伝達制御装置を搭載した四輪駆動車の概略構成を示す説明図である。
【図２】図１に示す駆動力伝達装置の構成を示す部分断面図である。
【図３】第１実施形態に係る駆動力制御ＥＣＵによる処理の流れを示すフローチャートである。
【図４】第１実施形態に係る駆動力制御ＥＣＵによる過熱保護処理の流れを示すフローチャートである。
【図５】過熱保護処理中の信号のタイミングチャートである。
【図６】第２実施形態に係る駆動力制御ＥＣＵによる処理の流れを示すフローチャートである。
【図７】第３実施形態に係る駆動力伝達制御装置を搭載した四輪駆動車の概略構成を示す説明図である。
【図８】第３実施形態に係る駆動力制御ＥＣＵによる処理の流れを示すフローチャートである。
【図９】第４実施形態に係る駆動力制御ＥＣＵによる処理の流れを示すフローチャートである。
【符号の説明】
１ 駆動モード切換スイッチ
２ スロットル弁開度センサ
３ 温度センサ
１０ 駆動力伝達装置（トルク分配用クラッチ：駆動ライン系）
１３ 電磁石
１３ａ 電磁コイル
１５ アーマチャ
１６ ヨーク
１８ 駆動力制御ＥＣＵ（駆動力伝達制御装置）
１８ｈ 電流検出回路
１８ｉ 電流検出部
１９ 駆動力伝達制御装置
２２ エンジン
２４ｃ 前輪
２４ｄ 前輪
２５ プロペラシャフト（駆動ライン系）
２７ リヤディファレンシャル（駆動ライン系）
２８ｃ 後輪
２８ｄ 後輪
３０ エンジン
３２ エンジン制御ＥＣＵ（エンジン制御装置）
４０ トランスアクスル（駆動ライン系）
４２ オートマチックトランスミッション（駆動ライン系）
４４ フロントディファレンシャル（駆動ライン系）
４６ トランスミッションＥＣＵ（オートマチックトランスミッション制御装置）
Ｎ１〜Ｎ４ 車輪速度信号
ｍ スロットル弁開度信号
ＴＰ 温度信号
【発明の属する技術分野】
本発明は、４輪駆動車の駆動力伝達制御装置に関し、特に、エンジンの発生する駆動力を前輪又は後輪に直接的に伝達するとともに、駆動力をトルク分配用クラッチを介して他方の輪に伝達し、車両の走行状態に対応してトルク分配用クラッチの係合力を制御して、前輪及び後輪に駆動力を分配する駆動力伝達制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
上記４輪駆動車として、たとえば、前輪と後輪の回転差に基づいて、トルク分配用クラッチの係合力を可変制御するものが知られている。該４輪駆動車の駆動力伝達制御装置の一例として、実開平６−１６７３１号公報に開示されている「電磁クラッチ」や、本願出願人による特願２００１−００３９３７号に係る出願明細書に開示されている「駆動力伝達制御装置」のように、電磁石をデューティ制御して駆動力の伝達量を制御するものがある。このような駆動力伝達制御装置においては、電磁石の電磁コイルにデューティ制御された励磁電流を供給することにより電磁石にアーマチャを吸引作用する磁力を発生させることで、アーマチャを摩擦クラッチ側に吸引させ、当該クラッチを磁力の大きさに応じた押圧係合によって動力の伝達を行っている。つまり、電磁石の電磁コイルに流す励磁電流の電流値によって車両の前輪・後輪に伝達するトルクの配分を行っている。
【０００３】
係る４輪駆動車においては、駆動ライン系の温度が予め設定された値を超える際に、トルク分配用クラッチの係合力を下げる、又は、指令値を零にすることで、駆動ライン系の過熱破損を防止している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、トルク分配用クラッチの係合力の指令値を零にしても、トルク分配用クラッチの引きずりトルク分のトルクが発生し、走行条件によって、例えば、高速連続走行中には、駆動ライン系の温度が更に上昇することもある。また、トルク分配用クラッチのトルクコントロール部が固着するなどの故障が生じた場合には、制御部が指令値を零にしても駆動ライン系の温度が更に上昇することになる。係る場合には、車室に備えられたウォーニングランプで運転者に警告がなされるが、運転者がこれに気づかず走行し続けると、過熱により駆動ライン系が破損してしまう可能性がある。
【０００５】
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、駆動ライン系の過熱破損を防ぎ得る駆動力伝達制御装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段および発明の作用・効果】
上記目的を達成するため、請求項１の発明は、エンジンの発生する駆動力を前輪又は後輪に直接的に伝達するとともに、前記駆動力をトルク分配用クラッチを介して他方の輪に伝達し、車両の走行状態に対応して前記トルク分配用クラッチの係合力を制御する４輪駆動車の駆動力伝達制御装置において、
駆動ライン系の温度を検出し、温度が予め設定された温度を超える際に、エンジントルクを下げる要求信号をエンジン制御装置へ送信することを技術的特徴とする。
【０００７】
請求項１の駆動力伝達制御装置では、駆動ライン系の温度が予め設定された値を超える際に、エンジントルクを下げる要求信号をエンジン制御装置へ送信し、エンジントルクを低減させるため、カップリングの引きづりトルクが大きい場合やカップリングが固着した場合にも駆動ライン系の過熱破損を防止することができる。
【０００８】
請求項２の発明は、エンジンの発生する駆動力を前輪又は後輪に直接的に伝達するとともに、前記駆動力をトルク分配用クラッチを介して他方の輪に伝達し、車両の走行状態に対応して前記トルク分配用クラッチの係合力を制御する４輪駆動車の駆動力伝達制御装置において、
駆動ライン系の温度を検出し、温度が予め設定された温度を超える際に、伝達トルクを下げる要求信号をオートマチックトランスミッション制御装置へ送信することを技術的特徴とする。
【０００９】
請求項２の駆動力伝達制御装置では、駆動ライン系の温度が予め設定された値を超える際に、伝達トルクを下げる要求信号をオートマチックトランスミッション制御装置へ送信し、伝達トルクを低減させるため、カップリングの引きづりトルクが大きい場合やカップリングが固着した場合にも駆動ライン系の過熱破損を防止することができる。
【００１０】
また、請求項３の発明は、エンジンの発生する駆動力を前輪又は後輪に直接的に伝達するとともに、前記駆動力をトルク分配用クラッチを介して他方の輪に伝達し、車両の走行状態に対応して前記トルク分配用クラッチの係合力を制御する４輪駆動車の駆動力伝達制御装置において、
駆動ライン系の温度を検出し、温度が予め設定された温度を超える際に、前記トルク分配用クラッチの係合力を下げ、
前記トルク分配用クラッチの係合力を下げても前記駆動ライン系の温度が上昇する際に、エンジントルクを下げる要求信号をエンジン制御装置へ送信することを技術的特徴とする。
【００１１】
請求項３の駆動力伝達制御装置では、駆動ライン系の温度が予め設定された値を超える際に、まず、トルク分配用クラッチの係合力を下げることで、駆動ライン系の保護を図る。そして、トルク分配用クラッチの係合力を下げても駆動ライン系の温度が上昇する際に、エンジントルクを下げる要求信号をエンジン制御装置へ送信し、エンジントルクを低減させる。このため、エンジントルクを下げることにより運転者へ違和感を与えることを最小限に止めながら、カップリングの引きづりトルクが大きい場合やカップリングが固着した場合にも駆動ライン系の過熱破損を防止することができる。
【００１２】
請求項４では、駆動ライン系の温度として、前後輪の回転差と伝達トルクの積算値からトルク分配用クラッチの温度を求める。温度センサを用いることなくトルク分配用クラッチの温度を検出することができ、廉価に駆動力伝達制御装置を構成できる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の駆動力伝達制御装置について図を参照して説明する。本実施形態では、四輪駆動車の駆動力伝達装置を制御する駆動力伝達制御装置に本発明を適用した例を説明する。
【００１４】
［第１実施形態］
ここで、図１は、本実施形態に係る駆動力伝達制御装置１９を搭載した四輪駆動車の概略構成を示す説明図である。また図２は、本実施形態に係る駆動力伝達装置１０の構成を示す部分断面図で、駆動力伝達装置１０は回転軸線Ｌに対して略対称の構成を採るため、同図おいては駆動力伝達装置１０の略半分の部位を示し、他の略半分の部位は省略してあることに留意されたい。
【００１５】
図１に示すように、駆動力伝達制御装置１９は、駆動力伝達装置１０と駆動力制御ＥＣＵ１８とから構成されている。駆動力伝達制御装置１９、駆動力伝達装置１０の構成を説明する前に、駆動力伝達制御装置１９を搭載した四輪駆動車の構成概要から図１を参照して説明する。
【００１６】
四輪駆動車において、トランスアクスル４０は、オートマチックトランスミッション４２、トランスファ、フロントディファレンシャル４４を一体に備えるもので、エンジン３０の駆動力をトランスアクスル４０のフロントディファレンシャル２３を介して、両アクスルシャフト２４ａ，２４ｂに出力することにより左右の前輪２４ｃ，２４ｄを駆動させ、またこの駆動力はプロペラシャフト２５側にも出力される。オートマチックトランスミッション４２は、トランスミッションＥＣＵ４６により制御される。
【００１７】
プロペラシャフト２５は、後述する駆動力伝達装置１０を介してリヤディファレンシャル２７に連結されている。プロペラシャフト２５とリヤディファレンシャル２７がトルク伝達可能に連結された場合、エンジン３０の駆動力は、リヤディファレンシャル２７にも伝達され、リヤディファレンシャル２７から両アクスルシャフト２８ａ，２８ｂに出力されて、左右の後輪２８ｃ，２８ｄを駆動させる。
【００１８】
なお、各車輪２４ｃ、２４ｄ、２８ｃ、２８ｄには、それぞれに車輪の回転速度を検出する回転センサ５、６、７、８が設けられており、この回転センサ５〜８からはそれぞれ車輪速度信号Ｎ１〜Ｎ４が出力される。各車輪速度信号Ｎ１〜Ｎ４は、各車輪の回転数（ｒｐｍ） に一致または比例したデータである。
【００１９】
エンジン３０は、エンジン制御ＥＣＵ３２により制御される。エンジン３０の吸気経路の途中に設けられる図示のスロットル弁には、スロットル弁の開度を検出するスロットル開度センサ２が設けられており、スロットル開度センサ２からはスロットル開度信号ｍが出力される。また、駆動力伝達装置１０には、温度センサ３が設けられ、温度信号ＴＰが出力される。
【００２０】
そして、これらの車輪速度信号Ｎ１〜Ｎ４、スロットル開度信号ｍ、温度信号ＴＰ、駆動モード切換スイッチ１の出力信号が、駆動力制御ＥＣＵ１８に入力される。
【００２１】
このように駆動力伝達装置１０は、プロペラシャフト２５とリヤディファレンシャル２７との間に配設されており、プロペラシャフト２５により入力された駆動力をリヤディファレンシャル２７に伝達し出力する役割を担っている。ここで、駆動力伝達装置１０の構成を図２に基づいて説明する。
【００２２】
図２に示すように、駆動力伝達装置１０は、アウタケース１０ａ、インナシャフト１０ｂ、メインクラッチ機構１０ｃ、パイロットクラッチ機構１０ｄ、カム機構１０ｅ等を備えている。
【００２３】
アウタケース１０ａは、有底筒状のハウジング１１ａと、ハウジング１１ａの後端開口部に嵌合螺着されて同開口部を覆蓋するリヤカバー１１ｂとにより形成されている。なお、アウタケース１０ａを構成するハウジング１１ａの前端部には、図１に示すプロペラシャフト２５の末端部がトルク伝達可能に連結されている。
【００２４】
インナシャフト１０ｂは、リヤカバー１１ｂの中央部を液密に貫通してアウタケース１０ａ内に同軸状に挿入されており、軸方向を規制された状態で、ハウジング１１ａとリヤカバー１１ｂとに回転可能に支持されている。そして、このインナシャフト１０ｂには、図１に示すリヤディファレンシャル２７の先端部がトルク伝達可能に連結されている。
【００２５】
メインクラッチ機構１０ｃは、湿式多板式の摩擦クラッチであり、インナクラッチプレート１２ａおよびアウタクラッチプレート１２ｂからなる複数のクラッチプレートを備え、ハウジング１１ａ内に配設されている。各インナクラッチプレート１２ａは、インナシャフト１０ｂの外周にスプライン嵌合して軸方向へ移動可能に組み付けられている。また、各アウタクラッチプレート１２ｂは、ハウジング１１ａの内周にスプライン嵌合して軸方向へ移動可能に組み付けられている。各インナクラッチプレート１２ａと各アウタクラッチプレート１２ｂとは交互に配置され、互いに当接して摩擦係合すると共に、互いに離間して自由状態となる。
【００２６】
パイロットクラッチ機構１０ｄは、電磁クラッチであり、電磁石１３、摩擦クラッチ１４、アーマチャ１５、ヨーク１６から構成されている。
環状の電磁石１３は、回転軸線Ｌ周りに巻回された電磁コイル１３ａから構成され、ヨーク１６に嵌着された状態でリヤカバー１１ｂの環状凹所１１ｄに所定の隙間を介して嵌合されている。ヨーク１６は、リヤカバー１１ｂの後端部の外周に回転可能に支持された状態で車体側に固定されている。
【００２７】
リヤカバー１１ｂは、半径方向の断面形状が略Ｌ字形の磁性材料からなる内筒部と、その内筒部の外周に設けられた略環状の磁性材料からなる外筒部と、その内筒部と外筒部との間に固定された略環状の非磁性材料からなる遮断部材１１ｃとから形成されている。
【００２８】
摩擦クラッチ１４は、アウタクラッチプレート１４ａおよびインナクラッチプレート１４ｂからなる複数のクラッチプレートを備えた湿式多板式の摩擦クラッチである。各アウタクラッチプレート１４ａは、ハウジング１１ａの内周にスプライン嵌合して軸方向へ移動可能に組み付けられている。また、各インナクラッチプレート１４ｂは、後述するカム機構１０ｅを構成する第１カム部材１７ａの外周にスプライン嵌合して軸方向へ移動可能に組み付けられている。
【００２９】
環状のアーマチャ１５は、ハウジング１１ａの内周にスプライン嵌合して軸方向へ移動可能に組み付けられており、摩擦クラッチ１４の前側に配置されて摩擦クラッチ１４と対向している。
【００３０】
このように構成されたパイロットクラッチ機構１０ｄでは、電磁石１３を励磁する励磁電流を電磁コイル１３ａに通電することにより、電磁石１３を基点としてヨーク１６→リヤカバー１１ｂ→摩擦クラッチ１４→アーマチャ１５の経路で循環する磁束が通るループ状の循環磁路が形成される。電磁石１３の電磁コイル１３ａに流れる励磁電流は、駆動力制御ＥＣＵ１８におけるデューティ制御により設定された所定の電流値に制御される。
【００３１】
電磁石１３の電磁コイル１３ａに流す励磁電流の断続は、図１に示す駆動モード切換スイッチ１の切換操作によりなされ、３つの駆動モードを選択できるようになっている。駆動モード切換スイッチ１は、車室内の運転席の近傍に配設されており、運転者が容易に操作できるようになっている。なお、駆動力伝達制御装置１９を後述するＡＵＴＯモードのみの構成とした場合には、駆動モード切換スイッチ１を省略することができる。
【００３２】
変換機構であるカム機構１０ｅは、第１カム部材１７ａ、第２カム部材１７ｂ、カムフォロアー１７ｃから構成されている。第１カム部材１７ａは、インナシャフト１０ｂの外周に回転可能に嵌合され、かつ、リヤカバー１１ｂに回転可能に支承されており、その外周に摩擦クラッチ１４のインナクラッチプレート１４ｂがスプライン嵌合している。
【００３３】
第２カム部材１７ｂは、インナシャフト１０ｂの外周にスプライン嵌合されて一体回転可能に組み付けられており、メインクラッチ機構１０ｃのインナクラッチプレート１２ａの後側に対向して配置されている。第１カム部材１７ａと第２カム部材１７ｂとの互いに対向するカム溝には、ボール状のカムフォロアー１７ｃが嵌合されている。
【００３４】
このように構成された駆動力伝達装置１０においては、パイロットクラッチ機構１０ｄを構成する電磁石１３の電磁コイル１３ａが非通電状態、即ち、励磁電流が供給されていない場合には磁路は形成されず、摩擦クラッチ１４は非係合状態になり、パイロットクラッチ機構１０ｄは非作動状態になる。すると、カム機構１０ｅを構成する第１カム部材１７ａはカムフォロアー１７ｃを介して第２カム部材１７ｂと一体回転可能になり、メインクラッチ機構１０ｃは非作動状態になるため、車両は、二輪駆動である２ＷＤモードとなる。
【００３５】
また、電磁石１３の電磁コイル１３ａに励磁電流が通電されると、パイロットクラッチ機構１０ｄには電磁石１３を基点とするループ状の循環磁路が形成されて磁力が発生し、電磁石１３はアーマチャ１５を吸引する。そのため、アーマチャ１５は摩擦クラッチ１４を押圧し摩擦係合してトルクを発生させ、カム機構１０ｅの第１カム部材１７ａをアウタケース１０ａ側へ連結させて、第２カム部材１７ｂとの間に相対回転を生じさせる。すると、カム機構１０ｅでは、カムフォロアー１７ｃが両カム部材１７ａ，１７ｂを互いに離間する方向ヘ移動させるスラスト力が発生する。
【００３６】
そのため、第２カム部材１７ｂはメインクラッチ機構１０ｃ側へ押動され、ハウジング１１ａの奥璧部と第２カム部材１７ｂとでメインクラッチ機構１０ｃを押圧し、摩擦クラッチ１４の摩擦係合力に応じてメインクラッチ機構１０ｃを摩擦係合させる。これにより、アウタケース１０ａとインナシャフト１０ｂとの間でトルク伝達が生じ、車両は、プロペラシャフト２５とリヤディファレンシャル２７とが非連結状態とロック状態との間で四輪駆動であるＡＵＴＯモードとなる。このＡＵＴＯモードでは、車両の走行状態に応じて、前後輪間の駆動力分配比を１００：０（二輪駆動状態）からロック状態の範囲で制御することができる。
【００３７】
また、ＡＵＴＯモードでは、各回転センサ５〜８、スロットル開度センサ２、アクセル踏込み量センサ９等の各種のセンサからの信号に基づいて、車両の走行状態や路面状態に応じて電磁石１３の電磁コイル１３ａへの励磁電流の供給をデューティ制御することにより、摩擦クラッチ１４の摩擦係合力（即ち後輪側への伝達トルク）を制御する。
【００３８】
そして、電磁石１３の電磁コイル１３ａへの励磁電流を一定値である所定のロック電流まで高めると、電磁石１３のアーマチャ１５に対する吸引力が増大し、アーマチャ１５は強く吸引されて摩擦クラッチ１４の摩擦係合力を増大させ、両カム部材１７ａ，１７ｂ間の相対回転を増大させる。その結果、カムフォロアー１７ｃは第２カム部材１７ｂに対する押圧力を高めて、メインクラッチ機構１０ｃを結合状態とする。そのため、車両は、プロペラシャフト２５とリヤディファレンシャル２７がロック状態の四輪駆動であるＬＯＣＫモードとなる。
【００３９】
図３を参照して駆動力伝達制御装置の駆動力制御ＥＣＵ１８が実行する処理を説明する。
【００４０】
まず、Ｓ１２にて、駆動モード切換スイッチ１が２ＷＤモードに設定されているか否かを判断し、２ＷＤモードが設定されている時は（Ｓ１２：Ｙｅｓ）、２輪駆動を設定する（Ｓ１４）。２ＷＤモードが設定されていない時には（Ｓ１２：Ｎｏ）、ＬＯＣＫモードが設定されているかを判断し（Ｓ１６）、ＬＯＣＫモードが設定されているときには（Ｓ１６：Ｙｅｓ）、プロペラシャフト２５とリヤディファレンシャル２７とを直結状態にする４輪駆動であるＬＯＣＫモードとする（Ｓ１８）。
【００４１】
ＬＯＣＫモードでもない場合（Ｓ１６：Ｎｏ）、すなわちＡＵＴＯモードの場合にには、Ｓ２０にて、スロットルバルブ開度ｍ及び各車輪速Ｎ１〜Ｎ４を入力し、Ｓ２２へ移行して車速を演算する。なお、車速は、スリップの少ない従動輪である後輪２８ｃ、２８ｄの車輪速の平均値（Ｎ３＋Ｎ４）／２を用いる。
【００４２】
そして、Ｓ２４へ移行し、駆動力制御ＥＣＵ１８の図示しないＲＯＭに記憶されたマップからスロットルバルブ開度ｍに対応した伝達トルクＴ１と車速に対応したゲインＧ１を決定する。なお、スロットルバルブ開度ｍが大きいほど伝達トルクＴ１は大きくなり、車速が高速であるほどゲインＧ１は小さくなるように設定されている。
【００４３】
次に、Ｓ２６にて、前後輪間の差動回転速度ΔＮ＝（Ｎ１＋Ｎ２−Ｎ３−Ｎ４）／２を演算する。そして、Ｓ２８へ移行し図示しないＲＯＭに記憶されたマップから差動回転速度ΔＮに対応した伝達トルクＴ２と車速に対応したゲインＧ２を決定する。なお、差動回転速度ΔＮが大きいほど伝達トルクＴ２は大きくなり、車速が高速であるほどゲインＧ２は小さくなるように設定されている。
【００４４】
引き続き、Ｓ３０へ移行し、Ｓ２４、Ｓ２８にて決定された伝達トルクＴ１、Ｔ２及びゲインＧ１、Ｇ２から伝達トルク指令値Ｔ３を決定する（Ｔ３＝Ｇ１・Ｔ１＋Ｇ２・Ｔ２）。
【００４５】
そして、伝達トルク指令値Ｔ３に応じたデューティ比を演算し（Ｓ３２）、このこデューティ比に基づき、電磁石１３の電磁コイル１３ａに電圧を印加し、リヤディファレンシャル２７側へ伝達するトルクを調整する（Ｓ３４）。
【００４６】
引き続き、図４及び図５を参照して駆動力制御ＥＣＵ１８による駆動ライン系（オートマチックトランスミッション４０、フロントディファレンシャル４４、プロペラシャフト２５、駆動力伝達装置１０、リヤディファレンシャル２７）の過熱保護について説明する。図４は、駆動力制御ＥＣＵ１８による過熱保護処理の流れを示すフローチャートであり、図５は、過熱保護処理中の信号のタイミングチャートである。
駆動力制御ＥＣＵ１８は、所定の割り込み周期で図４に示す過熱保護処理を実行する。まず、温度センサ３からの温度信号ＴＰにより、駆動力伝達装置１０の温度を検出する（Ｓ５２）。そして、検出した温度が設定された温度（例えば、１００℃）を越えるか否かにより、駆動力伝達装置１０が異常過熱しているかを判断する（Ｓ５４）。ここで、異常過熱していない場合には（Ｓ５４：Ｎｏ）、処理を終了する。
【００４７】
一方、駆動力伝達装置１０が異常過熱している場合には（Ｓ５４：Ｙｅｓ）、過熱異常フラグを時刻ｔ１でセットすると共に駆動力伝達装置１０へのトルク指令を零にし（Ｓ５６）、時刻ｔ２にエンジンを制御するエンジン制御ＥＣＵ３２へエンジントルク低減要求信号を出力する（Ｓ５８）。エンジン制御ＥＣＵ３２は、時刻ｔ３にて、このエンジントルク低減要求信号を受信すると、エンジン３０のトルクを低減させる。
【００４８】
第１実施形態の駆動力伝達制御装置では、駆動ライン系の温度が予め設定された値を超える際に、エンジントルクを下げる要求信号をエンジン制御ＥＣＵ３２へ送信し、エンジントルクを低減させるため、駆動力伝達装置１０の引きづりトルクが大きい場合やカップリングが固着した場合にも駆動ライン系の過熱破損を防止することができる。なお、温度センサ３は、駆動力伝達装置１０に設置したが、これに限らず、リヤデファレンシャル２７等の駆動ライン系に取り付けるようにしてもよい。
【００４９】
［第２実施形態］
引き続き、本発明の第２実施形態に係る駆動力伝達制御装置について図１及び図６を参照して説明する。駆動力制御ＥＣＵ１８は、トランスミッションＥＣＵ４６側へ伝達トルクの低減要求信号を送出する。
【００５０】
第２実施形態の駆動力伝達制御装置での駆動力制御ＥＣＵ１８による過熱保護について図６のフローチャートを参照して説明する。
駆動力制御ＥＣＵ１８は、所定の割り込み周期で図４に示す過熱保護処理を実行する。まず、温度センサ３からの温度信号ＴＰにより、リヤディファレンシャル２７等の駆動ライン系の温度を検出する（Ｓ５２）。そして、検出した温度が設定された温度（例えば、９０℃）を越えるか否かにより、リヤディファレンシャル２７等の駆動ライン系が異常過熱しているかを判断する（Ｓ５４）。ここで、異常過熱していない場合には（Ｓ５４：Ｎｏ）、処理を終了する。
【００５１】
一方、リヤディファレンシャル２７等の駆動ライン系が異常過熱している場合には（Ｓ５４：Ｙｅｓ）、駆動力伝達装置１０へのトルク指令を零にし（Ｓ５６）、トランスミッションＥＣＵ４６へ伝達トルク低減要求信号を出力する（Ｓ５８）トランスミッションＥＣＵ４６は、伝達トルク低減要求信号を受信すると、リヤディファレンシャル２７等の駆動ライン系の伝達トルクを低減させる。
【００５２】
第２実施形態の駆動力伝達制御装置では、駆動ライン系の温度が予め設定された値を超える際に、伝達トルクを下げる要求信号をトランスミッションＥＣＵ４６へ送信し、オートマチックトランスミッション４２の伝達トルクを低減させるため、駆動力伝達装置１０の引きづりトルクが大きい場合やカップリングが固着した場合にも駆動ライン系の過熱破損を防止することができる。
【００５３】
［第３実施形態］
引き続き、本発明の第３実施形態に係る駆動力伝達制御装置について図７及び図８を参照して説明する。第１、第２実施形態では、駆動ライン系に温度センサが設けられた。これに対して、この第３実施形態では、図７に示すように温度センサ３が設けれておらず、演算により駆動力伝達装置１０の温度を推定する。
【００５４】
第３実施形態の駆動力伝達制御装置での駆動力制御ＥＣＵ１８による過熱保護について図８のフローチャートを参照して説明する。
駆動力制御ＥＣＵ１８は、所定の割り込み周期で図４に示す過熱保護処理を実行する。まず、上述した前後輪間の差動回転速度ΔＮ＝（Ｎ１＋Ｎ２−Ｎ３−Ｎ４）／２に、図３に示すＳ３０にて演算した伝達指令トルクＴ３の積算値を乗算することで、駆動力伝達装置１０の温度を演算する（Ｓ５２）。そして、算出した温度が設定された温度（例えば、１００℃）を越えるか否かにより、駆動力伝達装置１０が異常過熱しているかを判断する（Ｓ５４）。ここで、異常過熱していない場合には（Ｓ５４：Ｎｏ）、処理を終了する。
【００５５】
一方、駆動力伝達装置１０が異常過熱している場合には（Ｓ５４：Ｙｅｓ）、駆動力伝達装置１０へのトルク指令を零にし（Ｓ５６）、エンジンを制御するエンジン制御ＥＣＵ３２にエンジントルク低減要求信号を出力する（Ｓ５８）。エンジン制御ＥＣＵ３２は、このエンジントルク低減要求信号を受信すると、エンジン３０のトルクを低減させる。
【００５６】
第３実施形態では、駆動ライン系の温度として、前後輪の回転差と伝達指令トルクの積算値からトルク分配用クラッチの温度を求める。温度センサを用いることなくトルク分配用クラッチの温度を検出することができ、廉価に駆動力伝達制御装置を構成できる。
【００５７】
ここでは、駆動ライン系の温度として、前後輪の回転差と伝達指令トルクの積算値から、駆動力伝達装置１０のメインクラッチ機構１０ｃの発熱量とパイロットクラッチ機構１０ｄの発熱量とを合計したクラッチ部発熱量（発熱エネルギー）を求めた。この演算方法に関しては、本出願人による特願２００１−０８９５４２号を参照されたい。なお駆動ライン系温度としては、駆動力伝達装置１０以外の温度検出方法として、カップリングの伝達トルクの積算値から放熱温度値を差し引くことで、駆動力伝達装置の温度を推定することも可能である。
【００５８】
［第４実施形態］
引き続き、本発明の第４実施形態に係る駆動力伝達制御装置について説明する。第１〜第３実施形態では、異常過熱が検出された際には、直ちに、トルク指令を零にすると共にエンジントルク（伝達トルク）低減要求信号を出力した。これに対して、この第４実施形態では、まず、トルク指令を零にした後も温度上昇が続く際に、エンジントルク（或いは伝達トルク）低減要求信号を出力する。この第４実施形態の駆動力伝達制御装置は、図１を参照して上述した第１実施形態と機械的構成は同じであるため、同図を参照するとともに説明を省略する。
【００５９】
第４実施形態の駆動力伝達制御装置での駆動力制御ＥＣＵ１８による過熱保護について図９のフローチャートを参照して説明する。
駆動力制御ＥＣＵ１８は、所定の割り込み周期で図４に示す過熱保護処理を実行する。まず、温度センサ３からの温度信号ＴＰにより、駆動力伝達装置１０の温度を検出する（Ｓ５２）。そして、算出した温度が設定された温度（例えば、９５℃）を越えるか否かにより、駆動力伝達装置１０が異常過熱しているかを判断する（Ｓ５４）。ここで、異常過熱していない場合には（Ｓ５４：Ｎｏ）、処理を終了する。
【００６０】
一方、駆動力伝達装置１０が異常過熱している場合には（Ｓ５４：Ｙｅｓ）、駆動力伝達装置１０へのトルク指令を零にする（Ｓ５６）。そして、トルク指令を零にした後も駆動力伝達装置１０の温度上昇が続くか否かを判断する（Ｓ５７）。温度上昇が続かないときには（Ｓ５７：Ｎｏ）、処理を終了する。他方、温度上昇が続き例えば温度が１００℃に達した場合には（Ｓ５８：Ｙｅｓ）、エンジンを制御するエンジン制御ＥＣＵ３２にエンジントルク低減要求信号を出力する（Ｓ５８）。エンジン制御ＥＣＵ３２は、このエンジントルク低減要求信号を受信すると、エンジントルクを低減させる。
【００６１】
第４実施形態に係る駆動力伝達制御装置では、駆動ライン系の温度が予め設定された値を超える際に、まず、駆動力伝達装置１０の係合力を下げることで、駆動ライン系の保護を図る。そして、駆動力伝達装置１０の係合力を下げても駆動ライン系の温度が上昇する際に、エンジントルクを下げる要求信号をエンジン制御ＥＣＵ３２へ送信し、エンジントルクを低減させる。このため、エンジントルクを下げることにより運転者へ違和感を与えることを最小限に止めながら、カップリングの引きづりトルクが大きい場合やカップリングが固着した場合にも駆動ライン系の過熱破損を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る駆動力伝達制御装置を搭載した四輪駆動車の概略構成を示す説明図である。
【図２】図１に示す駆動力伝達装置の構成を示す部分断面図である。
【図３】第１実施形態に係る駆動力制御ＥＣＵによる処理の流れを示すフローチャートである。
【図４】第１実施形態に係る駆動力制御ＥＣＵによる過熱保護処理の流れを示すフローチャートである。
【図５】過熱保護処理中の信号のタイミングチャートである。
【図６】第２実施形態に係る駆動力制御ＥＣＵによる処理の流れを示すフローチャートである。
【図７】第３実施形態に係る駆動力伝達制御装置を搭載した四輪駆動車の概略構成を示す説明図である。
【図８】第３実施形態に係る駆動力制御ＥＣＵによる処理の流れを示すフローチャートである。
【図９】第４実施形態に係る駆動力制御ＥＣＵによる処理の流れを示すフローチャートである。
【符号の説明】
１ 駆動モード切換スイッチ
２ スロットル弁開度センサ
３ 温度センサ
１０ 駆動力伝達装置（トルク分配用クラッチ：駆動ライン系）
１３ 電磁石
１３ａ 電磁コイル
１５ アーマチャ
１６ ヨーク
１８ 駆動力制御ＥＣＵ（駆動力伝達制御装置）
１８ｈ 電流検出回路
１８ｉ 電流検出部
１９ 駆動力伝達制御装置
２２ エンジン
２４ｃ 前輪
２４ｄ 前輪
２５ プロペラシャフト（駆動ライン系）
２７ リヤディファレンシャル（駆動ライン系）
２８ｃ 後輪
２８ｄ 後輪
３０ エンジン
３２ エンジン制御ＥＣＵ（エンジン制御装置）
４０ トランスアクスル（駆動ライン系）
４２ オートマチックトランスミッション（駆動ライン系）
４４ フロントディファレンシャル（駆動ライン系）
４６ トランスミッションＥＣＵ（オートマチックトランスミッション制御装置）
Ｎ１〜Ｎ４ 車輪速度信号
ｍ スロットル弁開度信号
ＴＰ 温度信号
Claims (4)
- エンジンの発生する駆動力を前輪又は後輪に直接的に伝達するとともに、前記駆動力をトルク分配用クラッチを介して他方の輪に伝達し、車両の走行状態に対応して前記トルク分配用クラッチの係合力を制御する４輪駆動車の駆動力伝達制御装置において、
駆動ライン系の温度を検出し、温度が予め設定された温度を超える際に、エンジントルクを下げる要求信号をエンジン制御装置へ送信することを特徴とする駆動力伝達制御装置。 - エンジンの発生する駆動力を前輪又は後輪に直接的に伝達するとともに、前記駆動力をトルク分配用クラッチを介して他方の輪に伝達し、車両の走行状態に対応して前記トルク分配用クラッチの係合力を制御する４輪駆動車の駆動力伝達制御装置において、
駆動ライン系の温度を検出し、温度が予め設定された温度を超える際に、伝達トルクを下げる要求信号をオートマチックトランスミッション制御装置へ送信することを特徴とする駆動力伝達制御装置。 - エンジンの発生する駆動力を前輪又は後輪に直接的に伝達するとともに、前記駆動力をトルク分配用クラッチを介して他方の輪に伝達し、車両の走行状態に対応して前記トルク分配用クラッチの係合力を制御する４輪駆動車の駆動力伝達制御装置において、
駆動ライン系の温度を検出し、温度が予め設定された温度を超える際に、前記トルク分配用クラッチの係合力を下げ、
前記トルク分配用クラッチの係合力を下げても前記駆動ライン系の温度が上昇する際に、エンジントルクを下げる要求信号をエンジン制御装置へ送信することを特徴とする駆動力伝達制御装置。 - 前記駆動ライン系の温度として、前後輪の回転差と伝達トルクの積算値からトルク分配用クラッチの温度を求めることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項の駆動力伝達制御装置。
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