JP2018204769A - 駆動力伝達装置 - Google Patents

Abstract

【課題】作動油の温度が適正な温度範囲外であることにより生じ得る問題を改善することが可能な四輪駆動車の駆動力伝達装置を提供する。【解決手段】四輪駆動車１００の補助駆動輪へ伝達される駆動力を調節可能な駆動力伝達装置１は、摩擦クラッチ５３と、シリンダ室２２０の油圧によって摩擦クラッチ５３を押圧するピストン５０と、シリンダ室２２０に作動油を供給する油圧ユニット８と、油圧ユニット８を制御する制御部９とを備える。油圧ユニット８は、油圧ポンプ８１、制御部９からのモータ電流によって油圧ポンプ８１を作動させる電動モータ８２、制御部９の制御電流に応じてシリンダ室２２０に供給される作動油を調圧する制御弁８３、及び油圧ポンプ８０と制御弁８３との間からリザーバ８０に作動油を戻す連通路８５を有する。制御部９は、作動油の温度が適正な温度範囲外であると判定されたとき、制御弁８３を閉弁した状態で電動モータ８２を回転させる。【選択図】図４

Description

本発明は、四輪駆動車の補助駆動輪に駆動力を伝達する駆動力伝達装置に関する。

従来、駆動源の駆動力が主駆動輪及び補助駆動輪に伝達される四輪駆動車には、補助駆動輪へ伝達される駆動力を調節可能な駆動力伝達装置が搭載されている。このような駆動力伝達装置には、油圧によって摩擦クラッチを押圧し、摩擦クラッチのクラッチプレート間の摩擦力によって補助駆動輪に駆動力を伝達するものがある（特許文献１参照）。

特許文献１に記載の四輪駆動車は、複数のクラッチプレートを有する摩擦クラッチと、摩擦クラッチを押圧するピストンと、ピストンの一部が収容されたシリンダ室に作動油を供給する油圧ユニットと、油圧ユニットを制御する制御装置とを備えている。油圧ユニットは、制御装置からモータ電流が供給される電動モータと、電動モータによって作動する油圧ポンプと、制御装置からの電流に応じて油圧ポンプの吐出圧を減圧してシリンダ室に作動油を出力する制御弁とを有している。

特開２０１６−３０４７７号公報

四輪駆動車は、過酷な環境で使用されることが多く、例えば極寒冷地や高温の砂漠地帯で用いられることもある。ピストンを動作させる作動油は、一般に温度によって粘度が変わり、低温になるほど粘度が高くなる。主駆動輪及び補助駆動輪を有する四輪駆動車では、主駆動輪のみに駆動力を伝達する二輪駆動状態での走行時にスリップが発生した場合、速やかに補助駆動輪にも駆動力を配分して四輪駆動状態とし、走行状態を安定させる必要があるが、作動油の粘度が高いと、油圧ポンプの回転抵抗が大きくなり、また作動油の流動性も低下することから、二輪駆動状態から四輪駆動状態への移行に時間が掛かりやすくなるという問題がある。

また、作動油の温度が高くなって粘度が下がると、油圧ポンプの内部漏れ等により、所定量の作動油をシリンダ室に供給するために必要な電動モータの回転数が多くなってしまうという問題がある。またさらに、上記のような低温時あるいは高温時にも十分な量の作動油を速やかにシリンダ室に供給できるようにするためには、電動モータや油圧ポンプの容量を大きくしなければならず、機器のコスト及び設置スペースが増大してしまう。

そこで、本発明は、作動油の温度が適正な温度範囲外であることにより生じ得る問題を改善することが可能な駆動力伝達装置を提供することを目的とする。

本発明は、上記の目的を達成するため、駆動源の駆動力が主駆動輪及び補助駆動輪に伝達される四輪駆動車に搭載され、前記補助駆動輪へ伝達される駆動力を調節可能な駆動力伝達装置であって、複数のクラッチプレートの摩擦接触により駆動力を伝達する摩擦クラッチと、シリンダ室の油圧によって前記摩擦クラッチを押圧するピストンと、前記シリンダ室に作動油を供給する油圧ユニットと、前記油圧ユニットを制御する制御部とを備え、前記油圧ユニットは、リザーバから作動油を吸入して吐出する油圧ポンプ、前記制御部から供給されるモータ電流によって前記油圧ポンプを作動させる電動モータ、前記制御部からの制御電流に応じて前記シリンダ室に供給される作動油を調圧する制御弁、及び前記油圧ポンプと前記制御弁との間の配管から前記リザーバに作動油を戻すオリフィスが設けられた連通路とを有し、前記制御部は、前記補助駆動輪への駆動力の伝達が不要な状態で、前記作動油の温度の検出値又はその関連値に基づいて前記作動油の温度が適正な温度範囲外であると判定されたとき、前記制御弁を閉弁した状態で前記電動モータを回転させる、駆動力伝達装置を提供する。

本発明に係る駆動力伝達装置によれば、作動油の温度が適正な温度範囲外であることにより生じ得る問題を改善することが可能となる。

本発明の第１の実施の形態に係る駆動力伝達装置が搭載された四輪駆動車の構成例を模式的に示す構成図である。 駆動力配分機構の構成例を示す断面図である。 図２の部分拡大図である。 油圧ユニット及び制御部の構成例をクラッチ機構と共に示す構成図である。 制御部のＣＰＵが実行する処理の具体例を示すフローチャートである。 本発明の第２の実施の形態において制御部のＣＰＵが実行する処理の具体例を示すフローチャートである。

［第１の実施の形態］
本発明の第１の実施の形態について、図１乃至図５を参照して説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、本発明を実施する上での好適な具体例として示すものであり、技術的に好ましい種々の技術的事項を具体的に例示している部分もあるが、本発明の技術的範囲は、この具体的態様に限定されるものではない。

図１は、本発明の第１の実施の形態に係る駆動力伝達装置が搭載された四輪駆動車の構成例を模式的に示す構成図である。

四輪駆動車１００は、走行用の駆動力を発生させる駆動源としてのエンジン１０２、トランスミッション１０３、左右一対の主駆動輪としての前輪１０４Ｌ，１０４Ｒ及び左右一対の補助駆動輪としての後輪１０５Ｌ，１０５Ｒと、エンジン１０２の駆動力を前輪１０４Ｌ，１０４Ｒ及び後輪１０５Ｌ，１０５Ｒに伝達可能な駆動力伝達系１０１とを備えている。この四輪駆動車１００は、エンジン１０２の駆動力を前輪１０４Ｌ，１０４Ｒ及び後輪１０５Ｌ，１０５Ｒに伝達する四輪駆動状態と、エンジン１０２の駆動力を前輪１０４Ｌ，１０４Ｒのみに伝達する二輪駆動状態とを切り替え可能である。なお、本実施の形態において、各符号における「Ｌ」及び「Ｒ」は、車両の前進方向に対する左側及び右側の意味で使用している。

駆動力伝達系１０１は、フロントディファレンシャル１１と、駆動力の伝達を遮断可能な噛み合いクラッチ１２と、プロペラシャフト１０８と、駆動力伝達装置１と、前輪側のドライブシャフト１０６Ｌ，１０６Ｒと、後輪側のドライブシャフト１０７Ｌ，１０７Ｒとを有する。前輪１０４Ｌ，１０４Ｒには、エンジン１０２の駆動力が常に伝達される。後輪１０５Ｌ，１０５Ｒには、噛み合いクラッチ１２、プロペラシャフト１０８、及び駆動力伝達装置１を介してエンジン１０２の駆動力が伝達される。駆動力伝達装置１は、プロペラシャフト１０８から左右の後輪１０５Ｌ，１０５Ｒに伝達される駆動力を調節可能であり、かつ駆動力を左右の後輪１０５Ｌ，１０５Ｒを差動を許容して配分することが可能である。

フロントディファレンシャル１１は、一対の前輪側のドライブシャフト１０６Ｌ，１０６Ｒにそれぞれ連結された一対のサイドギヤ１１１、一対のサイドギヤ１１１にギヤ軸を直交させて噛合する一対のピニオンギヤ１１２、一対のピニオンギヤ１１２を支持するピニオンギヤ支持部材１１３、及びこれら一対のサイドギヤ１１１と一対のピニオンギヤ１１２とピニオンギヤ支持部材１１３を収容するフロントデフケース１１４を有している。フロントデフケース１１４には、トランスミッション１０３で変速されたエンジン１０２の駆動力が伝達される。

噛み合いクラッチ１２は、フロントデフケース１１４と一体に回転する第１回転部材１２１と、第１回転部材１２１と軸方向に並んで配置された第２回転部材１２２と、第１回転部材１２１と第２回転部材１２２とを相対回転不能に連結することが可能なスリーブ１２３とを有している。スリーブ１２３は、図略のアクチュエータにより、第１回転部材１２１及び第２回転部材１２２に噛み合う連結位置と、第２回転部材１２２にのみ噛み合う非連結位置との間を軸方向に移動する。スリーブ１２３が連結位置にあるとき、第１回転部材１２１と第２回転部材１２２とが相対回転不能に連結され、スリーブ１２３が非連結位置にあるとき、第１回転部材１２１と第２回転部材１２２とが相対回転自在となる。

プロペラシャフト１０８は、エンジン１０２のトルクをフロントデフケース１１４から噛み合いクラッチ１２を介して受け、駆動力伝達装置１側に伝達する。プロペラシャフト１０８の前輪側端部にはピニオンギヤ１０９が設けられており、このピニオンギヤ１０９が、噛み合いクラッチ１２の第２回転部材１２２に相対回転不能に連結されたリングギヤ１２４に噛み合っている。ピニオンギヤ１０９及びリングギヤ１２４は、例えばハイポイドギヤ対からなり、ギヤオイルによって潤滑される。

エンジン１０２は、トランスミッション１０３、及びフロントディファレンシャル１１を介して、一対の前輪側のドライブシャフト１０６Ｌ，１０６Ｒに駆動力を出力することにより、一対の前輪１０４Ｌ，１０４Ｒを駆動する。また、エンジン１０２は、トランスミッション１０３、噛み合いクラッチ１２、プロペラシャフト１０８、及び駆動力伝達装置１を介して後輪側のドライブシャフト１０７Ｌ，１０７Ｒに駆動力を出力することにより、一対の後輪１０５Ｌ，１０５Ｒを駆動する。

駆動力伝達装置１は、駆動力配分機構１０と、駆動力配分機構１０に作動油を供給する油圧ユニット８と、油圧ユニット８を制御する制御部９とを有している。駆動力配分機構１０は、プロペラシャフト１０８から入力される駆動力を後輪側のドライブシャフト１０７Ｌ，１０７Ｒに差動を許容して配分することが可能である。ドライブシャフト１０７Ｌは左後輪１０５Ｌに連結され、ドライブシャフト１０７Ｒは右後輪１０５Ｒに連結されている。制御部９は、例えば前輪１０４Ｌ，１０４Ｒの平均回転速度と後輪１０５Ｌ，１０５Ｒの平均回転速度との差である差動回転速度が高いほど、また運転者によるアクセルペダルの踏み込み操作量が大きいほど、後輪１０５Ｌ，１０５Ｒに大きな駆動力が伝達されるように油圧ユニット８を制御する。

図２は、駆動力配分機構１０の構成例を示す断面図である。図３は、図２の部分拡大図である。図２では、駆動力配分機構１０の全体を、後輪側のドライブシャフト１０７Ｌ，１０７Ｒの一部と共に示している。

駆動力配分機構１０は、車体に支持されるデフキャリア２と、プロペラシャフト１０８が連結される連結部材３１と、連結部材３１と一体に回転するピニオンギヤシャフト３２と、ピニオンギヤシャフト３２からエンジン１０２の駆動力を受けて回転するデフケース４０と、デフケース４０に入力された駆動力を一対のサイドギヤ４３から差動を許容して出力する差動歯車機構４と、差動歯車機構４の一方のサイドギヤ４３とドライブシャフト１０７Ｌとの間で駆動力を伝達するクラッチ機構５と、差動歯車機構４とクラッチ機構５との間に配置された軸状の中間軸５００とを備えている。

連結部材３１とピニオンギヤシャフト３２とは、ボルト３０１及び座金３０２によって結合されている。また、ピニオンギヤシャフト３２は、軸部３２１とギヤ部３２２とを有し、軸部３２１が一対の円錐ころ軸受７１，７２によって回転可能に支持されている。ギヤ部３２２は、複数のボルト４００によってデフケース４０と一体に回転するように固定されたリングギヤ４４に噛み合っている。ピニオンギヤシャフト３２のギヤ部３２２及びリングギヤ４４は、例えばハイポイドギヤからなり、デフキャリア２に封入されたギヤオイルによって潤滑される。

差動歯車機構４は、デフケース４０に支持されたピニオンシャフト４１と、ピニオンシャフト４１に軸支された一対のピニオンギヤ４２と、一対のピニオンギヤ４２にギヤ軸を直交させて噛合する一対のサイドギヤ４３とを有している。デフケース４０は、円錐ころ軸受７３，７４によってデフキャリア２に回転可能に支持されている。中間軸５００は、一対のサイドギヤ４３のうち一方のサイドギヤ４３と相対回転不能に連結されている。クラッチ機構５は、中間軸５００から入力される駆動力を断続及び調節可能にドライブシャフト１０７Ｌに伝達する。

四輪駆動車１００の直進時において、一方のサイドギヤ４３から中間軸５００及びクラッチ機構５を経てドライブシャフト１０７Ｌに伝達される駆動力が調節されると、差動歯車機構４の差動機能により、ドライブシャフト１０７Ｒにも、ドライブシャフト１０７Ｌに伝達される駆動力と同等の駆動力が伝達される。ドライブシャフト１０７Ｒは、一対のサイドギヤ４３のうち、中間軸５００とは反対側の他方のサイドギヤ４３にスプライン嵌合によって相対回転不能に連結されている。ドライブシャフト１０７Ｌは、スプライン嵌合によって後述する第２回転部材５２の連結部５２１に相対回転不能に連結されている。

クラッチ機構５は、油圧ユニット８から供給される作動油の圧力によって動作するピストン５０と、中間軸５００と一体に回転する第１回転部材５１と、ドライブシャフト１０７Ｌと一体に回転する第２回転部材５２と、第１回転部材５１と第２回転部材５２との間に配置された摩擦クラッチ５３と、ピストン５０と摩擦クラッチ５３との間に配置されたプレッシャプレート５４及びスラストころ軸受５５とを有している。クラッチ機構５は、第１回転部材５１に入力される駆動力を第２回転部材５２からドライブシャフト１０７Ｌに出力する。

摩擦クラッチ５３は、図３に示すように、第１回転部材５１と共に回転する複数のインナクラッチプレート５３１と、第２回転部材５２と共に回転する複数のアウタクラッチプレート５３２とからなる。インナクラッチプレート５３１とアウタクラッチプレート５３２との摩擦摺動は、図略の潤滑油によって潤滑される。複数のインナクラッチプレート５３１及び複数のアウタクラッチプレート５３２は、軸方向に沿って交互に配置されている。

摩擦クラッチ５３は、ピストン５０の押圧力をプレッシャプレート５４及びスラストころ軸受５５を介して受けることによって発生するインナクラッチプレート５３１とアウタクラッチプレート５３２との摩擦力により、第１回転部材５１と第２回転部材５２との間で駆動力を伝達する。ピストン５０は、第１回転部材５１及び第２回転部材５２の回転軸線Ｏに沿う軸方向移動により摩擦クラッチ５３を押圧する。

第１回転部材５１は、外周面に軸方向に沿って延びる複数のスプライン突起からなるスプライン係合部５１１ａが形成された円筒状の円筒部５１１と、円筒部５１１よりも小径で、中間軸５００がスプライン嵌合により連結される有底円筒状の連結部５１２と、円筒部５１１と連結部５１２とを接続する接続部５１３とを一体に有している。連結部５１２の外周面には、デフキャリア２に支持されたシール部材７９０が摺接する。シール部材７９０は、クラッチ機構５の収容空間と差動歯車機構４の収容空間とを区画している。

プレッシャプレート５４は、第１回転部材５１の円筒部５１１の端部に形成された突起５１１ｂを挿通させる挿通孔５４０が形成されており、第１回転部材５１に対して相対回転不能かつ軸方向移動可能である。プレッシャプレート５４は、第１回転部材５１の円筒部５１１よりも外周側に配置されて摩擦クラッチ５３を押圧する押圧部５４１と、円筒部５１１の内側に配置された内壁部５４２とを有している。挿通孔５４０は、押圧部５４１と内壁部５４２との間に形成されている。プレッシャプレート５４の内壁部５４２と、第１回転部材５１の接続部５１３との間には、複数のコイルばね５７が軸方向に圧縮された状態で配置されている。図２及び図３では、このうち１つのコイルばね５７を図示している。複数のコイルばね５７は、プレッシャプレート５４をピストン５０側に付勢している。

第２回転部材５２は、ドライブシャフト１０７Ｌが連結される連結部５２１と、連結部５２１の第１回転部材５１側の端部から軸方向に突出するボス部５２２と、連結部５２１から外方に張り出した環状の壁部５２３と、壁部５２３の外周端部から軸方向に延びる円筒状の円筒部５２４とを一体に有している。

摩擦クラッチ５３は、第１回転部材５１の円筒部５１１と、第２回転部材５２の円筒部５２４との間に配置されている。インナクラッチプレート５３１には、その内周側の端部に第１回転部材５１の円筒部５１１のスプライン係合部５１１ａに係合する複数の突起５３１ａが形成されている。これにより、インナクラッチプレート５３１は、第１回転部材５１に対して軸方向移動可能かつ相対回転不能に連結されている。また、アウタクラッチプレート５３２には、その外周側の端部に第２回転部材５２の円筒部５２４の内周面に形成されたスプライン係合部５２４ａに係合する複数の突起５３２ａが形成されている。これにより、アウタクラッチプレート５３２は、第２回転部材５２に対して軸方向移動可能かつ相対回転不能に連結されている。

第１回転部材５１は、デフキャリア２に取り付けられた玉軸受７５によって支持されている。第２回転部材５２は、連結部５２１とデフキャリア２の内面との間に配置された玉軸受７６によって支持されている。第２回転部材５２のボス部５２２の外周面と第１回転部材５１との間には、玉軸受７７が配置されている。また、第２回転部材５２の壁部５２３と第１キャリア部材２１の内面との間には、スラストころ軸受７８が配置されている。

デフキャリア２は、クラッチ機構５を収容する第１キャリア部材２１と、シリンダ室２２０が形成された第２キャリア部材２２と、差動歯車機構４及びデフケース４０を収容する第３のキャリア部材２３とを有している。第１キャリア部材２１と第２キャリア部材２２、及び第２キャリア部材２２と第３のキャリア部材２３とは、例えばボルト締結によって結合されている。図２及び図３では、第１キャリア部材２１と第２キャリア部材２２とを結合する複数のボルト２０１を図示している。

第１キャリア部材２１には、第２回転部材５２を挿通させる挿通孔の内面にシール部材７９１が嵌着されている。第３のキャリア部材２３には、ドライブシャフト１０７Ｒを挿通させる挿通孔の内面にシール部材７９２が嵌着され、連結部材３１及びピニオンギヤシャフト３２を挿通させる挿通孔の内面にシール部材７９３が嵌着されている。

第２キャリア部材２２には、ピストン５０に油圧を付与して摩擦クラッチ５３側に移動させる作動油が供給される環状のシリンダ室２２０、及びシリンダ室２２０に作動油を供給する作動油供給孔２２１が設けられている。シリンダ室２２０は、回転軸線Ｏを中心として同心状に形成された円環状であり、油圧ユニット８から作動油供給孔２２１を介して作動油が供給される。

シリンダ室２２０には、作動油供給孔２２１を介して油圧ユニット８から作動油が供給される。ピストン５０は、軸方向の一部がシリンダ室２２０内に配置された状態で回転軸線Ｏ方向に進退移動可能であり、シリンダ室２２０に供給される作動油の油圧によって摩擦クラッチ５３を押圧し、複数のインナクラッチプレート５３１と複数のアウタクラッチプレート５３２とを摩擦接触させる。駆動力配分機構１０は、シリンダ室２２０に供給される作動油の油圧に応じて、摩擦クラッチ５３によって伝達される駆動力を調節可能である。

また、ピストン５０は、シリンダ室２２０の作動油の圧力が低下すると、プレッシャプレート５４を介して受けるコイルばね５７の付勢力によってシリンダ室２２０の奥側に移動し、摩擦クラッチ５３から離間する。ピストン５０の内周面及び外周面には、それぞれ周方向溝が形成され、これらの周方向溝にＯリング７９４，７９５が保持されている。

（油圧ユニット８及び制御部９の構成）
図４は、油圧ユニット８及び制御部９の構成例をクラッチ機構５と共に模式的に示す構成図である。油圧ユニット８は、リザーバ８０から作動油を吸入して吐出する油圧ポンプ８１、制御部９から供給されるモータ電流によって油圧ポンプ８１を作動させる電動モータ８２、制御部９からの制御電流に応じてシリンダ室２２０に供給される作動油を調圧する制御弁８３、及び油圧ポンプ８１と制御弁８３との間の配管８４からリザーバ８０に作動油を戻すオリフィス８５１が設けられた連通路８５とを有している。

油圧ポンプ８１と電動モータ８２とは、連結軸８１０によって連結されている。油圧ポンプ８１は、それ自体は周知のものであり、電動モータ８２の回転速度に応じた量の作動油をリザーバ８０から汲み上げ、配管８４に吐出する。この油圧ポンプ８１として、例えば外接ギヤポンプや内接ギヤポンプ、あるいはベーンポンプを用いることができる。

電動モータ８２は、例えば三相ブラシレスＤＣモータであるが、電動モータ８２としてブラシ付きのＤＣモータを用いてもよい。電動モータ８２には、その回転速度を検出可能なエンコーダ８２０が設けられており、制御部９はエンコーダ８２０の出力値によって連結軸８１０の回転数を検出することができる。

制御弁８３は、油圧ポンプ８１からシリンダ室２２０に供給される作動油の圧力を調節する圧力制御弁であり、より具体的には電磁比例圧力制御バルブである。シリンダ室２２０に出力される作動油の圧力は、制御部９から制御弁８３に供給される制御電流に応じて変化する。本実施の形態では、制御弁８３に供給される制御電流が大きいほど制御弁８３の弁開度が大きくなる場合について説明するが、これとは逆に、制御電流が大きいほど弁開度が小さくなるように構成された電磁比例圧力制御バルブを制御弁８３として用いることも可能である。制御弁８３は、油圧ポンプ８１から吐出された作動油の一部を排出し、作動油の圧力を減圧してシリンダ室２２０に出力する。

配管８４には、その内部を流れる作動油の温度を検出可能な油温計８４１が設けられている。この油温計８４１は、例えばサーミスタからなる検出部が配管８４内に配置されており、作動油の温度に応じた検出信号を制御部９に出力する。油温計８４１は、連通路８５との連結箇所８４０よりも油圧ポンプ８１側に設けられている。

連通路８５は、余剰な作動油をリザーバ８０に還流させるための流路であり、その一端が連結箇所８４０において配管８４と連通し、他端がリザーバ８０に開放されている。連通路８５の一箇所には、固定絞りであるオリフィス８５１が設けられている。また、連通路８５は、その少なくとも一部が発熱源Ｈの熱を受ける部位に配置されている。本実施の形態では、この発熱源Ｈがエンジン１０２の排気ガスを浄化するマフラーの触媒装置であるが、駆動力配分機構１０や電動モータ８２を発熱源として利用することも可能である。

制御部９は、半導体記憶素子からなる記憶部９１と、記憶部９１に記憶されたプログラムを実行するＣＰＵ（演算処理装置）９２と、電動モータ８２にモータ電流を出力するモータ電流出力部９３と、制御弁８３に制御電流を出力する制御電流出力部９４とを有している。ＣＰＵ９２は、電流出力部９３及び制御電流出力部９４に動作信号を送り、油圧ユニット８を制御する。また、ＣＰＵ９２は、ＡＤ変換によりデジタル信号に変換された油温計８４１の検出値を取得可能である。

電流出力部９３及び制御電流出力部９４は、ＦＥＴ等のスイッチング素子を有し、ＣＰＵ９２からの動作信号としてスイッチング素子をオン又はオフさせるＰＷＭ信号を受ける。電流出力部９３は、ＰＷＭ信号のデューティー比に応じたモータ電流を電動モータ８２に出力し、制御電流出力部９４も同様に、ＰＷＭ信号のデューティー比に応じた制御電流を制御弁８３に出力する。

（四輪駆動車１００及び駆動力伝達装置１の動作）
四輪駆動車１００は、四輪駆動状態では、噛み合いクラッチ１２のスリーブ１２３が連結位置に移動して第１回転部材１２１と第２回転部材１２２とが相対回転不能に連結され、かつシリンダ室２２０の油圧によってピストン５０が摩擦クラッチ５３を押圧し、前輪１０４Ｌ，１０４Ｒ及び後輪１０５Ｌ，１０５Ｒにエンジン１０２の駆動力が配分される。

一方、二輪駆動状態では、噛み合いクラッチ１２のスリーブ１２３が非連結位置に移動して第１回転部材１２１と第２回転部材１２２とが相対回転自在となると共に、シリンダ室２２０への油圧の供給が遮断され、摩擦クラッチ５３が開放状態となり、第１回転部材５１と第２回転部材５２とが相対回転自在となる。この状態では、プロペラシャフト１０８にエンジン１０２の駆動力が伝達されず、また四輪駆動車１００が走行することによる後輪１０５Ｌ，１０５Ｒの回転力もプロペラシャフト１０８に伝達されないので、四輪駆動車１００が走行中であってもプロペラシャフト１０８が非回転となる。

以下、噛み合いクラッチ１２及び駆動力配分機構１０でプロペラシャフト１０８側との連結が遮断された状態をディスコネクト状態という。このディスコネクト状態では、一対のピニオンギヤ４２が空転し、中間軸５００がドライブシャフト１０７Ｒの回転力によってドライブシャフト１０７Ｌ，１０７Ｒとは反対方向に回転する。また、ディスコネクト状態では、ピニオンギヤ１０９やリングギヤ４４の回転による動力ロスが抑制され、四輪駆動車１００の燃費性能が向上する。制御部９は、例えば上位コントローラから四輪駆動車１００をディスコネクト状態とすべきことを示す信号を受け付けたとき、シリンダ室２２０への油圧の供給を遮断する。具体的には、ＣＰＵ９２が電動モータ８２を停止させると共に制御弁８３を全閉状態とする。

前述のように、作動油はその温度によって粘度が変わり、低温になるほど粘度が高くなる。作動油の粘度が高い場合には、作動油の流動性が低下して油圧ポンプ８１の回転抵抗が大きくなることから、二輪駆動状態から四輪駆動状態への移行に時間が掛かりやすくなる。また、作動油の温度が高くなって粘度が下がると、作動油がオリフィス８５１を通過しやすくなることや油圧ポンプ８１の内部漏れ等により、ピストン５０に押圧力を発生させるために必要な作動油をシリンダ室２２０に供給するのに要する電動モータ８２の回転数が多くなってしまう。そこで、制御部９は、作動油の温度が適正な温度範囲外であると判定されたとき、制御弁８３を閉弁した状態で電動モータ８２を回転させる。

本実施の形態では、特に作動油の低温時に発生し得る問題を改善するため、作動油の温度が適正な温度範囲よりも低い低温状態であると判定されたとき、制御弁８３を閉弁した状態で電動モータ８２を回転させる。次に、作動油の温度の適正化のために制御部９のＣＰＵ９２が実行する処理の具体例について詳細に説明する。

図５は、制御部９のＣＰＵ９２が作動油の温度を適正化するために実行する処理の具体例を示すフローチャートである。ＣＰＵ９２は、このフローチャートに示す処理を後輪１０５Ｌ，１０５Ｒに駆動力を伝達することが不要な状態である場合に実行する。後輪１０５Ｌ，１０５Ｒに駆動力を伝達することが不要な状態とは、四輪駆動車１００がディスコネクト状態である場合の他、ディスコネクト状態でなくても、前後輪の差動回転速度やアクセルペダルの踏み込み操作量に基づいて後輪１０５Ｌ，１０５Ｒに駆動力を伝達することが不要であると判断された場合が含まれる。

このフローチャートに示す処理において、ＣＰＵ９２はまず、作動油の温度（油温）を取得する（ステップＳ１）。本実施の形態では、ＣＰＵ９２が油圧ユニット８の油温計８４１の検出値を取得する。ただし、油圧ユニット８が油温計８４１を有していない場合は、作動油の温度の関連値に基づいて油温を推定してもよい。この関連値としては、例えば電動モータ８２の温度や、ＣＰＵ９２等が実装された基板の温度、あるいは外気温を用いることができる。

次に、ＣＰＵ９２は、ステップＳ１で取得した油温が第１の低温閾値以下か否かを判定する（ステップＳ２）。この第１の低温閾値は、例えば０℃以下であって、作動油の粘度が油圧ユニット８の応答性に影響を及ぼし始める程度の温度である。ＣＰＵ９２は、油温が第１の低温閾値以下である場合（Ｓ２：Ｙｅｓ）、制御弁８３への制御電流をゼロとして制御弁８３を全閉状態にし（ステップＳ３）、電動モータ８２にモータ電流を供給する（ステップＳ４）。このステップＳ４において電動モータ８２に供給する電流は、例えば電動モータ８２の定格電流である。

次に、ＣＰＵ９２は、再度油温を取得し（ステップＳ５）、取得した油温が第２の低温閾値以上か否かを判定する（ステップＳ６）。この第２の低温閾値は、ステップＳ２における第１の低温閾値よりも高い温度であり、第１の低温閾値と第２の低温閾値との温度差は例えば５〜１０℃である。この判定で油温が第２の低温閾値以上でなければ（Ｓ６：Ｎｏ）、ステップＳ３以降の処理を再度実行する。一方、ステップＳ６判定で、油温が第２の低温閾値以上であれば（Ｓ６：Ｙｅｓ）図５に示すフローチャートの処理を一旦終了し、所定時間経過後に再度ステップＳ１以降の処理を実行する。

これらの処理によれば、油温が適正な温度範囲外の第１の低温閾値以下であると判定されたとき、制御弁８３の全閉状態で電動モータ８２にモータ電流が供給されるため、油圧ポンプ８１から吐出された作動油が連通路８５を流れ、発熱源Ｈの熱によって作動油の温度が上昇する。これにより、作動油が第２の低温閾値以上に加熱され、粘度が低下する。また、第２の低温閾値は、第１の低温閾値よりも所定温度高いので、油温が第２の低温閾値以上になったときに電動モータ８２へのモータ電流の供給を停止しても、直ちに油温が第１の低温閾値以下になることはない。なお、ステップＳ２及びＳ６における判定は、作動油の温度の関連値に基づいて推定した油温に基づいて行ってもよい。

（第１の実施の形態の作用及び効果）
以上説明した第１の実施の形態によれば、作動油の温度の検出値又はその関連値に基づいて、作動油の温度が適正な温度範囲外であると判定されたとき、制御弁８３を閉弁した状態で電動モータ８２を回転させる。より具体的には、作動油の温度が適正な温度範囲よりも低い低温状態であると判定されたとき、制御部９が制御弁８３を閉弁した状態で電動モータ８２を回転させるので、作動油の粘度が油圧ユニット８の応答性に大きな影響を及ぼすほど高くなることが抑止され、四輪駆動車１００が極寒冷地を走行する場合であっても、油圧ユニット８の応答性を良好に維持することができる。

［第２の実施の形態］
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。第２の実施の形態は、特に作動油の高温時に発生し得る問題を改善するため、作動油の温度が適正な温度範囲よりも高い高温状態であると判定されたとき、制御弁８３を閉弁した状態で電動モータ８２を回転させる。以下、第２の実施の形態について、第１の実施の形態と異なる部分について重点的に説明する。

第２の実施の形態に係る駆動力伝達装置は、図１〜４を参照して説明した第１の実施の形態と概ね同様に構成されているが、連通路８５の少なくとも一部が車両走行に伴って冷却される部位に配置され、作動油の温度が適正な温度範囲よりも高い高温状態であると判定されたとき、制御部９が制御弁８３を閉弁した状態で電動モータ８２を回転させる点が第１の実施の形態と異なる。本実施の形態に係る連通路８５は、図示は省略しているが、例えば車両走行による風を受ける部位や、放熱フィンの近傍に配置される。

図６は、第２の実施の形態において、制御部９のＣＰＵ９２が作動油の温度を適正化するために実行する処理の具体例を示すフローチャートである。このフローチャートにおけるステップＳ１及びＳ３〜Ｓ５の処理内容は、第１の実施の形態と同様である。

本実施の形態において、ＣＰＵ９２は、ステップＳ１で取得した油温が第１の高温閾値以上か否かを判定する（ステップＳ２）。この第１の高温閾値は、作動油の粘度の低下により、油圧ポンプ８１の内部漏れやオリフィス８５１を通過する作動油の流量が増大しやすくなる程度の温度である。ＣＰＵ９２は、油温が第１の高温閾値以上である場合（Ｓ２：Ｙｅｓ）、制御弁８３への制御電流をゼロとして制御弁８３を全閉状態にし（ステップＳ３）、電動モータ８２にモータ電流を供給する（ステップＳ４）。このステップＳ４において電動モータ８２に供給する電流は、例えば電動モータ８２の定格電流である。

次に、ＣＰＵ９２は、再度油温を取得し（ステップＳ５）、取得した油温が第２の高温閾値以下か否かを判定する（ステップＳ６）。この第２の高温閾値は、ステップＳ２における第１の高温閾値よりも低い温度であり、第１の高温閾値と第２の高温閾値との温度差は例えば５〜１０℃である。この判定で油温が第２の高温閾値以下でなければ（Ｓ６：Ｎｏ）、ステップＳ３以降の処理を再度実行し、油温が第２の低温閾値以下であれば（Ｓ６：Ｙｅｓ）図６に示すフローチャートの処理を一旦終了し、所定時間経過後に再度ステップＳ１以降の処理を実行する。

（第２の実施の形態の作用及び効果）
以上説明した第２の実施の形態によれば、作動油の温度が適正な温度範囲よりも高い高温状態であると判定されたとき、制御弁８３を閉弁した状態で電動モータ８２を回転させるので、作動油が冷却される。これにより、高温時に作動油がオリフィス８５１を通過しやすくなることや油圧ポンプ８１の内部漏れ等に起因して、シリンダ室２２０に作動油を供給するために必要な電動モータ８２の回転数が増大することにより油圧ユニット８の応答性が低下することが抑制される。

（付記）
以上、本発明を実施の形態に基づいて説明したが、これらの実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施の形態の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない点に留意すべきである。

また、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変形して実施することが可能である。例えば、四輪駆動車１００の構成は、図１に例示したものに限らず、適宜変形することが可能であり、例えば噛み合いクラッチ１２を省略して二輪駆動状態での走行時にプロペラシャフト１０８が常に回転するようにすることも可能である。

また、駆動力配分機構１０の構成も、図２，３に例示したものに限らず、例えばプロペラシャフト１０８とピニオンギヤシャフト３２との間で伝達される駆動力を摩擦クラッチによって調整可能なものであってもよい。あるいは、駆動力配分機構１０が差動歯車機構４を有さず、後輪側のドライブシャフト１０７Ｌ，１０７Ｒのそれぞれに対応して一対の摩擦クラッチが配置されていてもよい。

また、第１の実施の形態と第２の実施の形態とを組み合わせることも可能である。具体的には、作動油の温度の検出値又は推定値が第１の低温閾値よりも低い場合もしくは第１の高温閾値よりも高い場合に、制御弁８３を閉弁した状態で電動モータ８２を回転させてもよい。この場合、連通路８５は、その少なくとも一部が比較的温度が変化しにくい部位に配置されていることが望ましい。

１…駆動力伝達装置 １００…四輪駆動車
１０２…エンジン（駆動源） １０４Ｌ，１０４Ｒ…前輪（主駆動輪）
１０５Ｌ，１０５Ｒ…後輪（補助駆動輪） ２２０…シリンダ室
５０…ピストン ５３…摩擦クラッチ
５３１…インナクラッチプレート ５３２…アウタクラッチプレート
８…油圧ユニット ８０…リザーバ
８１…油圧ポンプ ８２…電動モータ
８３…制御弁 ８４…配管
８５…連通路 ８５１…オリフィス
９…制御部 Ｈ…発熱源

Claims (3)

1. 駆動源の駆動力が主駆動輪及び補助駆動輪に伝達される四輪駆動車に搭載され、前記補助駆動輪へ伝達される駆動力を調節可能な駆動力伝達装置であって、
   複数のクラッチプレートの摩擦接触により駆動力を伝達する摩擦クラッチと、
   シリンダ室の油圧によって前記摩擦クラッチを押圧するピストンと、
   前記シリンダ室に作動油を供給する油圧ユニットと、
   前記油圧ユニットを制御する制御部とを備え、
   前記油圧ユニットは、リザーバから作動油を吸入して吐出する油圧ポンプ、前記制御部から供給されるモータ電流によって前記油圧ポンプを作動させる電動モータ、前記制御部からの制御電流に応じて前記シリンダ室に供給される作動油を調圧する制御弁、及び前記油圧ポンプと前記制御弁との間の配管から前記リザーバに作動油を戻す連通路とを有し、
   前記制御部は、前記補助駆動輪への駆動力の伝達が不要な状態で、前記作動油の温度の検出値又はその関連値に基づいて前記作動油の温度が適正な温度範囲外であると判定されたとき、前記制御弁を閉弁した状態で前記電動モータを回転させる、
   駆動力伝達装置。
2. 前記連通路は、その少なくとも一部が発熱源の熱を受ける部位に配置され、
   前記制御部は、前記作動油の温度が前記適正な温度範囲よりも低い低温状態であると判定されたとき、前記制御弁を閉弁した状態で前記電動モータを回転させる、
   請求項１に記載の駆動力伝達装置。
3. 前記連通路は、その少なくとも一部が車両走行に伴って冷却される部位に配置され、
   前記制御部は、前記作動油の温度が前記適正な温度範囲よりも高い高温状態であると判定されたとき、前記制御弁を閉弁した状態で前記電動モータを回転させる、
   請求項１又は２に記載の駆動力伝達装置。

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