JP2022056860A - デファレンシャルの過昇温防止装置 - Google Patents

Abstract

【課題】運転者に煩わしさを与えることなく、デファレンシャルの過昇温を確実に防止することが可能なデファレンシャルの過昇温防止装置を提供する。【解決手段】デファレンシャルの過昇温防止装置１を構成するＴＣＵ７０は、リヤデフ４７の油温が第１しきい値を超えている場合に、該油温と、該油温が第１のしきい値を超えている時間との乗算値を積算して該乗算値の積算値（消費寿命）を取得する積算部７０１と、上記積算値が所定値（有限寿命）を超えたか否かを判定する判定部７０２と、上記積算値が所定値を超えていない場合には、第１しきい値よりも高い第２しきい値を選択し、上記積算値が所定値を超えている場合には、第２しきい値を、第１しきい値以下の第３しきい値に持ち替える持替部７０３と、油温が第２しきい値以上である場合、及び、油温が第３しきい値以上である場合に、油温が上昇していることを提示する提示部７０４とを備える。【選択図】 図１

Description

本発明は、デファレンシャルの過昇温防止装置に関する。

エンジン等で発生した駆動力は変速機によって変換された後、デファレンシャルを介して車両の駆動輪に伝達される。デファレンシャルは、ハイポイドギヤ等を含んで構成され、駆動軸の回転数を減速するとともに、車両旋回時に、内側の車輪（旋回内輪）と外側の車輪（旋回外輪）との速度差（回転差）を許容しつつ内外輪に駆動力を振り分けることにより、車両の操縦性を向上させる（例えば、特許文献１参照）。

ところで、デファレンシャルを構成するギヤ（特にハイポイドギヤ）は、組み立て時や工場出荷時等の新品状態では歯面の慣らしや馴染みが付いていないため、ギヤ摺動部の発熱による昇温が大きく、連続して高負荷の運転状態（例えばトーイング等）が続くと高温になりやすい。

デファレンシャルが高温になり、オイルも高温になると、オイルの粘度が低下して油膜切れが起こり、ギヤ歯面の異常摩耗やスコーリングが発生するとともに、オイルの早期劣化による潤滑性能の低下や樹脂・ゴム部品の高温劣化による寿命低下を招くおそれがある。

そのため、デファレンシャルの油温をモニタリング（測定）するための油温センサを設け、油温が予め定められたしきい値を超えた場合に（すなわち高油温時に）、デファレンシャルを保護する観点から、警告灯を点灯させて運転者に注意を促す機能を有するものが知られている。

特開２００３－２８２７９号公報

上述したように、使用開始後、デファレンシャル（特にハイポイドギヤ歯面）の初期馴染みが付くまでは、デファレンシャル（特にギヤ摺動部）の発熱による昇温が大きく、連続して高負荷の運転状態が続くと高温になりやすい。しかしながら、デファレンシャル（各部品）は、高油温環境化での熱劣化に対する有限寿命を有しており、高油温になったとしても即故障・破損に至るわけではない。

そのため、特に、使用開始後、例えば、初期馴染みが付くまでに、警告灯の不必要な点灯が生じるおそれがあった。また、不必要な点灯にもかかわらず、例えば、トーイング等の高負荷運転を控える必要や、停車して油温が下がるのを待つ必要が生じるおそれ、すなわち、運転者に煩わしさを与えるおそれがあった。

本発明は、上記問題点を解消する為になされたものであり、運転者に煩わしさを与えることなく、デファレンシャルの過昇温を確実に防止することが可能なデファレンシャルの過昇温防止装置を提供することを目的とする。

本発明に係るデファレンシャルの過昇温防止装置は、デファレンシャルの油温を検出する油温検出手段と、油温検出手段により検出された油温が第１しきい値を超えている場合に、該油温と、該油温が第１のしきい値を超えている時間との乗算値を積算して該乗算値の積算値を取得する積算手段と、積算手段により取得された上記積算値が所定値を超えたか否かを判定する判定手段と、判定手段により上記積算値が所定値を超えていないと判定された場合には、第１しきい値よりも高い第２しきい値を選択し、上記積算値が所定値を超えていると判定された場合には、第２しきい値を、第１しきい値以下の第３しきい値に持ち替える持替手段と、持替手段により、第２しきい値が選択された場合には、油温が第２しきい値以上である場合に、油温が上昇していることを提示し、持替手段により、第３しきい値に持ち替えられた場合には、油温が第３しきい値以上である場合に、油温が上昇していることを提示する提示手段とを備えることを特徴とする。

本発明に係るデファレンシャルの過昇温防止装置によれば、デファレンシャルの油温が第１しきい値を超えている場合に、該油温と、該油温が第１のしきい値を超えている時間との乗算値が積算されて該乗算値の積算値が取得されるとともに、上記積算値が所定値を超えたか否かが判定され、上記積算値が所定値を超えていないと判定された場合には、第１しきい値よりも高い第２しきい値が選択され、上記積算値が所定値を超えていると判定された場合には、第２しきい値が、第１しきい値以下の第３しきい値に持ち替えられる。そして、第２しきい値が選択された場合には、油温が第２しきい値以上である場合に、油温が上昇していることが提示され、第３しきい値に持ち替えられた場合には、油温が第３しきい値以上である場合に、油温が上昇していることが提示される。そのため、上記積算値が所定値を超えるまでは、第１しきい値よりも高い第２しきい値が選択されることにより、不必要な情報提示（警告）が行われることを防止することができ（すなわち、真に必要なときに限り運転者にその旨を提示することができ）、運転者に煩わしさを与えることを防止することができる。一方、上記積算値が所定値を超えた後は、第２しきい値が、第１しきい値以下の第３しきい値に持ち替えられるため、より確実に、油温（すなわちデファレンシャルの温度）が過度に上昇していること（又は、油温が過度に上昇するおそれがあること）を運転者に認識させることができる。その結果、運転者に煩わしさを与えることなく、デファレンシャルの過昇温を確実に防止することが可能となる。

また、本発明に係るデファレンシャルの過昇温防止装置は、油温が第２しきい値以上である場合、及び、油温が第３しきい値以上である場合に、パワーユニットの出力を低減するように指示を出す出力低減指示手段をさらに備えることが好ましい。

この場合、油温が第２しきい値以上である場合、及び、油温が第３しきい値以上である場合に、パワーユニットの出力が低減される。すなわち、デファレンシャルの使用状況に応じて、真に必要なときに限り、パワーユニットの出力が低減される。そのため、運転者に煩わしさを与えることなく、デファレンシャルの過昇温をより確実に防止することが可能となる。

本発明に係るデファレンシャルの過昇温防止装置は、デファレンシャルが新品に交換されたときに上記積算値をリセットするリセット手段をさらに備えることが好ましい。

このようにすれば、デファレンシャルが新品に交換されたときに上記積算値をリセットすること（すなわち初期状態に戻すこと）ができる。よって、デファレンシャルの交換後も、デファレンシャルの過昇温を防止することが可能となる。

本発明に係るデファレンシャルの過昇温防止装置では、上記デファレンシャルが、リヤデファレンシャルであることが好ましい。

このようにすれば、リヤデファレンシャルに好適に適用することができ、運転者に煩わしさを与えることなく、リヤデファレンシャルの過昇温を確実に防止することができる。

本発明によれば、運転者に煩わしさを与えることなく、デファレンシャルの過昇温を確実に防止することが可能となる。

実施形態に係るデファレンシャルの過昇温防止装置、及び、該デファレンシャルの過昇温防止装置が適用されたリヤデファレンシャルを備える車両の構成を示すブロック図である。 実施形態に係るデファレンシャルの過昇温防止装置による、リヤデファレンシャルの過昇温防止処理の処理手順を示すフローチャートである。 実施形態に係るデファレンシャルの過昇温防止装置の動作（油温と、各しきい値と、油温と時間との乗算値の積算値（消費寿命）との関係）を説明するための図である。

以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、特に区別する必要がある場合を除いて、図中、同一又は相当部分には同一符号を用いることとする。また、各図において、同一要素には同一符号を付して重複する説明を省略する。

まず、図１を用いて、第１実施形態に係るデファレンシャルの過昇温防止装置１の構成について説明する。図１は、デファレンシャルの過昇温防止装置１、及び、該デファレンシャルの過昇温防止装置１が適用されたリヤデファレンシャル４７を備えるＡＷＤ（Ａｌｌ Ｗｈｅｅｌ Ｄｒｉｖｅ：全輪駆動）車４の構成を示すブロック図である。

エンジン２０（特許請求の範囲に記載のパワーユニットに相当）は、どのような形式のものでもよいが、例えば水平対向型の筒内噴射式４気筒ガソリンエンジンである。エンジン２０では、エアクリーナ（図示省略）から吸入された空気が、吸気管に設けられた電子制御式スロットルバルブ（以下、単に「スロットルバルブ」ともいう）８５により絞られ、インテークマニホールドを通り、エンジン２０に形成された各気筒に吸入される。ここで、エアクリーナから吸入された空気の量はエアフローメータにより検出される。さらに、スロットルバルブ８５には、該スロットルバルブ８５の開度を検出するスロットル開度センサ８３が配設されている。各気筒には、燃料を噴射するインジェクタが取り付けられている。また、各気筒には混合気に点火する点火プラグ、及び該点火プラグに高電圧を印加するイグナイタ内蔵型コイルが取り付けられている。エンジン２０の各気筒では、吸入された空気とインジェクタによって噴射された燃料との混合気が点火プラグにより点火されて燃焼する。燃焼後の排気ガスは排気管を通して排出される。

上述したエアフローメータ、スロットル開度センサ８３に加え、エンジン２０のカムシャフト近傍には、エンジン２０の気筒判別を行うためのカム角センサ８１が取り付けられている。また、エンジン２０のクランクシャフト近傍には、クランクシャフトの位置を検出するクランク角センサ８２が取り付けられている。これらのセンサは、後述するエンジン・コントロールユニット（以下「ＥＣＵ」という）８０に接続されている。また、ＥＣＵ８０には、アクセルペダルの踏み込み量すなわちアクセルペダルの開度を検出するアクセル開度センサ８４、及び、エンジン２０の冷却水の温度を検出する水温センサ等の各種センサも接続されている。

エンジン２０の出力軸（クランク軸）２１には、クラッチ機能とトルク増幅機能を持つトルクコンバータ２２、及び、前後進切替機構３１を介して、エンジン２０からの駆動力を変換して出力する無段変速機３０が接続されている。

トルクコンバータ２２は、主として、ポンプインペラ２３、タービンランナ２４、及びステータ２５から構成されている。出力軸２１に接続されたポンプインペラ２３がオイルの流れを生み出し、ポンプインペラ２３に対向して配置されたタービンランナ２４がオイルを介してエンジン２０の動力を受けて出力軸を駆動する。両者の間に位置するステータ２５は、タービンランナ２４からの排出流（戻り）を整流し、ポンプインペラ２３に還元することでトルク増幅作用を発生させる。

また、トルクコンバータ２２は、入力と出力とを直結状態にするロックアップクラッチ２６を有している。トルクコンバータ２２は、ロックアップクラッチ２６が締結されていないとき（非ロックアップ状態のとき）はエンジン２０の駆動力をトルク増幅して無段変速機３０に伝達し、ロックアップクラッチ２６が締結されているとき（ロックアップ時）はエンジン２０の駆動力を無段変速機３０に直接伝達する。トルクコンバータ２２を構成するタービンランナ２４の回転数（タービン回転数）は、タービン回転センサ７９により検出される。検出されたタービン回転数は、後述するトランスミッション・コントロールユニット（以下「ＴＣＵ」という）７０に出力される。

前後進切替機構３１は、駆動輪の正転と逆転（ＡＷＤ車４の前進と後進）とを切り替えるものである。前後進切替機構３１は、主として、ダブルピニオン式の遊星歯車列（図示省略）、前進クラッチ及び後進ブレーキを備えている。前後進切替機構３１では、前進クラッチ、及び後進ブレーキそれぞれの状態を制御することにより、エンジン出力の伝達経路を切り替えることが可能に構成されている。

無段変速機３０は、前後進切替機構３１を介してトルクコンバータ２２のタービン軸と接続されるプライマリ軸３２と、該プライマリ軸３２と平行に配設されたセカンダリ軸３７とを有している。プライマリ軸３２には、プライマリプーリ３４が設けられている。プライマリプーリ３４は、プライマリ軸３２に接合された固定シーブ３４ａと、該固定シーブ３４ａに対向して、プライマリ軸３２の軸方向に摺動自在に装着された可動シーブ３４ｂとを有し、それぞれのシーブ３４ａ，３４ｂのコーン面間隔、すなわちプーリ溝幅を変更できるように構成されている。一方、セカンダリ軸３７には、セカンダリプーリ３５が設けられている。セカンダリプーリ３５は、セカンダリ軸３７に接合された固定シーブ３５ａと、該固定シーブ３５ａに対向して、セカンダリ軸３７の軸方向に摺動自在に装着された可動シーブ３５ｂとを有し、プーリ溝幅を変更できるように構成されている。

プライマリプーリ３４とセカンダリプーリ３５との間には駆動力を伝達するチェーン３６が掛け渡されている。プライマリプーリ３４及びセカンダリプーリ３５の溝幅を変化させて、各プーリ３４，３５に対するチェーン３６の巻き付け径の比率（プーリ比）を変化させることにより、変速比が無段階に変更される。ここで、チェーン３６のプライマリプーリ３４に対する巻き付け径をＲｐとし、セカンダリプーリ３５に対する巻き付け径をＲｓとすると、変速比ｉは、ｉ＝Ｒｓ／Ｒｐで表される。よって、変速比ｉは、プライマリプーリ回転数Ｎｐをセカンダリプーリ回転数Ｎｓで除算する（ｉ＝Ｎｐ／Ｎｓ）ことにより求められる。

ここでプライマリプーリ３４（可動シーブ３４ｂ）には油圧室３４ｃが形成されている。一方、セカンダリプーリ３５（可動シーブ３５ｂ）には油圧室３５ｃが形成されている。プライマリプーリ３４、セカンダリプーリ３５それぞれの溝幅は、プライマリプーリ３４の油圧室３４ｃに導入されるプライマリ油圧と、セカンダリプーリ３５の油圧室３５ｃに導入されるセカンダリ油圧とを調節することにより設定・変更される。

無段変速機３０のセカンダリ軸３７は、一対のギヤ（リダクションドライブギヤ、リダクションドリブンギヤ）からなるリダクションギヤ３８を介して、カウンタ軸３９につながれており、無段変速機３０で変換された駆動力は、リダクションギヤ３８を介して、カウンタ軸３９に伝達される。カウンタ軸３９は、一対のギヤ（カウンタドライブギヤ、カウンタドリブンギヤ）からなるカウンタギヤ４０を介して、フロントドライブシャフト４３につながれている。カウンタ軸３９に伝達された駆動力は、カウンタギヤ４０、及び、フロントドライブシャフト４３を介してフロントデファレンシャル（以下「フロントデフ」ともいう）４４に伝達される。

フロントデフ４４は、例えば、ハイポイドギヤ４４ａを介して駆動力が入力されるベベルギヤ式の差動装置である。フロントデフ４４からの駆動力は、左前輪ドライブシャフト４５Ｌを介して左前輪１０ＦＬに伝達されるとともに、右前輪ドライブシャフト４５Ｒを介して右前輪１０ＦＲに伝達される。

一方、上述したカウンタ軸３９上のカウンタギヤ４０（カウンタドライブギヤ）の後段には、リヤデファレンシャル４７に伝達される駆動力を調節するトランスファクラッチ４１が介装されている。トランスファクラッチ４１は、４輪の駆動状態（例えば前輪１０ＦＬ，１０ＦＲのスリップ状態等）やエンジントルクなどに応じて締結力（すなわち後輪（従駆動輪）１０ＲＬ，１０ＲＲへのトルク分配率）が制御される。よって、カウンタ軸３９に伝達された駆動力は、トランスファクラッチ４１の締結力に応じて分配され、後輪１０ＲＬ，１０ＲＲ側にも伝達される。

より具体的には、カウンタ軸３９の後端は、一対のギヤ（トランスファドライブギヤ、トランスファドリブンギヤ）からなるトランスファギヤ４２を介して、車両後方へ延在するプロペラシャフト４６とつながれている。よって、カウンタ軸３９に伝達され、トランスファクラッチ４１によって調節（分配）された駆動力は、トランスファギヤ４２（トランスファドリブンギヤ）から、プロペラシャフト４６を介してリヤデファレンシャル（以下「リヤデフ」ともいう）４７に伝達される。

リヤデフ４７は、例えば、ハイポイドギヤ４７ａを介して駆動力が入力されるベベルギヤ式の差動装置である。リヤデフ４７には左後輪ドライブシャフト４８Ｌ及び右後輪ドライブシャフト４８Ｒが接続されている。リヤデフ４７からの駆動力は、左後輪ドライブシャフト４８Ｌを介して左後輪１０ＲＬに伝達されるとともに、右後輪ドライブシャフト４８Ｒを介して右後輪１０ＲＲに伝達される。

上述したように駆動力伝達系が構成されることにより、例えば、セレクトレバーがＤレンジに操作された場合には、エンジン出力が無段変速機３０のプライマリ軸３２に入力される。無段変速機３０により変換された駆動力は、セカンダリ軸３７から出力され、リダクションギヤ３８、カウンタ軸３９、カウンタギヤ４０を介してフロントドライブシャフト４３に伝達される。そして、フロントデフ４４によって駆動力が左右に分配され、左右の前輪１０ＦＬ，１０ＦＲに伝達される。したがって、左右の前輪１０ＦＬ，１０ＦＲは、ＡＷＤ車４が走行状態にあるときには、常に駆動される。

一方、カウンタ軸３９に伝達された駆動力の一部は、トランスファクラッチ４１、及びトランスファギヤ４２を介してプロペラシャフト４６に伝達される。ここで、トランスファクラッチ４１に所定のクラッチトルクが付与されると、そのクラッチトルクに応じて分配された駆動力がプロペラシャフト４６に出力される。そして、リヤデフ４７を介して駆動力が後輪１０ＲＬ，１０ＲＲにも伝達される。これにより、ＡＷＤ車４では、ＦＦベースのパートタイム式ＡＷＤ車としての機能が発揮される。

各車輪１０ＦＲ～１０ＲＲ（以下、すべての車輪１０ＦＲ～１９ＲＲを総称して車輪１０ということもある）それぞれには、車輪１０ＦＲ～１０ＲＲを制動するブレーキ１１ＦＲ～１１ＲＲ（以下、すべてのブレーキ１１ＦＲ～１１ＲＲを総称してブレーキ１１ということもある）が取り付けられている。また、各車輪１０ＦＲ～１０ＲＲそれぞれには、車輪回転速度を検出する車輪速センサ１２ＦＲ～１２ＲＲ（以下、すべての車輪速センサ１２ＦＲ～１２ＲＲを総称して車輪速センサ１２ということもある）が取り付けられている。

車輪速センサ１２は、車輪１０とともに回転するロータ（ギヤロータ、又は磁気ロータ）による磁界の変化を検出する非接触型センサであり、例えば、ロータ回転をホール素子やＭＲ素子で検出する半導体方式が好適に用いられる。

また、このＡＷＤ車４には、例えば、オーバースピードでコーナーに侵入した際や、急激なハンドル操作などによって車両姿勢（挙動）が乱れた際に、横滑りを防ぎ、優れた走行安定性を確保するＶＤＣコントロールユニット（以下「ＶＤＣＵ」という）５０が搭載されている。

無段変速機３０を変速させるための油圧、すなわち、上述したプライマリ油圧及びセカンダリ油圧は、コントロールバルブ６０によってコントロールされる。コントロールバルブ６０は、スプールバルブと該スプールバルブを動かすソレノイドバルブ（電磁バルブ）を用いてコントロールバルブ６０内に形成された油路を開閉することで、オイルポンプ６２から吐出された油圧を調節して、プライマリプーリ３４の油圧室３４ｃ及びセカンダリプーリ３５の油圧室３５ｃに供給する。同様に、コントロールバルブ６０は、スプールバルブと該スプールバルブを動かすソレノイドバルブ（電磁バルブ）６１を用いてコントロールバルブ６０内に形成された油路を開閉することで、オイルポンプ６２から吐出された油圧を調節して、トランスファクラッチ４１に各クラッチを締結／解放するための油圧を供給する。ここで、トランスファクラッチ４１に供給する油圧を調節するソレノイドバルブ６１としては、例えば、印加電圧のデューティ比に応じて駆動量を制御できるデューティソレノイドなどが用いられる。

無段変速機３０の変速制御は、ＴＣＵ７０によって実行される。すなわち、ＴＣＵ７０は、上述したコントロールバルブ６０を構成するソレノイドバルブ（電磁バルブ）の駆動を制御することにより、プライマリプーリ３４の油圧室３４ｃ及びセカンダリプーリ３５の油圧室３５ｃに供給する油圧を調節して、無段変速機３０の変速比を変更する。同様に、ＴＣＵ７０は、上述したコントロールバルブ６０を構成するソレノイドバルブ６１の駆動を制御することにより、トランスファクラッチ４１に供給する油圧を調節して、後輪１０ＲＬ，１０ＲＲへ伝達される駆動力の分配比率を調節する。

上述したように、無段変速機３０の変速制御及びトランスファクラッチ４１の締結・解放制御（駆動力配分制御）などはＴＣＵ７０によって実行される。ここで、ＴＣＵ７０には、例えばＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）１００を介して、エンジン２０を総合的に制御するＥＣＵ８０、ＶＤＣＵ５０、及び、メータ・コントロールユニット（以下「ＭＣＵ」という）９０等と相互に通信可能に接続されている。また、ＣＡＮ１００には、例えば、コネクタを介して、外部診断機９５を接続できるように構成されている。

ＴＣＵ７０、ＥＣＵ８０、ＶＤＣＵ５０、及び、ＭＣＵ９０は、それぞれ、演算を行うマイクロプロセッサ、該マイクロプロセッサに各処理を実行させるためのプログラム等を記憶するＥＥＰＲＯＭ、演算結果などの各種データを記憶するＲＡＭ、バッテリによってその記憶内容が保持されるバックアップＲＡＭ、及び、入出力Ｉ／Ｆ等を有して構成されている。

ＥＣＵ８０では、カム角センサ８１の出力から気筒が判別され、クランク角センサ８２の出力によって検出されたクランクシャフトの回転位置の変化からエンジン回転数が求められる。また、ＥＣＵ８０では、上述した各種センサから入力される検出信号に基づいて、吸入空気量、アクセルペダル開度、混合気の空燃比、及び、水温等の各種情報が取得される。そして、ＥＣＵ８０は、取得したこれらの各種情報に基づいて、燃料噴射量や点火時期、並びにスロットルバルブ８５等の各種デバイスを制御することによりエンジン２０を総合的に制御する。また、ＥＣＵ８０では、例えば、吸入空気量とエンジン回転数とに基づいて、エンジン２０の出力トルクが求められる。

ＥＣＵ８０は、ＣＡＮ１００を介して、エンジン２０の出力トルクを低減する出力ダウン要求（詳細は後述する）をＴＣＵ７０から受信する。そして、ＥＣＵ８０は、ＴＣＵ７０から受信した出力ダウン要求に基づいて、リヤデフ４７の温度が過度に上昇しないように、エンジン２０の出力トルクを低減する。より具体的には、ＥＣＵ８０は、出力ダウン要求に応じて、例えば、スロットルバルブ８５の開度を閉じ側に制御（補正）して、エンジン２０の出力トルクを低減する。

また、ＥＣＵ８０は、ＣＡＮ１００を介して、エンジン回転数、エンジントルク（出力トルク）、アクセルペダル開度、及び、エンジン水温（冷却水温度）等の各種情報をＴＣＵ７０に送信する。

ＶＤＣＵ５０には、４つの車輪速センサ１２ＦＬ～１２ＲＲ、操舵角センサ１６、前後加速度（前後Ｇ）センサ５５、横加速度（横Ｇ）センサ５６、及び、ブレーキスイッチ５７などが接続されている。車輪速センサ１２ＦＬ～１２ＲＲは、上述したように、車輪１０ＦＬ～１０ＲＲの中心に取り付けられた歯車の回転を磁気ピックアップ等によって検出することにより、車輪１０ＦＬ～１０ＲＲの回転状態（車輪１０ＦＬ～１０ＲＲの回転回数を含む）を検出する。前後加速度センサ５５は、ＡＷＤ車４に作用する前後方向の加速度（以下、単に「加速度」ともいう）を検出し、横加速度センサ５６は、ＡＷＤ車４に作用する横方向の加速度を検出する。また、操舵角センサ１６は、ピニオンシャフトの回転角を検出することにより、操舵輪である前輪１０ＦＬ，１０ＦＲの転舵角（すなわちステアリングホイール１５の操舵角）を検出する。

ＶＤＣＵ５０は、ブレーキペダルの操作量（踏み込み量）に応じてブレーキアクチュエータを駆動して車両を制動するとともに、車両挙動を各種センサ（例えば車輪速センサ１２、操舵角センサ１６、加速度センサ５５，５６、ヨーレートセンサ等）により検知し、自動加圧によるブレーキ制御とエンジン２０のトルク制御により、横滑りを抑制し、旋回時の車両安定性を確保する。すなわち、ＶＤＣＵ５０は、例えば、オーバースピードでコーナーに侵入した際や、急激なハンドル操作などによって車両姿勢（挙動）が乱れた際に、横滑りを防ぎ、優れた走行安定性を確保する。より具体的には、ＶＤＣＵ５０は、車両姿勢（挙動）等を上記センサ等によって検知し、オーバーステアと判断するとコーナー外側の前輪１０ＦＬ，１０ＦＲにブレーキをかけ、逆にアンダーステアと判断した場合は、エンジン出力を落とすとともにコーナー内側の後輪１０ＲＬ，１０ＲＲにブレーキをかける等のコントロールを、運転状況に応じて自動的に制御する。なお、ＶＤＣＵ５０は、上記ＶＤＣ（横滑り防止）機能に加えて、ＡＢＳ（アンチロックブレーキ）機能や、ＴＣＳ（トラクションコントロール）機能も有している。

ＶＤＣＵ５０は、検出した各車輪１０の車輪速（各車輪１０の回転回数）、操舵角、前後加速度、横加速度、及び、制動情報（ブレーキング情報）等を、ＣＡＮ１００を介してＴＣＵ７０に送信する。

ＭＣＵ９０は、例えば、コンビネーションメータ内やダッシュボードの上部などに配設されたＬＣＤディスプレイ等からなる表示部９１（マルチファンクションディスプレイ）と接続されており、該表示部９１を駆動して、例えば、車両４やエンジン２０等の状態や各種情報を運転者に提示する。特に、ＭＣＵ９０は、ＴＣＵ７０から送信された提示情報（詳細は後述する）を受信した際に、表示部９１を駆動して、例えば、リヤデフ４７の温度が過度に上昇している旨（又は、温度が過度に上昇するおそれがある旨）を提示（警告灯を点灯又は点滅させたり、文字等で表示）する。これにより、運転者の注意を喚起し、高負荷連続運転を抑制するように促す。なお、同時に音声等を出力するようにしてもよい。

外部診断機９５は、リヤデフ４７が新品に交換されたときに、使用を開始してからのリヤデフ４７の油温と、該油温が第１のしきい値を超えている時間との乗算値の積算値（リヤデフ４７の消費寿命、詳細は後述する）をリセット（初期化）するリセット情報をＣＡＮ１００を介してＴＣＵ７０に送信する。

例えば、車両のディーラでは、リヤデフ４７を新品に交換したときに、外部診断機９５を用いて、リヤデフ４７の油温と、該油温が第１のしきい値を超えている時間との乗算値の積算値（消費寿命）をリセットする。なお、ＴＣＵ７０は、リセット情報を受信したときに、メモリに記憶されている上記積算値（消費寿命）の値をリセット（すなわちゼロに初期化）する（詳細は後述する）。

ＴＣＵ７０には、上述したタービン回転センサ７９に加えて、リヤデフ４７の油温を検出する油温センサ７６（特許請求の範囲に記載の油温検出手段に相当）、セカンダリ軸（出力軸）３７の回転数を検出する出力軸回転センサ７７、シフトレバーの選択位置を検出するレンジスイッチ７８等が接続されている。

また、上述したように、ＴＣＵ７０は、ＣＡＮ１００を介して、ＶＤＣＵ５０から、各車輪１０の車輪速（各車輪１０の回転回数）、操舵角、前後加速度、横加速度、及び、制動情報等を受信するとともに、ＥＣＵ８０から、エンジン回転数、エンジントルク（出力トルク）、アクセルペダル開度、及び、エンジン水温等の情報を受信する。また、ＴＣＵ７０は、ＣＡＮ１００を介して、外部診断機９５から上記積算値をリセットするリセット情報を受信する。一方、ＴＣＵ７０は、ＣＡＮ１００を介して、出力ダウン要求をＥＣＵ８０に送信するとともに、提示情報をＭＣＵ９０に送信する（詳細は後述する）。

ＴＣＵ７０は、変速マップに従い、ＡＷＤ車４の運転状態（例えばアクセル開度及び車速等）に応じて自動で変速比を無段階に変速する。なお、変速マップはＴＣＵ７０内のＥＥＰＲＯＭなどに格納されている。また、ＴＣＵ７０は、上述した各種センサ等から取得した各種情報に基づいて、トランスファクラッチ制御（駆動力配分制御）を実行する。

特に、ＴＣＵ７０は、運転者に煩わしさを与えることなく、リヤデフ４７の過昇温を確実に防止するする機能を有している。そのため、ＴＣＵ７０は、積算部７０１、判定部７０２、持替部７０３、提示部７０４、出力低減指示部７０５、及び、リセット部７０６を機能的に有している。ＴＣＵ７０では、ＥＥＰＲＯＭ等に記憶されているプログラムがマイクロプロセッサによって実行されることにより、積算部７０１、判定部７０２、持替部７０３、提示部７０４、出力低減指示部７０５、及び、リセット部７０６の各機能が実現される。

積算部７０１は、リヤデフ４７の使用が開始されてから、油温センサ７６により検出されたリヤデフ４７の油温が第１しきい値（例えば１２０℃）を超えている場合に、該油温と、該油温が第１のしきい値を超えている時間との乗算値を積算して該乗算値の積算値（Σ（油温×時間））（以下「消費寿命」ということもある）を取得する。すなわち、積算部７０１は、特許請求の範囲に記載の積算手段として機能する。なお、取得された上記積算値（消費寿命）は、判定部７０２に出力される。

判定部７０２は、積算部７０１により取得された積算値（消費寿命）が所定値（有限寿命）を超えたか否かを判定する。すなわち、判定部７０２は、特許請求の範囲に記載の判定手段として機能する。なお、判定部７０２による判定結果は、持替部７０３に出力される。

持替部７０３は、判定部７０２により上記積算値（消費寿命）が所定値（有限寿命）を超えていないと判定された場合には、第１しきい値よりも高い第２しきい値（例えば１５０℃）をしきい値として選択し、上記積算値（消費寿命）が所定値（有限寿命）を超えていると判定された場合には、第２しきい値を、第１しきい値以下の第３しきい値（例えば１１０℃）に持ち替える。すなわち、持替部７０３は、特許請求の範囲に記載の持替手段として機能する。なお、持替部７０３により選択されたしきい値（第２しきい値又は第３しきい値）は、提示部７０４、及び、出力低減指示部７０５に出力される。

提示部７０４は、持替部７０３により、第２しきい値が選択された場合には、油温が第２しきい値以上である場合に、運転者に対して、リヤデフ４７の油温が過度に上昇している旨（又は、油温が過度に上昇するおそれがある旨）を提示するための提示情報を生成し、ＣＡＮ１００を介してＭＣＵ９０に送信する。また、提示部７０４は、持替部７０３により、しきい値が第３しきい値に持ち替えられた場合には、油温が第３しきい値以上である場合に、運転者に対して、リヤデフ４７の油温が過度に上昇している旨（又は、油温が過度に上昇するおそれがある旨）を提示するための提示情報を生成し、ＣＡＮ１００を介してＭＣＵ９０に送信する。なお、上述したように、ＭＣＵ９０は、提示情報を受け取ったときに、表示部９１を駆動して、例えば、リヤデフ４７の温度が過度に上昇している旨（又は、過度に上昇するおそれがある旨）を提示（警告灯の点灯や文字等で表示）する。すなわち、提示部７０４、及び、ＭＣＵ９０、表示部９１は、特許請求の範囲に記載の提示手段として機能する。

出力低減指示部７０５は、リヤデフ４７の油温が第２しきい値以上である場合、及び、油温が第３しきい値以上である場合に、エンジン２０の出力を低減するように、ＣＡＮ１００を介して、出力ダウン要求（指示）をＥＣＵ８０に送信する。なお、上述したように、ＥＣＵ８０は、出力ダウン要求を受け取ったときに、例えば、スロットルバルブ８５の開度を閉じ側に制御（補正）して、エンジン２０の出力トルクを低減する。すなわち、出力低減指示部７０５、及び、ＥＣＵ８０は、特許請求の範囲に記載の出力低減指示手段として機能する。

リセット部７０６は、リヤデフ４７が新品に交換され、外部診断機９５から、リセット情報を受信した場合に、メモリに記憶されている上記積算値（消費寿命）をリセット（初期化）する。すなわち、外部診断機９５、及び、リセット部７０６は、特許請求の範囲に記載のリセット手段として機能する。なお、ＴＣＵ７０が交換されたときは、上記積算値（消費寿命）は引き継がれる。すなわち、外部診断機９５を介してデータが移される。

次に、図２及び図３を併せて参照しつつ、デファレンシャルの過昇温防止装置１の動作について説明する。図２は、デファレンシャルの過昇温防止装置１による、リヤデフ４７ａの過昇温防止処理の処理手順を示すフローチャートである。また、図３は、デファレンシャルの過昇温防止装置１の動作（油温と、各しきい値と、油温と時間との乗算値の積算値（消費寿命）との関係）を説明するための図である。本処理は、主としてＴＣＵ７０において、所定のタイミングで繰り返して実行される。

ステップＳ１００では、リヤデフ４７の油温が読み込まれる。次に、ステップＳ１０２では、リヤデフ４７の有限寿命があることを示すフラグがリセット（ゼロ）されている（すなわち、有限寿命がなくなっている）か否かについての判断が行われる。ここで、リヤデフ４７の有限寿命があることを示すフラグがリセット（ゼロ）されている（すなわち、有限寿命がなくなっている）場合（図３の時刻ｔ２～参照）には、ステップＳ１１６に処理が移行する。一方、リヤデフ４７の有限寿命があることを示すフラグがセット（１）されている（すなわち、有限寿命がある）とき（図３の時刻ｔ０～ｔ２参照）には、ステップＳ１０４に処理が移行する。なお、有限寿命があることを示すフラグは、初期状態ではセット（１）されている。

ステップＳ１０４では、リヤデフ４７の油温が第１しきい値（例えば１２０℃）以上であるか否かについての判断が行われる。ここで、油温が第１しきい値以上である場合（図３の時刻ｔ１～ｔ２参照）には、ステップＳ１０６に処理が移行する。一方、油温が第１しきい値未満のとき（図３の時刻ｔ０～ｔ１参照）には、本処理から一旦抜ける。

ステップＳ１０６では、油温と、該油温が第１のしきい値を超えている時間との乗算値が積算されて該乗算値の積算値（消費寿命）が取得（更新）される。

続いて、ステップＳ１０８では、上記積算値（消費寿命）が所定値（有限寿命）を超えたか否かについての判断が行われる。ここで、上記積算値（消費寿命）が所定値（有限寿命）を超えている場合（図３の時刻ｔ２参照）には、ステップＳ１１４において、リヤデフ４７の有限寿命があることを示すフラグがリセット（０）された後、ステップＳ１１６に処理が移行する。一方、積算値（消費寿命）が所定値（有限寿命）を超えていないとき（図３の時刻ｔ０～ｔ２参照）には、ステップＳ１１０に処理が移行する。

ステップＳ１１０では、リヤデフ４７の油温が第２しきい値（例えば１５０℃）以上であるか否かについての判断が行われる。ここで、油温が第２しきい値以上である場合には、ステップＳ１１２に処理が移行する。一方、油温が第２しきい値未満のときには、本処理から一旦抜ける。

ステップＳ１１２では、例えば、リヤデフ４７の温度が過度に上昇している旨（又は、過度に上昇するおそれがある旨）を提示するための提示情報が生成され、ＣＡＮ１００を介してＭＣＵ９０に送信される。そして、ＭＣＵ９０及び表示部９１により、リヤデフ４７の温度が過度に上昇している旨（又は、過度に上昇するおそれがある旨）が提示される。また、ＥＣＵ８０に対して、エンジン２０の出力ダウン要求が出力される。そして、ＥＣＵ８０により、例えば、スロットルバルブ８５の開度が閉じ側に制御され、エンジン２０の出力が低減される。その後、本処理から一旦抜ける。

リヤデフ４７の有限寿命があることを示すフラグがリセット（０）されている場合、ステップＳ１１６では、リヤデフ４７の油温が第３しきい値（例えば１１０℃）以上であるか否かについての判断が行われる。ここで、油温が第３しきい値以上である場合（時刻ｔ２～ｔ３、ｔ４～ｔ５）には、ステップＳ１１８に処理が移行する。一方、油温が第３しきい値未満のとき（時刻ｔ３～ｔ４、ｔ５～）には、本処理から一旦抜ける。

ステップＳ１１８では、例えば、リヤデフ４７の温度が過度に上昇している旨（又は、過度に上昇するおそれがある旨）を提示するための提示情報が生成され、ＣＡＮ１００を介してＭＣＵ９０に送信される。そして、ＭＣＵ９０及び表示部９１により、リヤデフ４７の温度が過度に上昇している旨（又は、過度に上昇するおそれがある旨）が提示される。また、ＥＣＵ８０に対して、エンジン２０の出力ダウン要求が出力される。そして、ＥＣＵ８０により、例えば、スロットルバルブ８５の開度が閉じ側に制御され、エンジン２０の出力が低減される。その後、本処理から一旦抜ける。

以上、詳細に説明したように、本実施形態によれば、リヤデフ４７の油温が第１しきい値を超えている場合に、該油温と、該油温が第１のしきい値を超えている時間との乗算値が積算されて該乗算値の積算値（消費寿命）が取得されるとともに、上記積算値（消費寿命）が所定値（有限寿命）を超えたか否かが判定され、上記積算値（消費寿命）が所定値（有限寿命）を超えていないと判定された場合には、第１しきい値よりも高い第２しきい値が選択され、上記積算値（消費寿命）が所定値（有限寿命）を超えていると判定された場合には、第２しきい値が、第１しきい値以下の第３しきい値に持ち替えられる。そして、第２しきい値が選択された場合には、油温が第２しきい値以上である場合に、運転者に対して、油温が上昇していることが提示され、第３しきい値に持ち替えられた場合には、油温が第３しきい値以上である場合に、運転者に対して、油温が上昇していることが提示される。そのため、上記積算値（消費寿命）が所定値（有限寿命）を超えるまでは、第１しきい値よりも高い第２しきい値が選択されることにより、不必要な情報提示（警告）が行われることを防止することができ（すなわち、真に必要なときに限り運転者にその旨を提示することができ）、運転者に煩わしさを与えることを防止することができる。一方、上記積算値（消費寿命）が所定値（有限寿命）を超えた後は、第２しきい値が、第１しきい値以下の第３しきい値に持ち替えられるため、より確実に、油温（すなわちリヤデフ４７の温度）が上昇していること（及び／又は、上昇するおそれがあること）を運転者に認識させることができる。その結果、運転者に煩わしさを与えることなく、リヤデフ４７の過昇温を確実に防止することが可能となる。また、高油温によるギヤ歯面の損傷、及び、オイルの早期劣化や樹脂・ゴム部品の寿命低下を防ぐことができる。

また、本実施形態によれば、リヤデフ４７の油温が第２しきい値以上である場合、及び、油温が第３しきい値以上である場合に、エンジン２０の出力が低減される。すなわち、リヤデフ４７の使用状況に応じて、真に必要なときに限り、エンジン２０の出力が低減される。そのため、運転者に煩わしさを与えることなく、リヤデフ４７の過昇温をより確実に防止することが可能となる。

本実施形態によれば、リヤデフ４７が新品に交換されたときに上記積算値（消費寿命）がリセットされる。そのため、リヤデフ４７が新品に交換されたときに上記積算値（消費寿命）をリセットすること（すなわち初期状態に戻すこと）ができる。よって、リヤデフ４７の交換後も、リヤデフ４７の過昇温を防止することが可能となる

特に、本実施形態によれば、昇温しやすいリヤデフ４７に好適に適用することができ、運転者に煩わしさを与えることなく、リヤデフ４７の過昇温を確実に防止することができる。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態では、本発明をリヤデファレンシャル４７に適用したが、リヤデファレンシャル４７に代えて、又は、加えて、フロントデファレンシャル４４に適用してもよい。

また、上記実施形態では、ガソリンエンジン２０を駆動力源とする車両４を例にして説明したが、例えば、エンジンと電動モータとを駆動力源とするＨＥＶ（ハイブリッド車）やＰＨＥＶ、及び、電動モータを駆動力源とするＥＶ（電気自動車）等にも適用することができる。

さらに、上記実施形態では、エンジン２０を制御するＥＣＵ８０と、無段変速機３０を制御するＴＣＵ７０とを別々のハードウェアで構成したが、一体のハードウェアで構成してもよい。

１ デファレンシャルの過昇温防止装置
４ ＡＷＤ車
１０ＦＬ，１０ＦＲ，１０ＲＬ，１０ＲＲ 車輪
１２ＦＬ，１２ＦＲ，１２ＲＬ，１２ＲＲ 車輪速センサ
２０ エンジン
２２ トルクコンバータ
３０ 無段変速機
４１ トランスファクラッチ
４４ フロントデファレンシャル
４４ａ ハイポイドギヤ
４７ リヤデファレンシャル
４７ａ ハイポイドギヤ
５０ ＶＤＣＵ
６０ コントロールバルブ
７０ ＴＣＵ
７０１ 積算部
７０２ 判定部
７０３ 持替部
７０４ 提示部
７０５ 出力低減指示部
７０６ リセット部
７６ 油温センサ
７７ 出力軸回転センサ
７８ レンジスイッチ
７９ タービン回転センサ
８０ ＥＣＵ
８１ カム角センサ
８２ クランク角センサ
８３ スロットル開度センサ
８４ アクセル開度センサ
８５ 電子制御式スロットルバルブ
９０ ＭＣＵ
９１ 表示部
９５ 外部診断機
１００ ＣＡＮ

Claims (4)

1. デファレンシャルの油温を検出する油温検出手段と、
   前記油温検出手段により検出された油温が第１しきい値を超えている場合に、該油温と、該油温が第１のしきい値を超えている時間との乗算値を積算して該乗算値の積算値を取得する積算手段と、
   前記積算手段により取得された前記積算値が所定値を超えたか否かを判定する判定手段と、
   前記判定手段により前記積算値が前記所定値を超えていないと判定された場合には、前記第１しきい値よりも高い第２しきい値を選択し、前記積算値が前記所定値を超えていると判定された場合には、前記第２しきい値を、前記第１しきい値以下の第３しきい値に持ち替える持替手段と、
   前記持替手段により、前記第２しきい値が選択された場合には、前記油温が前記第２しきい値以上である場合に、前記油温が上昇していることを提示し、前記持替手段により、前記第３しきい値に持ち替えられた場合には、前記油温が前記第３しきい値以上である場合に、前記油温が上昇していることを提示する提示手段と、を備えることを特徴とするデファレンシャルの過昇温防止装置。
2. 前記油温が前記第２しきい値以上である場合、及び、前記油温が前記第３しきい値以上である場合に、パワーユニットの出力を低減するように指示を出す出力低減指示手段をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のデファレンシャルの過昇温防止装置。
3. 前記デファレンシャルが新品に交換されたときに前記積算値をリセットするリセット手段をさらに備えることを特徴とする請求項１又は２に記載のデファレンシャルの過昇温防止装置。
4. 前記デファレンシャルは、リヤデファレンシャルであることを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載のデファレンシャルの過昇温防止装置。
   

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