JP5187218B2 - 四輪駆動車両の制御装置 - Google Patents

Description

この発明は、自動変速機の油温を検出する油温出力手段が故障等により異常を来した場合に、油温に基づく制御を適切に行うことができる四輪駆動車両の制御装置に関する。

従来、車両が所定車速以上で所定時間走行しても自動変速機の油温が実質的に上昇しないときに、油温出力手段が故障であると判定する「自動変速機の油温出力手段の故障判定装置」（特許文献１参照）が知られている。
この「自動変速機の油温出力手段の故障判定装置」においては、検出値が一定値に張り付いてしまう油温センサ固着状態であるか否かの判定が行われるが、判定は走行中に確定する。

特開平９−３２９２２２号公報

ところで、エンジンからの動力を車輪に伝達するカップリングの油温が低い領域にある場合、発進時に発生する引き摺りトルクを抑える制御を行うが、カップリングの油温を検出する油温センサが故障した高油温張り付き異常状態で、イグニッションをオン（ＩＧＮ ＯＮ）すると、判定は走行中に確定するため、イグニッションオン後に発進してから故障検知が判定結果として確定するまでの間の、発進時引き摺りトルクの発生を抑えることができなかった。

この発明に係る四輪駆動車両の制御装置は、四輪駆動制御判定に際し、カップリング油温が変速機油温より高いときは、カップリング油温異常として変速機油温を判定油温とすることを特徴としている。

この発明によれば、四輪駆動制御判定に際し、カップリング油温が変速機油温より高いときは、変速機油温を判定油温とすることで、発進時引き摺りトルクを発生させたくない領域で、カップリング油温が高温度側に張り付き故障している場合でも、発進時引き摺りトルクの発生を抑えることができる。

この発明の第１実施の形態に係る制御装置を備えた四輪駆動車両の駆動系を示す説明図である。 この発明に係る制御装置による四輪駆動制御判定において使用するクラッチ油温と各種油温との関係をグラフで示す説明図である。 図２と比較して示す、この発明に係る制御装置を用いない場合における図２と同様の説明図である。 図１の制御装置による油温センサ異常時の四輪駆動制御判定処理の流れ（その１）を示すフローチャートである。 この発明の第２実施の形態に係る、制御装置による油温センサ異常時の四輪駆動制御判定処理の流れ（その２）を示すフローチャートである。

以下、この発明を実施するための形態について図面を参照して説明する。
（第１実施の形態）
図１は、この発明の第１実施の形態に係る制御装置を備えた四輪駆動車両の駆動系を示す説明図である。図１に示すように、制御装置（四輪駆動車両の制御装置）１０は、車両（四輪駆動車両）１１に備えられており、クラッチ１２、制御部（制御手段）１３、クラッチ油温センサ（クラッチ油温出力手段）１４、及び変速機油温センサ（変速機油温出力手段）１５を有している。

車両１１は、四輪駆動（Ｆｏｕｒ Ｗｈｅｅｌ Ｄｒｉｖｅ：４ＷＤ）システムを備えており、エンジン１１ａが発生させた動力は、変速機１１ｂを経て第１カップリング１１ｃで分配され、前輪１１ｄと、プロペラシャフト１１ｅからリアファイナルドライブ１１ｆの第２カップリング１１ｇを介して後輪１１ｈへ、伝達される。この結果、前輪１１ｄ及び後輪１１ｈが駆動輪として回転駆動され、車両１１が四輪駆動走行状態となる。
第２カップリング１１ｇの内部には、車両１１を二輪駆動状態と四輪駆動状態に切り替えることができるクラッチ１２が備えられている。このクラッチ１２は、油に浸漬されている湿式クラッチである。

制御部１３は、クラッチ１２の作動を制御して、二輪駆動状態或いは四輪駆動状態に切り替える四輪駆動制御を行う。この制御部１３によるクラッチ１２の制御は、クラッチ１２の油温の検出値であるクラッチ油温と、変速機１１ｂの油温の検出値或いは推定値である変速機油温とを比較し、クラッチ油温と変速機油温の内の低い方の油温に基づいて行われる。

クラッチ油温センサ１４は、第２カップリング１１ｇに備えられており、第２カップリング１１ｇの内部に収納されている油の温度を検出して、クラッチ油温として出力する。
変速機油温センサ１５は、変速機１１ｂに備えられており、変速機１１ｂの内部に収納されている油の温度を検出して変速機油温として出力する。この変速機油温は、変速機１１ｂに備えられた変速機油温センサ１５による検出値に限るものではなく、温度推定機能を備えた推定手段（変速機油温出力手段）で変速機１１ｂの内部に収納されている油の温度を推定することにより得られた推定値でも良い。

なお、クラッチ１２は、第２カップリング１１ｇの内部ではなく、第１カップリング１１ｃの内部に備えられていても良く、この場合、第１カップリング１１ｃに備えられたクラッチ１２により、車両１１を２輪駆動状態と４輪駆動状態に切り替えることができる。クラッチ１２が第１カップリング１１ｃの内部に備えられている場合、クラッチ油温センサ１４は、第１カップリング１１ｃに備えられる。

次に、制御装置１０による４輪駆動制御判定について説明する。
制御装置１０の制御部１３は、変速機１１ｂの油温と第２カップリング１１ｇの油温（クラッチ油温）を比較し、クラッチ油温が変速機油温より高い（クラッチ油温＞変速機油温）とき、クラッチ油温異常としてクラッチ油温センサ１４が正常に検出することができない異常状態であると判定し、温度の低い方の変速機油温を判定油温、即ち、四輪駆動制御判定で使用する油温とする。

これは、変速機油温の傾向として、変速機油温は常にクラッチ油温より高い値を示すことから、変速機油温がクラッチ油温より高い（変速機油温＞クラッチ油温）ときは、クラッチ油温センサ１４が正常動作していると判断して、クラッチ油温センサ１４による読み込み値であるカップリング油温検出値をそのまま採用する。一方、クラッチ油温が変速機油温より高い（クラッチ油温＞変速機油温）ときは、クラッチ油温センサ１４が正常動作していない、即ち、異常と判断して、クラッチ油温センサ１４による読み込み値を採用せず、変速機油温センサ１５による変速機１１ｂの油温検出値を判定油温とするものである。

図２は、この発明に係る制御装置による四輪駆動制御判定において使用するクラッチ油温と各種油温との関係をグラフで示す説明図である。図３は、図２と比較して示す、この発明に係る制御装置を用いない場合における図２と同様の説明図である。

図２及び図３に示すように、クラッチ油温センサ１４が正常動作していない場合、センサ読み込み（ｃｏｕｎｔ）値ａは、イグニッションオンからの経過時間の長短に拘わらず０℃を越えた高温度の一定値を示す。これに対し、実際のクラッチ油温であるクラッチ実油温値ｂは、変速機油温センサ１５による変速機１１ｂの油温検出値である、コントローラエリアネットワーク（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ：ＣＡＮ）信号に基づく変速機油温値ｃと共に、イグニッションオン直後は０℃以下と低かったのが、イグニッションオンからの経過時間に応じて徐々に上昇する。

ここで、制御装置１０は、図２に示すように、四輪駆動制御判定において使用する判定油温ｄを、センサ読み込み値ａ（クラッチ油温）がＣＡＮ信号に基づく変速機油温値ｃより高い（ａ＞ｃ）ときは、ＣＡＮ信号に基づく変速機油温値ｃとし、ＣＡＮ信号に基づく変速機油温値ｃがセンサ読み込み値ａより高い（ｃ＞ａ）ときは、センサ読み込み値ａをそのまま採用する。
この結果、イグニッションオンからの経過時間が少ない、クラッチ実油温値ｂが０℃以下の低温度の時間帯には、四輪駆動制御を低油温時制御に移行させることができる（図２、楕円囲みｓ参照）ので、発進時引き摺りトルクを発生させることがない。

一方、この発明に係る制御装置１０を用いない場合は、図３示すように、四輪駆動制御判定において使用する判定油温ｄを、センサ読み込み値ａに対応させているので、クラッチ油温センサ１４が正常動作していない場合、イグニッションオンからの経過時間が少ない時間帯では、クラッチ実油温値ｂが０℃以下の低温度のままであるのに、センサ読み込み値ａの高温度を判定油温ｄとすることになる。
この結果、イグニッションオンからの経過時間が少ない、クラッチ実油温値ｂが０℃以下の低温度の時間帯に、四輪駆動制御判定を低油温時制御に移行させることができない（図３、楕円囲みｓ参照）ので、発進時引き摺りトルクが発生してしまう。

次に、制御装置１０による、油温センサ異常時制御処理を説明する。
図４は、図１の制御装置による油温センサ異常時の四輪駆動制御判定処理の流れ（その１）を示すフローチャートである。図４に示すように、制御装置１０において、先ず、クラッチ油温（センサ読み込み値ａ）が正常か否か、即ち、変速機油温の方がクラッチ油温より高い（変速機油温＞クラッチ油温）か否かを判定する（ステップＳ１０１）。

ステップＳ１０１における判定の結果、クラッチ油温が正常である、即ち、変速機油温はクラッチ油温より高い（Ｙｅｓ）場合、判定油温はクラッチ油温（判定油温＝クラッチ油温）である（ステップＳ１０２）とし、一方、クラッチ油温が正常でない、即ち、変速機油温はクラッチ油温より高くない（Ｎｏ）場合、判定油温は変速機油温（判定油温＝変速機油温）である（ステップＳ１０３）として、その後、処理を終了する。

このように、この発明に係る制御装置１０により、四輪駆動制御判定において使用する判定油温を、変速機１１ｂの油温と比較し、第２カップリング１１ｇの実際の油温が低い領域、即ち、発進時引き摺りトルクを発生させたくない領域で、センサ読み込み値であるクラッチ油温センサ１４の油温検出値が高温度側に張り付き故障している場合でも、変速機油温センサ１５による変速機１１ｂの油温検出値（低温度）を選択することで、発進時引き摺りトルクの発生を抑えることができる。

（第２実施の形態）
この発明の第２実施の形態に係る、制御装置１０による油温センサ異常時の四輪駆動制御判定処理にあっては、四輪駆動制御判定において使用する判定油温を、変速機１１ｂの油温と比較するのに加え、エンジン１１ａの水温、及び油温センサ以外の各種検出情報に基づき演算推定した推定値（内部演算推定値）とも比較する。その他の構成及び作用は、上述した第１実施の形態に係る、制御装置１０による油温センサ異常時の四輪駆動制御判定処理の場合と同様である。

なお、判定油温を比較する推定値は、油温センサ以外の、車両１１に備えられた各種検出手段により得られた各種検出情報に基づき演算推定した複数の推定値（内部演算推定値）の内、少なくとも一個を用いたものであればよい。

図５は、この発明の第２実施の形態に係る、制御装置による油温センサ異常時の四輪駆動制御判定処理の流れ（その２）を示すフローチャートである。図５に示すように、制御装置１０は、先ず、クラッチ油温（センサ読み込み値ａ）が正常か否か、即ち、変速機油温の方がクラッチ油温より高い（変速機油温＞クラッチ油温）か否かを判定する（ステップＳ２０１）。

ステップＳ２０１における判定の結果、クラッチ油温が正常である、即ち、変速機油温はクラッチ油温より高い（Ｙｅｓ）場合、判定油温はクラッチ油温（判定油温＝クラッチ油温）である（ステップＳ２０２）として、その後、処理を終了する。一方、クラッチ油温が正常でない、即ち、変速機油温はクラッチ油温より高くない（Ｎｏ）場合、変速機油温が正常か否かを判定する（ステップＳ２０３）。

ステップＳ２０３における判定の結果、変速機油温が正常である（Ｙｅｓ）場合、判定油温は変速機油温（判定油温＝変速機油温）である（ステップＳ２０４）として、その後、処理を終了する。一方、変速機油温が正常でない（Ｎｏ）場合、エンジン１１ａの水温が正常か否かを判定する（ステップＳ２０５）。

ステップＳ２０５における判定の結果、エンジン１１ａの水温が正常である（Ｙｅｓ）場合、判定油温はエンジン１１ａの水温（判定油温＝エンジン水温）である（ステップＳ２０６）として、その後、処理を終了する。一方、エンジン１１ａの水温が正常でない（Ｎｏ）場合、判定油温は内部演算推定値（判定油温＝内部演算推定値）である（ステップＳ２０７）として、その後、処理を終了する。

このように、制御装置１０は、四輪駆動制御判定において使用する判定油温を、変速機１１ｂの油温と比較するのに加え、エンジン１１ａの水温、及び油温センサ以外からの各種情報に基づく推定値（内部演算推定値）による温度とも比較することで、イグニッションオンからの経過時間が少ない、クラッチ実油温値ａが０℃以下の低温度の時間帯に、より的確に四輪駆動制御を低油温時制御に移行させることができるので、発進時引き摺りトルクを発生させることがない。

この発明は、四輪駆動制御判定に際し、カップリング油温が高温度側に張り付き故障している場合でも、油温に基づく制御を適切に行って発進時引き摺りトルクの発生を抑えることができるので、四輪駆動車両の制御装置に最適である。

１０ 制御装置
１１ 車両
１１ａ エンジン
１１ｂ 変速機
１１ｃ 第１カップリング
１１ｄ 前輪
１１ｅ プロペラシャフト
１１ｆ リアファイナルドライブ
１１ｇ 第２カップリング
１１ｈ 後輪
１２ クラッチ
１３ 制御部
１４ クラッチ油温センサ
１５ 変速機油温センサ
ａ センサ読み込み値
ｂ クラッチ実油温値
ｃ 変速機油温値
ｄ 判定油温

Claims (1)

1. 二輪駆動状態と四輪駆動状態とを切替可能なクラッチと、
   前記クラッチを制御して前記二輪駆動状態と四輪駆動状態とを切替える制御手段と、
   を備えた四輪駆動車両の制御装置において、
   前記クラッチの油温を検出してクラッチ油温として出力するクラッチ油温出力手段と、
   変速機の油温を検出または推定して変速機油温として出力する変速機油温出力手段と、
   を備え、
   前記制御手段は、前記クラッチ油温と前記変速機油温のうち低い方の油温に基づき前記クラッチの制御を行う
   ことを特徴とする四輪駆動車両の制御装置。

Images