JP5718657B2 - 四輪駆動車両の劣化防止装置 - Google Patents

Description

この発明は四輪駆動車両の劣化防止装置に関する。

四輪駆動車両、即ち、互いに連結された前後軸の一方が駆動源により直接駆動されると共に、他方が入力側と出力側の差回転数に応じてトルクを伝達するトルク伝達手段、例えばビスカスカップリングを介して駆動される四輪駆動車両は、良く知られている。

そのような四輪駆動車両も使用状況によっては異径タイヤを装着して高速走行したり、パンクしたまま連続走行したりするような事態も生じ得るが、そのような使用を放置すると、トルク伝達手段の出力が過大となってトルク伝達手段に接続される機構のギヤなどに過度の負荷が作用して劣化を招く。

そこで、下記の特許文献１記載においてカップリング装置（トルク伝達手段）の異常を検知して警告する技術が提案されている。特許文献１記載の技術においては、カップリング装置内に熱電対と圧力スイッチからなる検出手段を配置すると共に、その出力をコントローラに入力し、コントローラが装置内の温度や圧力が異常と検出すると警告灯を点灯するように構成している。

実開昭６３−２０５３５号公報

特許文献１記載の技術は、上記した構成によってトルク伝達手段の温度や圧力の異常を検出して警告することができるが、トルク伝達手段の異常を警告するに止まり、異常を未然に防止するものではなかった。また、検出対象もトルク伝達手段に止まっていた。

従って、この発明の目的は上記した課題を解決し、トルク伝達手段を備えた四輪駆動車両において車両部品やトルク伝達手段の劣化を可能な限り未然に防止するようにした四輪駆動車両の劣化防止装置を提供することにある。

上記の目的を解決するために、請求項１にあっては、互いに連結された前後軸の一方が原動機により直接駆動されると共に、他方が入力側回転数と出力側回転数の差回転数に応じてトルクを伝達するトルク伝達手段を介して駆動される四輪駆動車両において、前記トルク伝達手段の入力側回転数と出力側回転数の差回転数を検出する差回転数検出手段と、少なくとも前記検出された差回転数に基づいて前記トルク伝達手段についてのパラメータを算出し、前記算出されたパラメータ、より正確にはその大きさが所定値以上のとき、前記トルク伝達手段と前記車両の部品の少なくともいずれかに対する負荷許容時間を算出すると共に、時間計測を開始する負荷許容時間算出手段と、前記計測された時間が前記負荷許容時間以上となったとき、前記原動機の駆動力を低下させる駆動力低下手段とを備えると共に、前記負荷許容時間は、前記算出されたパラメータの値が大きいほど短くなるように設定される如く構成した。

請求項２に係る四輪駆動車両の劣化防止装置にあっては、前記負荷許容時間算出手段は、少なくとも前記検出された差回転数に基づいて前記パラメータとして前記トルク伝達手段の伝達トルクを算出し、前記算出された伝達トルクが所定値以上のとき、前記負荷許容時間を算出する如く構成した。

請求項３に係る四輪駆動車両の劣化防止装置にあっては、前記負荷許容時間算出手段は、前記トルク伝達手段の内部温度を算出すると共に、前記算出された内部温度と前記検出された差回転数に基づいて前記トルク伝達手段の伝達トルクを算出する如く構成した。

請求項４に係る四輪駆動車両の劣化防止装置にあっては、前記負荷許容時間算出手段は、少なくとも前記検出された差回転数に基づいて前記パラメータとして前記トルク伝達手段の内部温度を算出すると共に、前記算出された内部温度が所定値以上のとき、前記負荷許容時間を算出する如く構成した。

請求項５に係る四輪駆動車両の劣化防止装置にあっては、前記負荷許容時間算出手段は、少なくとも前記検出された差回転数に基づいて前記トルク伝達手段の内部温度を算出し、前記算出された内部温度に基づいて前記パラメータとして前記トルク伝達手段の内部圧力を算出すると共に、前記算出された内部圧力が所定値以上のとき、前記負荷許容時間を算出する如く構成した。

請求項６に係る四輪駆動車両の劣化防止装置にあっては、前記駆動力低下手段は報知手段を備え、前記計測された時間が前記負荷許容時間以上となったとき、前記原動機の駆動力を低下させると共に、前記報知手段を作動して運転者に報知する如く構成した。

請求項７に係る四輪駆動車両の劣化防止装置にあっては、前記原動機がエンジンであり、前記駆動力低下手段は、前記エンジンのスロットル開度と燃料噴射量と点火時期の少なくともいずれかを介して前記駆動力を低下させる如く構成した。

請求項１に係る四輪駆動車両にあっては、トルク伝達手段の入力側回転数と出力側回転数の差回転数を検出し、少なくとも検出された差回転数に基づいてトルク伝達手段についてのパラメータを算出し、それが所定値以上のとき、前記トルク伝達手段と車両の部品の少なくともいずれかに対する負荷許容時間を算出すると共に、時間計測を開始し、計測された時間が負荷許容時間以上となったとき、原動機の駆動力を低下させると共に、負荷許容時間は、パラメータの値が大きいほど短くなるように設定される如く構成したので、トルク伝達手段と車両の部品の少なくともいずれかの劣化を未然に防止することができる。

即ち、そのまま放置すると、トルク伝達手段の破損や劣化を招くが、原動機の駆動力を低下することで、トルク伝達手段の伝達力を低減できるので、トルク伝達手段と車両の部品の少なくともいずれかの劣化を未然に防止することができる。

尚、ここで、「負荷許容時間」はトルク伝達手段と車両の部品の少なくともいずれかが所期の機能を果たせない劣化に至る前の、即ち、それらに対して負荷がまだ許容される時間を意味する。

請求項２に係る四輪駆動車両の劣化防止装置にあっては、少なくとも検出された差回転数に基づいてパラメータとしてトルク伝達手段の伝達トルクを算出し、算出された伝達トルクが所定値以上のとき、負荷許容時間を算出する如く構成したので、上記した効果に加え、トルク伝達手段の伝達力から負荷許容時間を算出することで、負荷許容時間を精度良く算出することができる。

請求項３に係る四輪駆動車両の劣化防止装置にあっては、トルク伝達手段の内部温度を算出すると共に、算出された内部温度と検出された差回転数に基づいてトルク伝達手段の伝達トルクを算出する如く構成したので、上記した効果に加え、負荷許容時間を一層精度良く算出することができる。

請求項４に係る四輪駆動車両の劣化防止装置にあっては、少なくとも検出された差回転数に基づいてパラメータとしてトルク伝達手段の内部温度を算出すると共に、それが所定値以上のとき、負荷許容時間を算出する如く構成したので、上記した効果に加え、トルク伝達手段の内部温度から負荷許容時間を算出することで、トルク伝達手段自体についての負荷許容時間を精度良く算出することができる。また内部温度を演算で算出することで、トルク伝達手段の内部に検出手段を配置する必要がないため、構成も簡易となる。

請求項５に係る四輪駆動車両の劣化防止装置にあっては、少なくとも検出された差回転数に基づいてトルク伝達手段の内部温度を算出し、算出された内部温度に基づいてパラメータとしてトルク伝達手段の内部圧力を算出すると共に、算出された内部圧力が所定値以上のとき、負荷許容時間を算出する如く構成したので、上記した効果に加え、トルク伝達手段の内部圧力から負荷許容時間を算出することで、トルク伝達手段自体についての負荷許容時間を精度良く算出することができる。また内部温度や内部圧力を演算で算出することで、トルク伝達手段の内部に検出手段を配置する必要がないため、構成も簡易となる。

請求項６に係る四輪駆動車両の劣化防止装置にあっては、計測された時間が負荷許容時間以上となったとき、原動機の駆動力を低下させると共に、報知手段を作動して運転者に報知する如く構成したので、上記した効果に加え、運転者に報知することで、車両の使用状況などを変更させることが可能となり、トルク伝達手段と車両の部品の少なくともいずれかの劣化を未然に防止することができる。

請求項７に係る四輪駆動車両の劣化防止装置にあっては、原動機がエンジンであり、エンジンのスロットル開度と燃料噴射量と点火時期の少なくともいずれかを介して駆動力を低下させる如く構成したので、上記した効果に加え、駆動力を簡易かつ確実に低下させることができる。

この発明の第１実施例に係る四輪駆動車両の劣化防止装置を全体的に示す概略図である。 図１に示す四輪駆動車両の劣化防止装置の動作を示すフロー・チャートである。 図２フロー・チャートのＶＣ差回転数のＶＣトルクへの変換処理を示す説明ブロック図である。 図２フロー・チャートで使用される、ＶＣトルクに対する負荷許容時間の特性を示す説明グラフである。 この発明の第２実施例に係る四輪駆動車両の劣化防止装置の動作を示すフロー・チャートである。 図５フロー・チャートで使用される、ＶＣ内部温度に対する負荷許容時間の特性を示す説明グラフである。 この発明の第３実施例に係る四輪駆動車両の劣化防止装置の動作を示すフロー・チャートである。

以下、添付図面に即してこの発明に係る四輪駆動車両の劣化防止装置を実施するための形態について説明する。

図１は、この発明の第１実施例に係る四輪駆動車両の劣化防止装置を全体的に示す概略図である。

図１において符号１０は車両を示し、車両１０には水冷式のガソリンを燃料とするエンジン（原動機（内燃機関））１２が搭載されると共に、後述するように四輪を備える。

エンジン１２において吸気路に配置されたスロットルバルブ１２ａは車両１０の運転席に配置されたアクセルペダル（図示せず）との機械的な連結を断たれ、アクチュエータ（電動モータなど。図示せず）を備えたＤＢＷ機構１２ｂに接続され、ＤＢＷ機構１２ｂによって駆動（開閉）される。

図１に示すように、エンジン１２には変速機、即ち、ＣＶＴ（Continuous Variable Transmission）１４が接続され、エンジン１２の出力はＣＶＴ１４に入力される

ＣＶＴ１４は、メインシャフトＭＳに配置されたドライブプーリ１４ａと、カウンタシャフトＣＳに配置されたドリブンプーリ１４ｂと、その間に掛け回される金属製のベルト１４ｃと、それに作動油を供給する油圧機構（図示せず）とからなり、トルクコンバータ１６とフォワードクラッチ２０を介してメインシャフトＭＳから入力されたエンジン１２の出力を無段階の変速比で変速する。

ＣＶＴ１４で変速されたエンジン１２の出力はカウンタシャフトＣＳから減速ギヤ２２を介してトランスファ２４に入力される。トランスファ２４はヘリカルギヤ２４ａとハイポイドギヤ２４ｂを備え、エンジン１２の出力はトランスファ２４によって前輪側と後輪側に分配される。

前輪側の出力は、フロントディファレンシャル機構２６を介して前輪３０Ｆ、より具体的には３０ＦＬ，３０ＦＲに伝達される。後輪側の出力はプロペラシャフト３２とリアディファレンシャル機構３４を介して後輪３０Ｒ、より具体的には３０ＲＬ，３０ＲＲに伝達される。

このように、車両１０はエンジン１２の出力をＣＶＴ１４で変速して前輪３０ＦＬ，３０ＦＲと後輪３０ＲＬ，３０ＲＲをそれぞれ駆動する、四輪駆動（４ＷＤ）型の車両として構成される。

プロペラシャフト３２上には、ビスカスカップリング（トルク伝達手段。以下「ＶＣ」という）３６が介挿される。ＶＣ３６は、容器の中に多数のクラッチプレートが収納されると共に、高粘度のシリコンオイル（流体）が封入される構造を備え、プレート間に発生する回転差によって発生する剪断力によって動力（トルク）を伝達するように構成される。

ＣＶＴ１４においてドライブプーリ１４ａの付近にはＮＤＲセンサ４０が設けられてＣＶＴ１４の入力回転数に応じた出力を生じると共に、ドリブンプーリ１４ｂの付近にはＮＤＮセンサ４２が設けられてＣＶＴ１４の出力回転数に応じた出力を生じる。

左右の前輪３０Ｆ（３０ＦＬ，３０ＦＲ）と後輪３０Ｒ（３０ＲＬ，３０ＲＲ）のドライブシャフト（図示せず）の付近には車輪速センサ４４がそれぞれ設けられ、左右の前後輪３０Ｆ，３０Ｒの回転速度（車輪速度）に応じた出力を生じる。

車両１０の運転席床面のアクセルペダル（図示せず）の付近にはアクセル開度センサ４６が設けられてアクセル開度（運転者によるアクセルペダル踏み込み量）ＡＰに応じた出力を生じると共に、ブレーキペダル（図示せず）の付近にはブレーキ（ＢＲＫ）スイッチ５０が設けられ、運転者によってブレーキペダルが操作されるとき、オン信号を出力する。

上記したセンサの出力はＥＣＵ（Electronic Control Unit。電子制御装置）５４に送られる。ＥＣＵ５４はＣＰＵ，ＲＯＭ，ＥＥＰＲＯＭ，ＲＡＭおよび入出力Ｉ／Ｏなどで構成されるマイクロコンピュータからなり、ＣＶＴ１４の動作を制御する。

ＥＣＵ５４は、ＣＡＮ(Controller Area Network)５６を介してエンジン１２やＤＢＷ機構１２ｂの動作を制御するＥＣＵ（ＦＩ−ＥＣＵ）６０と、トラクション制御やアンチスキッド制御などを行うＥＣＵ６２などに接続される。ＥＣＵ５４には、ＬＥＤなどからなる警告灯（報知手段）６４が接続される。

次いで、この実施例に係る四輪駆動車両の劣化防止装置の動作を説明する。

図２はその動作を示すフロー・チャートであり、図示のプログラムはＥＣＵ５４によって所定時間ごとに実行される。

以下説明すると、Ｓ１０においてフラグＦ_ＶＣＮＧ（後述）のビットが１にセットされているか否か判断する。このフラグのビットの初期値は０であることから、この判断は通例否定されてＳ１２に進み、車輪速センサ４４から検出された車輪速が規定値以上か否か判断する。これは、摩擦係数が低い路面を発進するときのスリップなどを除外するためである。

Ｓ１２においては、例えば後輪車輪速平均値（後輪３０ＲＬの車輪速と３０ＲＲの車輪速の間の平均値）を算出し、それが規定値以上か否か判定することで判断する。

Ｓ１２で否定されるときは以降の処理をスキップする一方、肯定されるときはＳ１４に進み、ＶＣ差回転数が既定値以上か否か判断する。ＶＣ差回転数はＶＣ３６の入力側回転数と出力側回転数の差を意味し、以下の如く算出する。

ＶＣ入力側回転数＝前輪車輪回転平均値×トランスファ２４のレシオ
ＶＣ出力側回転数＝後輪車輪回転平均値×リアディファレンシャル機構３４のレシオ
ＶＣ差回転数＝ＶＣ入力側回転数−ＶＣ出力側回転数

上記で、前輪（後輪）車輪回転平均値は、車輪速センサ４４から得られる車輪速値を車輪３０の動半径で回転数に変換し、トランスファ２４などのギヤレシオを乗じて算出される。

次いで算出されたＶＣ差回転数を適宜設定される既定値と比較し、算出値が規定値以上か否か判断する。これは算出値が微小な場合を排除して精度を向上させるためである。

Ｓ１４で否定されるときは以降の処理をスキップする一方、肯定されるときはＳ１６に進み、算出されたＶＣ差回転数をＶＣトルク（より正確にはＶＣ推定トルク。パラメータ）に変換する。

ＶＣ差回転数などからＶＣトルクを一般解によって算出すると、ＶＣ３６の内部に充填されるシリコンオイルの粘度が温度や差回転数などで変化するため、ＶＣ差回転数に対するＶＣトルク特性はリニアにならず、いずれにしても一般解を用いる算出は煩瑣である。

そこで、この実施例においては図３に示す手法でＶＣトルクを推定（ＶＣ推定トルクを算出）するようにした。尚、図示の処理はＳ１６を実行する度に実行される。

先ずブロック５４ａにおいて、算出されたＶＣ差回転数とＶＣ内部温度（より正確にはＶＣ推定内部温度。即ち、ＶＣ３６の内部温度。後述）で、実験を通じて予め求められた、図示の特性を有するＮ−Ｔマップが検索され、検索値は乗算器５４ｂに送られる。

乗算器５４ｂには、その他、算出されたＶＣ差回転数と、温度変換係数と、熱量変換係数も入力される。温度変換係数と熱量変換係数はＶＣ３６の特性から求められる固定値である。乗算器５４ｂではそれら入力値に基づいてＶＣ３６の発熱量が算出され、減算器５４ｃに送られる。

一方、ブロック５４ｄにおいて、前記したＶＣ推定内部温度（前回値（前回のＳ１６の処理で算出された値））で（実験的に求められた）図示の特性を有する発熱量マップが検索され、熱引き量が算出される。算出値は減算器５４ｃに送られ、発熱量から減算されて温度変化量が算出される。

算出された温度変化量は加算器５４ｅに送られ、そこでＶＣ推定内部温度（前回値）に加算され、よって得られた和がＶＣ推定内部温度（今回値（今回のＳ１６の処理で算出された値））とされる。

このように、図２フロー・チャートのＳ１６において少なくともＶＣ差回転数、より具体的にはＶＣ差回転数とＶＣ内部温度（より正確にはＶＣ推定内部温度の前回値）に基づいてＶＣトルク（より正確にはＶＣ推定トルク）が算出（ＶＣトルクに変換）される。

次いでＳ１８に進み、算出されたＶＣトルクが所定値以上か否か判断し、否定されるときは以降の処理をスキップする一方、肯定されるときはＳ２０に進み、ＶＣトルクを負荷許容時間に変換（ＶＣトルクに基づいて負荷許容時間を算出）する。

図４はギヤ応力、即ち、ＶＣトルクに対する負荷許容時間の特性を示す説明グラフである。

この実施例において負荷許容時間は、ＶＣトルク（トルク伝達手段の伝達力）によってＶＣ３６と車両１０の部品、この実施例では後者、即ち、トランスファ２４やリアディファレンシャル機構３４のギヤが所期の機能を果たせない劣化に至る前の、即ち、それらに対して負荷がまだ許容される時間を意味する。そこで、実験を通じて図４に示すような特性を求め、算出されたＶＣトルク（パラメータ）から負荷許容時間を検索できるように構成した。

図示の如く、負荷許容時間は、ギヤ応力（ＶＣトルク）、即ち、負荷が大きいほど短くなるように設定される。尚、疲労限度を超えるトルクが負荷される場合に限定するため、同図に示す如く、疲労限度付近に所定値が設定される。

図２フロー・チャートの説明に戻ると、次いでＳ２２に進み、前記したフラグＦ＿ＶＣＮＧのビットを１にセットし、Ｓ２４に進んでタイマカウンタの値ｔ（時間値）を１つインクリメント（時間計測を開始）する。

次いでＳ２６に進み、カウンタ値ｔが負荷許容時間以上となったか否か判断する。最初のプログラムループではＳ２６の判断は通常否定されて以降の処理をスキップする。

次回のプログラムループにおいてＳ１０の判断は肯定されてＳ２４に進み、カウンタ値をインクリメントし、Ｓ２６に進み、カウンタ値ｔが負荷許容時間以上となったか否か再び判断する。

Ｓ２６で否定される間は上記した処理を繰り返す一方、肯定されるときはＳ２８に進み、警告灯（報知手段）６４を点灯して運転者に報知し、Ｓ３０に進み、エンジン１２の駆動力を低下する。

Ｓ３０の処理は具体的には、ＥＣＵ６０に通信してＤＢＷ機構１２ｂを動作させてスロットルバルブ１２ａの開度（スロットル開度）を閉弁方向に駆動する、燃料噴射量を減少（あるいは燃料の供給を停止（フューエルカット））する、点火時期を遅角する、の少なくともいずれかを行わせ、それを介して前記駆動力を低下させることで行う。

次いでＳ３２に進み、前記したカウンタ値ｔを零にリセットし、Ｓ３４に進んで前記したフラグのビットを０にリセットしてプログラムを終了する。

上記した如く、第１実施例に係る四輪駆動車両の劣化防止装置にあっては、ＶＣ（トルク伝達手段）３６の入力側回転数と出力側回転数の差回転数を検出し（Ｓ１０からＳ１４）、少なくとも検出された差回転数に基づいてＶＣ３６についてのパラメータを算出し（Ｓ１６）、それが所定値以上のとき、ＶＣ３６と車両１０の部品の少なくともいずれか、より具体的には部品、即ち、ＶＣ３６に接続されるトランスファ２４やリアディファレンシャル機構３４（のギヤ）に対する負荷許容時間を算出すると共に、時間計測を開始し（Ｓ１８からＳ２４）、計測された時間ｔが負荷許容時間以上となったとき、原動機の駆動力を低下させる（Ｓ２６からＳ３０）如く構成したので、それらの劣化を未然に防止することができる。

即ち、そのまま放置すると、それらの劣化や破損を招くが、エンジン１２の駆動力を低下することで、ＶＣトルク（トルク伝達手段の伝達力）を低減できるので、それらの劣化を未然に防止することができる。

より具体的には、少なくとも検出された差回転数に基づいてパラメータとしてＶＣトルク（ＶＣ３６の伝達トルク）を算出し、算出されたＶＣトルクが所定値以上のとき、負荷許容時間を算出する如く構成したので、ＶＣ３６と車両１０の部品の少なくともいずれか、より具体的には部品、即ち、ＶＣ３６に接続されるトランスファ２４やリアディファレンシャル機構３４（のギヤ）の劣化を未然に防止できると共に、ＶＣ３６に作用する負荷から負荷許容時間を算出することで、負荷許容時間を精度良く算出することができる。

また、ＶＣ３６の内部温度を算出すると共に、算出された内部温度と検出された差回転数に基づいてＶＣトルク（ＶＣ３６の伝達トルク）を算出する如く構成したので、上記した効果に加え、負荷許容時間を一層精度良く算出することができる。

また、カウンタ値ｔ（計測された時間）が負荷許容時間以上となったとき、エンジン１２の駆動力を低下させると共に、警告灯（報知手段）６４を作動して運転者に報知する如く構成したので、上記した効果に加え、運転者に報知することで、車両１０の使用状況などを変更させることが可能となり、ＶＣ３６の劣化を未然に防止することができる。

また、原動機がエンジン１２であり、エンジン１２のスロットル開度と燃料噴射量と点火時期の少なくともいずれかを介して駆動力を低下させる如く構成したので、上記した効果に加え、駆動力を簡易かつ確実に低下させることができる。

図５は、この発明の第２実施例に係る四輪駆動車両の劣化防止装置の動作を示す、図２と同様なフロー・チャートである。

以下説明すると、Ｓ１００においてフラグＦ_ＶＣＮＧのビットが１にセットされているか否か判断し、否定されるときはＳ１０２に進み、ＶＣ差回転数が既定値以上か否か判断する。Ｓ１０２で否定されるときは以降の処理をスキップする一方、肯定されるときはＳ１０４に進み、図３を参照して先に説明したＶＣ内部温度（より正確にはＶＣ推定内部温度。パラメータ）を演算（算出）する。

次いでＳ１０６に進み、算出されたＶＣ内部温度が所定値以上か否か判断し、否定されるときは以降の処理をスキップする一方、肯定されるときはＳ１０８に進み、ＶＣ内部温度を負荷許容時間に変換（ＶＣ内部温度に基づいて負荷許容時間を算出）する。

図６はＶＣ内部温度に対する負荷許容時間の特性を示す説明グラフである。実験を通じて同図に示すようなＶＣ内部温度によってＶＣ３６の内部に充填されるシリコンオイルが所期の機能を果たせない劣化に至る前の、即ち、負荷がまだ許容される時間の特性を求め、算出されたＶＣトルクから検索可能とする。同様に、負荷許容時間は、ＶＣ内部温度、即ち、負荷が大きいほど短くなるように設定される。

即ち、ＶＣ３６の内部に充填されたシリコンオイルはＶＣ３６の内部温度の上昇につれて劣化することから、実験を通じて内部温度に対する負荷許容時間の特性を求めるようにした。尚、劣化が開始する温度に限定するため、同図に示す如く、所定値が設定される。第２実施例の負荷許容時間も第１実施例のそれと同程度の長さとする。

図５の説明に戻ると、次いでＳ１１０に進み、フラグＦ_ＶＣＮＧのビットを１にセットし、Ｓ１１２に進んでタイマカウンタの値ｔ（時間値）を１つインクリメント（時間計測を開始）する。

次いでＳ１１４に進み、カウンタ値ｔが負荷許容時間以上となったか否か判断し、肯定されるときはＳ１１６に進み、警告灯（報知手段）６４を点灯して運転者に報知し、Ｓ１１８に進み、エンジン１２の駆動力を低下する。

次いでＳ１２０に進んでカウンタ値ｔを零にリセットし、Ｓ１２２に進んでフラグのビットを０にリセットしてプログラムを終了する。

上記した如く、第２実施例に係る四輪駆動車両の劣化防止装置にあっては、ＶＣ（トルク伝達手段）３６の入力側回転数と出力側回転数の差回転数を検出し（Ｓ１００からＳ１０２）、少なくとも検出された差回転数に基づいてＶＣ３６についてのパラメータを算出し（Ｓ１０４）、それが所定値以上のとき、ＶＣ３６と車両１０の部品の少なくともいずれか、より具体的には部品、即ち、ＶＣ３６（の内部に充填されるシリコンオイル）に対する負荷許容時間を算出すると共に、時間計測を開始し（Ｓ１０６からＳ１１２）、計測された時間ｔが負荷許容時間以上となったとき、原動機の駆動力を低下させる（Ｓ１１４からＳ１１８）如く構成したので、同様にそれらの劣化、より具体的にはＶＣ３６の劣化を未然に防止することができる。

より具体的には、少なくとも検出された差回転数に基づいてパラメータとしてＶＣ内部温度（ＶＣ推定内部温度（ＶＣ３６の内部温度））を算出し（Ｓ１０２，Ｓ１０４）、算出されたＶＣ内部温度が所定値以上のとき、負荷許容時間を算出する（Ｓ１０６，Ｓ１０８）如く構成したので、上記した効果に加え、ＶＣ３６の内部温度からシリコンオイルに対してＶＣ内部温度、即ち、負荷がまだ許容される負荷許容時間を算出することで、ＶＣ３６に対する負荷許容時間を精度良く算出することができ、よってＶＣ３６の劣化を未然かつ一層確実に防止することができる。

また演算で算出することで、ＶＣ３６の内部に温度センサなどの検出手段を配置する必要がないため、構成も簡易となる。尚、残余の構成と効果は第１実施例と異ならない。

図７は、この発明の第３実施例に係る四輪駆動車両の劣化防止装置の動作を示す、図２と同様なフロー・チャートである。

以下説明すると、Ｓ２００においてフラグＦ_ＶＣＮＧのビットが１にセットされているか否か判断し、否定されるときはＳ２０２に進み、少なくとも検出されたＶＣ差回転数に基づいて算出される前記したＶＣ３６の内部温度（ＶＣ推定内部温度）に基づいてパラメータとしてＶＣ３６の内部圧力を算出する。

これは具体的には、算出されたＶＣ内部温度と充填に用いられるシリコンオイルの熱膨張係数（固定値）により、ＶＣ３６のシリコンオイルの充填率を算出し、ボイル・シャルルの以下の法則に基づいて行なう。
ｐｖ／Ｔ＝ｋ（ここで、ｐ：圧力、ｖ：体積、Ｔ：温度、ｋ：定数（一定））

即ち、ＶＣ３６の容器の体積は既知であることから、その体積と充填率から体積ｖを算出すると共に、それと前記した内部温度からＶＣ３６の内部圧力ｐを算出する。

Ｓ２０２では上記のようにして算出されたＶＣ内部圧力が所定値以上か否か判断し、否定されるときは以降の処理をスキップする一方、肯定されるときはＳ２０４に進み、圧力上昇勾配が所定勾配以上か否か判断する。Ｓ２０４で肯定されるときはＳ２１４以降に進んで直ちに警告灯６４を点灯し、駆動力を低下する。

一方、Ｓ２０４で否定されるときはＳ２０６に進み、ＶＣ内部圧力を負荷許容時間に変換する。

即ち、実験を通じて（図６に類似する）ＶＣ内部圧力によってＶＣ３６の内部に充填されるシリコンオイルが所期の機能を果たせない劣化に至る前の、即ち、負荷がまだ許容される時間の特性を求めておき、算出されたＶＣ内部圧力から検索（ＶＣ内部圧力に基づいて負荷許容時間を算出）する。

次いでＳ２０８に進み、フラグＦ_ＶＣＮＧのビットを１にセットし、Ｓ２１０に進んでタイマカウンタの値ｔ（時間値）を１つインクリメント（時間計測を開始）する。

次いでＳ２１２に進み、カウンタ値ｔが負荷許容時間以上となったか否か判断し、否定されるときは以降の処理をスキップする一方、肯定されるときはＳ２１４に進み、警告灯６４を点灯して運転者に報知し、Ｓ２１６以降に進み、エンジン１２の駆動力を低下するなどの処理を行う。

上記した如く、第３実施例に係る四輪駆動車両の劣化防止装置にあっては、ＶＣ（トルク伝達手段）３６の入力側回転数と出力側回転数の差回転数を検出し（Ｓ２０２）、少なくとも検出された差回転数に基づいてＶＣ３６についてのパラメータを算出し（Ｓ２０２）、それが所定値以上のとき、ＶＣ３６と車両１０の部品の少なくともいずれか、より具体的にはＶＣ３６に対する負荷許容時間を算出すると共に、時間計測を開始し（Ｓ２０６からＳ２１０）、計測された時間が負荷許容時間以上となったとき、原動機の駆動力を低下させる（Ｓ２１２からＳ２１６）如く構成したので、同様にＶＣ３６の劣化（あるいは異常）を未然に防止することができる。

より具体的には、少なくとも検出された差回転数に基づいてＶＣ３６の内部温度を算出し、算出された内部温度に基づいてパラメータとしてＶＣ３６の内部圧力を算出すると共に（Ｓ２０２）、算出された内部圧力が所定値以上のとき、負荷許容時間を算出する（Ｓ２０６）如く構成したので、上記した効果に加え、上記した効果に加え、ＶＣ３６の内部圧力から負荷許容時間を算出することで負荷許容時間を一層精度良く算出することができる。また内部温度や内部圧力を演算で算出することで、ＶＣ３６の内部に検出手段を配置する必要がないため、構成も簡易となる。尚、残余の構成と効果は第１実施例と異ならない。

以上述べた如く、第１、第２、第３実施例にあっては、互いに連結された前後軸の一方がエンジン（原動機）１２により直接駆動されると共に、他方が入力側回転数と出力側回転数の差回転数に応じてトルクを伝達するトルク伝達手段（ＶＣ）３６を介して駆動される四輪駆動車両１０において、前記トルク伝達手段の入力側回転数と出力側回転数の差回転数を検出する差回転数検出手段（車輪速センサ４４，ＥＣＵ５４，Ｓ１２，Ｓ１０２，Ｓ２０２）と、少なくとも前記検出された差回転数に基づいて前記トルク伝達手段についてのパラメータ（ＶＣトルク、ＶＣ内部温度、ＶＣ内部圧力）を算出し、前記算出されたパラメータ、より正確にはその大きさが所定値以上のとき、前記トルク伝達手段と前記車両の部品の少なくともいずれかに対する負荷許容時間を算出すると共に、時間計測を開始する負荷許容時間算出手段（Ｓ１４からＳ２４，Ｓ１０２からＳ１１２，Ｓ２０２からＳ２１０）と、前記計測された時間が前記負荷許容時間以上となったとき、前記原動機の駆動力を低下させる駆動力低下手段（Ｓ２６からＳ３０，Ｓ１１４からＳ１１８，Ｓ２１２からＳ２１６）とを備えると共に、前記負荷許容時間は、前記算出されたパラメータ（ＶＣトルク、ＶＣ内部温度、ＶＣ内部圧力）の値が大きいほど短くなるように設定される如く構成した。

また、第１実施例に係る四輪駆動車両の劣化防止装置にあっては、前記負荷許容時間算出手段は、少なくとも前記検出された差回転数に基づいて前記パラメータとして前記トルク伝達手段の伝達トルク（ＶＣトルク）を算出し、前記算出された伝達トルクが所定値以上のとき、前記負荷許容時間を算出する（Ｓ１６，Ｓ１８，Ｓ２０）如く構成した。

また、第１実施例に係る四輪駆動車両の劣化防止装置にあっては、図３に示すように、前記負荷許容時間算出手段は、前記トルク伝達手段の内部温度（ＶＣ内部温度（ＶＣ推定内部温度））を算出すると共に、前記算出された内部温度と前記検出された差回転数に基づいて前記トルク伝達手段の伝達トルクを算出する如く構成した。

また、第２実施例に係る四輪駆動車両の劣化防止装置にあっては、前記負荷許容時間算出手段は、少なくとも前記検出された差回転数に基づいて前記パラメータとして前記トルク伝達手段の内部温度（ＶＣ内部温度（ＶＣ推定内部温度））を算出すると共に、前記算出された内部温度が所定値以上のとき、前記負荷許容時間を算出する（Ｓ１０４，Ｓ１０６，Ｓ１０８）如く構成した。

また、第３実施例に係る四輪駆動車両の劣化防止装置にあっては、前記負荷許容時間算出手段は、少なくとも前記検出された差回転数に基づいて前記トルク伝達手段の内部温度を算出し、前記算出された内部温度に基づいて前記パラメータとして前記トルク伝達手段の内部圧力（ＶＣ内部圧力）を算出すると共に、前記算出された内部圧力が所定値以上のとき、前記負荷許容時間を算出する（Ｓ２０２，Ｓ２０６）如く構成した。

また、第１、第２、第３実施例に係る四輪駆動車両の劣化防止装置にあっては、前記駆動力低下手段は報知手段（警告灯６４）を備え、前記計測された時間が前記負荷許容時間以上となったとき、前記原動機の駆動力を低下させると共に、前記報知手段を作動して運転者に報知する（Ｓ２６，Ｓ２８，Ｓ３０，Ｓ１１４，Ｓ１１６，Ｓ１１８，Ｓ２１２，Ｓ２１４，Ｓ２１６）如く構成した。

また、第１、第２、第３実施例に係る四輪駆動車両の劣化防止装置にあっては、前記原動機がエンジン１２であり、前記駆動力低下手段は、前記エンジンのスロットル開度と燃料噴射量と点火時期の少なくともいずれかを介して前記駆動力を低下させる（Ｓ３０，Ｓ１１８，Ｓ２１６）如く構成した。

尚、上記においてこの発明の第１、第２、第３実施例を説明したが、第１、第２、第３実施例を別々に実施しても良く、あるいはその一部または全部同時に実施しても良い。

また、トルク伝達手段としてビスカスカップリング（ＶＣ）を備える例を示したが、それに限らず、トルクを伝達できるものであれば、どのようなものにも妥当する。

また、変速機として無段変速機を示したが、この発明は四輪駆動車両である限り、有段変速機を備えた車両にも妥当する。

さらに、原動機としてエンジンを示したが、原動機はエンジンと電動機のハイブリッドであっても良く、あるいは電動機のみであっても良い。

１０ 車両、１２ エンジン（内燃機関（原動機）））、１４ 変速機（無段変速機。ＣＶＴ）、２４ トランスファ、３０ＦＬ，３０ＦＲ 前輪（車輪）、３０ＲＬ，３０ＲＲ 後輪（車輪）、３２ プロペラシャフト、３６ ビスカスカップリング（ＶＣ。トルク伝達手段）、４４ 車輪速センサ、４６ アクセル開度センサ、５０ ブレーキスイッチ、５４ ＥＣＵ（電子制御ユニット）、６０ ＥＣＵ（電子制御ユニット）、６４ 警告灯（報知手段）

Claims (7)

1. 互いに連結された前後軸の一方が原動機により直接駆動されると共に、他方が入力側回転数と出力側回転数の差回転数に応じてトルクを伝達するトルク伝達手段を介して駆動される四輪駆動車両において、前記トルク伝達手段の入力側回転数と出力側回転数の差回転数を検出する差回転数検出手段と、少なくとも前記検出された差回転数に基づいて前記トルク伝達手段についてのパラメータを算出し、前記算出されたパラメータが所定値以上のとき、前記トルク伝達手段と前記車両の部品の少なくともいずれかに対する負荷許容時間を算出すると共に、時間計測を開始する負荷許容時間算出手段と、前記計測された時間が前記負荷許容時間以上となったとき、前記原動機の駆動力を低下させる駆動力低下手段とを備えると共に、前記負荷許容時間は、前記算出されたパラメータの値が大きいほど短くなるように設定されることを特徴とする四輪駆動車両の劣化防止装置。
2. 前記負荷許容時間算出手段は、少なくとも前記検出された差回転数に基づいて前記パラメータとして前記トルク伝達手段の伝達トルクを算出し、前記算出された伝達トルクが所定値以上のとき、前記負荷許容時間を算出することを特徴とする請求項１記載の四輪駆動車両の劣化防止装置。
3. 前記負荷許容時間算出手段は、前記トルク伝達手段の内部温度を算出すると共に、前記算出された内部温度と前記検出された差回転数に基づいて前記トルク伝達手段の伝達トルクを算出することを特徴とする請求項２記載の四輪駆動車両の劣化防止装置。
4. 前記負荷許容時間算出手段は、少なくとも前記検出された差回転数に基づいて前記パラメータとして前記トルク伝達手段の内部温度を算出すると共に、前記算出された内部温度が所定値以上のとき、前記負荷許容時間を算出することを特徴とする請求項１記載の四輪駆動車両の劣化防止装置。
5. 前記負荷許容時間算出手段は、少なくとも前記検出された差回転数に基づいて前記トルク伝達手段の内部温度を算出し、前記算出された内部温度に基づいて前記パラメータとして前記トルク伝達手段の内部圧力を算出すると共に、前記算出された内部圧力が所定値以上のとき、前記負荷許容時間を算出することを特徴とする請求項１記載の四輪駆動車両の劣化防止装置。
6. 前記駆動力低下手段は報知手段を備え、前記計測された時間が前記負荷許容時間以上となったとき、前記原動機の駆動力を低下させると共に、前記報知手段を作動して運転者に報知することを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の四輪駆動車両の劣化防止装置。
7. 前記原動機がエンジンであり、前記駆動力低下手段は、前記エンジンのスロットル開度と燃料噴射量と点火時期の少なくともいずれかを介して前記駆動力を低下させることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の四輪駆動車両の劣化防止装置。

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