JP7331972B1

JP7331972B1 - 異常判定装置

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Publication number: JP7331972B1
Application number: JP2022023761A
Authority: JP
Inventors: 祐久福田; 喜隆多々良; 彰三大野; 英寛中村
Original assignee: Isuzu Motors Ltd
Current assignee: Isuzu Motors Ltd
Priority date: 2022-02-18
Filing date: 2022-02-18
Publication date: 2023-08-23
Anticipated expiration: 2042-02-18
Also published as: JP2023120741A

Abstract

【課題】車両を検査する前に差動装置の異常を把握する。【解決手段】異常判定装置２は、車両の左駆動輪及び右駆動輪に駆動力を振り分けて伝える差動装置に駆動力を入力するプロペラシャフトの入力回転数を車両の走行中に取得する入力回転数取得部２２１と、左駆動輪の左駆動輪回転数及び右駆動輪の右駆動輪回転数を、入力回転数取得部２２１が入力回転数を取得する時機と同じ時機に取得する駆動輪回転数取得部２２２と、差動装置のギヤ比に対する入力回転数の割合と、左駆動輪回転数及び右駆動輪回転数の平均値との差が所定値以上の場合、差動装置１４に異常があると判定する異常判定部２２３と、を有する。【選択図】図３

Description

本発明は、車両の差動装置の異常の有無を判定する異常判定装置に関する。

車両の左右の駆動輪に駆動力を振り分けて伝える差動装置の異常の有無を判定する技術が知られている。特許文献１には、車両を検査装置に載置して左右の駆動輪を空転させた場合に左右の駆動輪の空転速度差が所定値以上であるとき、差動装置に異常があると判定する技術が開示されている。

特開２００２－３４０７４３号公報

しかし、特許文献１の技術では、異常の有無を判定するためには車両を検査装置に載置して空転速度差を検査する必要があるので、検査するまで差動装置に異常があるかどうかわからなかった。

そこで、本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、車両を検査する前に差動装置の異常を把握することを目的とする。

本発明の一の態様においては、車両の左駆動輪及び右駆動輪に駆動力を振り分けて伝える差動装置に前記駆動力を入力するプロペラシャフトの入力回転数を前記車両の走行中に取得する入力回転数取得部と、前記左駆動輪の左駆動輪回転数及び前記右駆動輪の右駆動輪回転数を、前記入力回転数取得部が前記入力回転数を取得する時機と同じ時機に取得する駆動輪回転数取得部と、前記差動装置のギヤ比に対する前記入力回転数の割合と、前記左駆動輪回転数及び前記右駆動輪回転数の平均値との差が所定値以上の場合、前記差動装置に異常があると判定する異常判定部と、を有する異常判定装置を提供する。

前記異常判定部は、前記車両が直進している場合に、前記左駆動輪回転数と前記右駆動輪回転数との回転数差が所定回転閾値未満であり、かつ前記割合と前記平均値との差が前記所定値以上であるとき、前記差動装置に異常があると判定してもよい。

前記異常判定部は、前記車両が旋回している場合に、前記左駆動輪回転数と前記右駆動輪回転数との回転数差が所定回転閾値以上であり、かつ前記割合と前記平均値との差が前記所定値以上であるとき、前記差動装置に異常があると判定してもよい。

前記異常判定部は、前記車両が旋回している場合に、前記回転数差が前記所定回転閾値以上であり、かつ前記差動装置が駆動力を均等に振り分けるように固定するロック機構が作動しておらず、かつ前記割合と前記平均値との差が前記所定値以上であるとき、前記差動装置に異常があると判定してもよい。

前記異常判定部は、前記車両が旋回している場合に、前記回転数差が前記所定回転閾値未満であり、かつ前記差動装置が駆動力を均等に振り分けるように固定するロック機構が作動しており、かつ前記割合と前記平均値との差が前記所定値以上であるとき、前記差動装置に異常があると判定してもよい。

前記差動装置は、前記プロペラシャフトの先端に設けられたピニオンギヤ、前記ピニオンギヤと噛合しているリングギヤ、前記リングギヤに設けられたデフケース、一方が前記左駆動輪に連結された左ドライブシャフトにスプライン結合され、他方が前記右駆動輪に連結された右ドライブシャフトにスプライン結合されており、前記デフケースに軸支されている一対のサイドギヤ、及び前記デフケースのシャフトに軸支され前記一対のサイドギヤそれぞれに噛合している２つのデフギヤを含み、前記異常判定部は、前記割合と前記平均値との差が前記所定値以上である場合、前記ピニオンギヤ、前記リングギヤ、前記サイドギヤ、前記デフギヤの異常及び前記デフケースの破損の少なくともいずれかが生じていると判定してもよい。

本発明によれば、車両を検査する前に差動装置の異常を把握できるという効果を奏する。

実施の形態に係る異常判定装置が搭載された車両の構成を示す模式図である。差動装置の模式図である。異常判定装置の構成を示す模式図である。異常判定処理の一例を示すフローチャートである。

［異常判定装置２構成］
実施の形態に係る異常判定装置について、図１、図２及び図３を参照しながら説明する。図１は、実施の形態に係る異常判定装置２が搭載された車両１の構成を示す模式図である。図２は、差動装置１４の模式図である。図３は、異常判定装置２の構成を示す模式図である。

車両１は、例えばトラックであるが、バス及び乗用車等であってもよい。車両１には、エンジン１２、差動装置１４及び異常判定装置２が搭載されている。車両１は、エンジン１２に替えて駆動力を発生させるモータを搭載していてもよい。車両１の駆動方式は、駆動力を発生させるエンジン１２が車両１の前側に配置され、左駆動輪１１１及び右駆動輪１１２が車両１の後側に配置されたＦＲ（フロントエンジン・リアドライブ）方式である。車両１の駆動方式は、ＦＲに限らず、エンジン１２が車両１の後側に配置され、左駆動輪１１１及び右駆動輪１１２が車両１の前側に配置されたＲＦ（リアエンジン・フロントドライブ）方式であってもよい。

エンジン１２は、例えばディーゼルエンジンであるが、ガソリンエンジンでもよい。エンジン１２には、エンジン１２の出力軸の回転数を検知するエンジン回転センサ１２１が設けられている。エンジン１２は、エンジン１２の出力軸に連結されたトランスミッション（不図示）を介してプロペラシャフト１３に接続されている。トランスミッションは、エンジン１２の出力軸の駆動力及び回転数を変換してプロペラシャフト１３に伝達する。

差動装置１４は、エンジン１２からの動力が伝達されるプロペラシャフト１３に接続されている。差動装置１４には左ドライブシャフト１５１及び右ドライブシャフト１５２が接続されている。左ドライブシャフト１５１の先端には左駆動輪１１１が取り付けられ、右ドライブシャフト１５２の先端には右駆動輪１１２が取り付けられている。

エンジン１２からの動力は、プロペラシャフト１３に伝達された後、差動装置１４を介して左ドライブシャフト１５１から左駆動輪１１１へ、右ドライブシャフト１５２から右駆動輪１１２へと伝達される。差動装置１４は、左駆動輪１１１及び右駆動輪１１２に駆動力を振り分けて伝える。差動装置１４は、ピニオンギヤ１４１と、リングギヤ１４２と、デフケース１４３と、一対のサイドギヤ１４４及びサイドギヤ１４５、一対のデフギヤ１４６及びデフギヤ１４７とを含む（図２を参照）。

ピニオンギヤ１４１は、プロペラシャフト１３の先端に設けられている。ピニオンギヤ１４１は、リングギヤ１４２と噛合している。リングギヤ１４２には、デフケース１４３が設けられている。デフケース１４３は、不図示のボルトによりデフケース１４３に固定されていてもよく、リングギヤ１４２とデフケース１４３とが一体形成されていてもよい。

デフケース１４３には、サイドギヤ１４４及びサイドギヤ１４５が軸支されている。サイドギヤ１４４は左ドライブシャフト１５１とスプライン結合されている。サイドギヤ１４５は右ドライブシャフト１５２とスプライン結合されている。

サイドギヤ１４４及びサイドギヤ１４５は、デフギヤ１４６及びデフギヤ１４７と噛合している。デフギヤ１４６及びデフギヤ１４７は、デフケース１４３に固定されたシャフトに軸支されている。

エンジン１２の駆動力が左駆動輪１１１及び１１２に伝達される際に、ピニオンギヤ１４１が回転するとリングギヤ１４２が回転し、リングギヤ１４２の回転に伴ってデフケース１４３が回転する。デフケース１４３が回転するときにデフギヤ１４６及びデフギヤ１４７が不均等に回転すると、デフギヤ１４６及びデフギヤ１４７に歯合するサイドギヤ１４４及びサイドギヤ１４５それぞれが不均等に回転する。これにより、差動装置１４は、左ドライブシャフト１５１及び右ドライブシャフト１５２の差動回転を吸収し、必要に応じて左ドライブシャフト１５１及び右ドライブシャフト１５２の回転数に差を設けながら駆動力を伝達できる。

ロック機構１８は、差動装置１４が左駆動輪１１１及び右駆動輪１１２に駆動力を均等に振り分けるように固定する。ロック機構１８は、デフケース１４３と右ドライブシャフト１５２との間に配設されている。ロック機構１８はドッグクラッチによって構成されている。具体的には、ロック機構１８は、ドッグ歯１８１と、ドッグ歯１８２と、クラッチスリーブ（不図示）を備える。ドッグ歯１８１は、デフケース１４３の端部に設けられている。ドッグ歯１８２は、ドッグ歯１８１と対向するように設けられている。クラッチスリーブは、ドッグ歯１８２に対してドッグ歯１８１の反対側に設けられ、右ドライブシャフト１５２の軸方向に摺動自在にスプライン嵌合されている。

クラッチスリーブは、アクチュエータ（不図示）により右ドライブシャフト１５２の軸方向に摺動する。クラッチスリーブがデフケース１４３側に摺動すると、デフケース１４３の端部に設けられたドッグ歯１８１にドッグ歯１８２が噛み合う。ドッグ歯１８１にドッグ歯１８２が噛み合うと、デフケース１４３（つまりリングギヤ１４２）の回転に伴って右ドライブシャフト１５２が回転する。これにより、デフギヤ１４６及びデフギヤ１４７が均等に回転するので、左ドライブシャフト１５１と右ドライブシャフト１５２が均等に回転する。その結果、差動装置１４が左駆動輪１１１及び右駆動輪１１２に駆動力を均等に振り分けるようになる。クラッチスリーブが右ドライブシャフト１５２側（つまり右駆動輪１１２側）に摺動すると、デフケース１４３の端部に設けられたドッグ歯１８１とドッグ歯１８２が噛み合わなくなる。これにより、左ドライブシャフト１５１と右ドライブシャフト１５２の連結が解除されて差動装置１４が差を設けながら駆動力を左駆動輪１１１及び右駆動輪１１２に伝達するようになる。

左駆動輪回転センサ１６１は、左駆動輪１１１の左駆動輪回転数を検知するセンサである（図１を参照）。例えば、左駆動輪回転センサ１６１は、左駆動輪１１１の回転を物理量の変化として検知するセンサである。左駆動輪回転センサ１６１は、左駆動輪１１１に取り付けられた永久磁石が作り出す磁界分布の変化を読み取る磁気式センサであるが、これに限定するものではない。なお、左駆動輪１１１は、左ドライブシャフト１５１に連結されているので、左駆動輪回転センサ１６１が検知した左駆動輪回転数は、左ドライブシャフト１５１の回転数に等しい。

右駆動輪回転センサ１６２は、右駆動輪１１２の右駆動輪回転数を検知するセンサである。右駆動輪回転センサ１６２は、左駆動輪回転センサ１６１と同じセンサを用いればよいが、左駆動輪回転センサ１６１と異なる方式のセンサを用いてもよい。なお、右駆動輪１１２は、右ドライブシャフト１５２に連結されているので、右駆動輪回転センサ１６２が検知した右駆動輪回転数は、右ドライブシャフト１５２の回転数に等しい。

左従動輪１７１及び右従動輪１７２は、駆動力が伝達されない車輪である。左従動輪１７１及び右従動輪１７２それぞれには、左従動輪１７１及び右従動輪１７２それぞれの回転数を検知する従動輪回転検知センサが設けられている。従動輪回転検知センサは、左駆動輪回転センサ１６１と同じセンサを用いればよいが、左駆動輪回転センサ１６１と異なる方式のセンサを用いてもよい。

異常判定装置２は、記憶部２１と制御部２２を有する（図３を参照）。記憶部２１は、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）及びハードディスク等を含む記憶媒体である。記憶部２１は、制御部２２が実行するプログラムを記憶する。

制御部２２は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）等のプロセッサを含む計算リソースである。制御部２２は、記憶部２１に記憶されたプログラムを実行することにより、入力回転数取得部２２１、駆動輪回転数取得部２２２、異常判定部２２３及び報知制御部２２４としての機能を実現する。

入力回転数取得部２２１は、差動装置１４に駆動力を入力するプロペラシャフト１３の入力回転数を車両１の走行中に取得する。例えば、入力回転数取得部２２１は、エンジン１２の回転数を検知するエンジン回転センサ１２１が検知したエンジン回転数と、トランスミッションのギヤ段と、車両１の車速に基づいて入力回転数を算出する。また、入力回転数取得部２２１は、プロペラシャフト１３の回転数を検知するセンサが検知した入力回転数を取得してもよい。入力回転数取得部２２１は、車両１が走行中、所定間隔（例えば１００ミリ秒）毎に入力回転数を取得する。

駆動輪回転数取得部２２２は、左駆動輪回転数及び右駆動輪回転数を取得する。具体的には、駆動輪回転数取得部２２２は、左駆動輪回転センサ１６１が検知した左駆動輪回転数と、右駆動輪回転センサ１６２が検知した右駆動輪回転数を取得する。また、駆動輪回転数取得部２２２は、左駆動輪回転数及び右駆動輪回転数を、入力回転数取得部２２１が入力回転数を取得する時機と同じ時機に取得する。具体的には、駆動輪回転数取得部２２２は、入力回転数取得部２２１が入力回転数を取得する時刻と同じ時刻に左駆動輪回転数及び右駆動輪回転数を取得する。

差動装置１４に異常が無く正常に機能している場合、プロペラシャフト１３の回転に伴って左ドライブシャフト１５１及び右ドライブシャフト１５２が回転するので、プロペラシャフト１３の入力回転数と左駆動輪１１１及び右駆動輪１１２の回転数とは相関関係がある。具体的には、車両１が直進中か旋回中かにかかわらず、差動装置１４のギヤ比に対する入力回転数の割合と、左駆動輪回転数及び右駆動輪回転数の平均値とは略一致する。言い換えると、割合と平均値の差は、回転センサの検知精度や各ギヤのバックラッシュ、摩耗状態の違いなどに基づく誤差の範囲内に収まる。

一方、差動装置１４に異常が有り正常に機能していない場合、プロペラシャフト１３の回転に左ドライブシャフト１５１及び右ドライブシャフト１５２の回転が追従しなくなる。例えば、ピニオンギヤ１４１及びリングギヤ１４２の少なくともいずれかのギヤ歯に歯欠けや破損（折損）が生じた場合、ピニオンギヤ１４１の回転数とリングギヤ１４２の回転数が一致しなくなる。そのため、差動装置１４に異常がある場合、割合と平均値との差は、誤差の範囲内に収まらなくなる。

そこで、異常判定部２２３は、割合と平均値との差が誤差に基づく所定値以上か否かに基づき差動装置１４に異常があるか否かを判定する。以下、異常判定部２２３が差動装置１４の異常の有無を判定する処理を説明する。

異常判定部２２３は、差動装置１４のギヤ比及び入力回転数に基づいて差動装置１４に接続されたドライブシャフトの回転数を推定する。例えば、異常判定部２２３は、ドライブシャフトの回転数の推定値として差動装置１４のギヤ比に対する入力回転数の割合を算出する。また、異常判定部２２３は、入力回転数に差動装置１４のギヤ比を乗算することにより回転数の推定値を算出してもよい。差動装置１４のギヤ比は、予め記憶部２１に記憶されている。ギヤ比の具体的な値は、例えば５である。

異常判定部２２３は、左駆動輪回転数及び右駆動輪回転数の平均値を算出する。例えば、入力回転数取得部２２１が左駆動輪回転数として［４１０ｒｐｍ］を右駆動輪回転数として［３９０ｒｐｍ］を取得した場合、駆動輪回転数取得部２２２は、平均値として［４００ｒｐｍ］を算出する。

異常判定部２２３は、割合と平均値の差が所定値以上か否かを判定する。異常判定部２２３は、割合と平均値の差が所定値以上の場合、差動装置１４に異常があると判定する。所定値は、入力回転数、左駆動輪回転数及び右駆動輪回転数の検知誤差や、各ギヤのバックラッシュ等を考慮して適宜定めればよい。また、異常判定部２２３は、入力回転数に応じて所定値を定めてもよく、例えば入力回転数の所定割合を所定値として定める。所定値の具体的な値は例えば５パーセントであり、入力回転数が［２０００ｒｐｍ］であれば所定値は１００である。

具体例を挙げると、異常判定部２２３は、ギヤ比［５］に対する入力回転数［２０００ｒｐｍ］の割合［４００ｒｐｍ］と平均値との差が、［１００ｒｐｍ］以上であれば差動装置１４に異常が有ると判定する。より具体的には、異常判定部２２３は、ピニオンギヤ１４１、リングギヤ１４２、デフケース１４３、サイドギヤ１４４、サイドギヤ１４５、デフギヤ１４６及びデフギヤ１４７の少なくともいずれかに異常が生じていると判定する。ピニオンギヤ１４１、リングギヤ１４２、サイドギヤ１４４、サイドギヤ１４５、デフギヤ１４６及びデフギヤ１４７の異常は、例えば破損（折損）、摩耗、腐食、変形、及びかみ合い歯面に異物が噛み込まれる異常である。デフケース１４３の異常は、例えばケースの破損である。

異常判定部２２３は、割合［４００ｒｐｍ］と平均値との差が［１００ｒｐｍ］未満であれば、差動装置１４に異常が無く正常であると判定する。このように、異常判定部２２３は、車両１が走行中に差動装置１４の異常の有無を判定できるので、車両１を検査する前に差動装置１４の異常を把握できる。

異常判定部２２３は、左駆動輪回転数及び右駆動輪回転数の駆動輪回転数差に基づき、差動装置１４の異常の有無を判定してもよい。この場合、まず、異常判定部２２３は、車両１が直進しているか旋回しているかを判定する。例えば、異常判定部２２３は、左従動輪１７１の左従動輪回転数及び右従動輪１７２の右従動輪回転数を取得し、左従動輪回転数と右従動輪回転数の差が閾値未満であれば直進中と判定し、左従動輪回転数と右従動輪回転数の差が閾値以上であれば旋回中と判定する。また、異常判定部２２３は、車両１の操舵角が直進角度範囲内であれば直進中と判定し、直進角度範囲外であれば旋回中と判定してもよい。直進角度範囲は適宜定めればよく例えばプラスマイナス１度である。

異常判定部２２３は、車両１が直進している場合に、駆動輪回転数差が所定回転閾値未満であり、かつ割合と平均値の差が所定値以上であるとき、差動装置１４に異常があると判定する。回転閾値は、左駆動輪回転センサ１６１、右駆動輪回転センサ１６２の検知精度及びギヤのバックラッシュに基づき定まる。異常判定部２２３は、駆動輪回転数及び右駆動輪回転数の平均値に所定係数を乗算した値を回転閾値として定めてもよい。所定係数は、例えば０．０５（５パーセント）である。具体例を挙げると、異常判定部２２３は、車両１の直進中に駆動輪回転数及び右駆動輪回転数の平均値が［４００ｒｐｍ］の場合、回転閾値を［２０］と定める。

車両１の直進中に駆動輪回転数差が回転閾値［２０］以上である場合、左ドライブシャフト１５１及び右ドライブシャフト１５２の少なくともいずれかに駆動力が正常に伝達されていないと考えられる。そのため、異常判定部２２３は、サイドギヤ１４４、サイドギヤ１４５、デフギヤ１４６及びデフギヤ１４７の少なくともいずれかに破損（折損）や摩耗が生じていると判定する。

異常判定部２２３は、車両１が旋回している場合に駆動輪回転数差が回転閾値以上であり、かつ割合と平均値の差が所定値以上であるとき、差動装置１４に異常があると判定する。具体的には、異常判定部２２３は、車両１の旋回中に駆動輪回転数差が回転閾値以上の場合にロック機構１８が作動しているか否かを判定する。具体的には、異常判定部２２３は、ロック機構１８を作動させるためのスイッチがオンである、又はロック機構１８を作動させる指示が出力されている場合、ロック機構１８が作動していると判定する。

ロック機構１８が作動している場合に駆動輪回転数差が回転閾値以上であれば、ロック機構１８が正常に機能していないと考えられる。異常判定部２２３は、駆動輪回転数差が回転閾値以上の場合にロック機構１８が作動中であれば、ロック機構１８に異常があると判定する。ロック機構１８の異常は、例えばドッグ歯１８１及びドッグ歯１８２の破損（折損）、摩耗、腐食、変形及びアクチュエータの動作不良である。

異常判定部２２３は、車両１の旋回中に駆動輪回転数差が回転閾値未満である場合に、ロック機構１８が作動しているか否かを判定する。車両１の旋回中に駆動輪回転数差が所定回転閾値未満であり、かつロック機構１８が作動していない場合、差動装置１４が正常に機能していないので、異常判定部２２３は、差動装置１４に異常があると判定する。具体的には、異常判定部２２３は、サイドギヤ１４４、サイドギヤ１４５、デフギヤ１４６及びデフギヤ１４７の少なくともいずれかで焼付きが生じたことにより差動装置１４が正常に機能していないと判定する。

異常判定部２２３は、車両１の旋回中に駆動輪回転数差が回転閾値未満であり、ロック機構１８が作動している場合、割合と平均値の差が所定値以上か否かを判定する。異常判定部２２３は、割合と平均値の差が所定値未満であれば差動装置１４が正常であると判定し、割合と平均値の差が所定値以上であれば、差動装置１４に異常があると判定する。

報知制御部２２４は、差動装置１４に異常があることを報知部３に報知させる。報知部３は、例えば車両１のダッシュボードに設けられた各種の異常を報知するための複数のランプ（例えばＬＥＤ（light-emitting diode））を含む。報知部３の複数のランプそれぞれは、複数の異常それぞれに一対一対応している。また、報知部３は、異常を報知するための音（音声）を出力スピーカー、及び異常を示す情報を表示するディスプレイを含んでいてもよい。具体的には、報知制御部２２４は、差動装置１４に異常がある場合、報知部３の複数のＬＥＤのうち差動装置１４に異常を報知するためのランプを点灯させることにより差動装置１４の異常を報知させる。

報知制御部２２４は、異常の詳細を報知してもよい。例えば、報知制御部２２４は、サイドギヤ１４４、サイドギヤ１４５、デフギヤ１４６及びデフギヤ１４７の少なくともいずれかに破損（折損）、摩耗、腐食及び変形の少なくともいずれかが生じていることを報知するためのＬＥＤを点灯させる。また、報知制御部２２４は、ロック機構１８が機能していないことを報知するためのＬＥＤを点灯させることによりロック機構１８の異常を報知する。報知制御部２２４は、サイドギヤ１４４、サイドギヤ１４５、デフギヤ１４６及びデフギヤ１４７の焼付きが生じたことを報知するためのＬＥＤを点灯させることにより焼付きが生じたことを報知する。

このように、報知制御部２２４は、差動装置１４に生じた各種異常を車両１の走行中に報知部３に報知させる。これにより、車両１のユーザは、車両１の走行中に差動装置１４に生じた異常を把握できる。また、生じた異常に対応するランプを点灯させることにより、ユーザは、差動装置１４のどこにどのような異常が生じているかを把握できる。その結果、例えば差動装置１４に生じた異常を整備するために車両１を入庫する前に、整備に必要な部品の調達や整備の準備ができるようになるので、車両１の入庫期間を短くできる。

［異常判定装置２が実行する異常判定処理］
図４は、異常判定処理の一例を示すフローチャートである。図４のフローチャートは、車両１が走行している間、例えば１００ミリ秒毎に実行される。

異常判定部２２３は、車両１が直進中か否かを判定する（ステップＳ１）。例えば、異常判定部２２３は、非駆動輪である左従動輪１７１（左前輪）の回転数である左従動輪回転数と、非駆動輪である右従動輪１７２（右前輪）の回転数である右従動輪回転数の非駆動輪回転数差に基づいて直進中か否かを判定する。具体的には、異常判定部２２３は、左従動輪回転数と右従動輪回転数の非駆動輪差が閾値未満であれば直進中と判定し、左従動輪回転数と右従動輪回転数の非駆動輪差が閾値以上であれば旋回中と判定する。

異常判定部２２３は、車両１が直進中である場合（ステップＳ１でＹｅｓ）、左駆動輪１１１（左後輪）の左駆動輪回転数と右駆動輪１１２（右後輪）の右駆動輪回転数との駆動輪回転数差が回転閾値以上か否かを判定する（ステップＳ２）。異常判定部２２３は、駆動輪回転数差が回転閾値以上の場合（ステップＳ２でＹｅｓ）、サイドギヤ１４４、サイドギヤ１４５、デフギヤ１４６及びデフギヤ１４７の少なくともいずれかに破損（折損）や摩耗が生じていると判定する（ステップＳ３）。

異常判定部２２３は、車両１が旋回中である場合（ステップＳ１でＮｏ）、駆動輪回転数差が回転閾値以上か否かを判定する（ステップＳ４）。異常判定部２２３は、駆動輪回転数差が回転閾値以上である場合（ステップＳ４でＹｅｓ）、ロック機構１８が作動中か否かを判定する（ステップＳ５）。具体的には、異常判定部２２３は、ロック機構１８を作動させるためのスイッチがオンである場合、ロック機構１８が作動していると判定し、ロック機構１８を作動させるためのスイッチがオフである場合、ロック機構１８が作動していないと判定する。

異常判定部２２３は、ロック機構１８が作動していない場合（ステップＳ５でＮｏ）、ギヤ比に対する入力回転数の割合と、左駆動輪回転数及び右駆動輪回転数の平均値との差を算出する（ステップＳ６）。そして、異常判定部２２３は、割合と平均値の差が所定値以上か否かを判定する（ステップＳ７）。

異常判定部２２３は、割合と平均値の差が所定値未満であれば（ステップＳ７でＮｏ）、差動装置１４が正常であると判定する（ステップＳ８）。異常判定部２２３は、割合と平均値の差が所定値以上であれば（ステップＳ７でＹｅｓ）、差動装置１４に異常があると判定する（ステップＳ９）。具体的には、異常判定部２２３は、差動装置１４に含まれるピニオンギヤ１４１、リングギヤ１４２、デフケース１４３、サイドギヤ１４４、サイドギヤ１４５、デフギヤ１４６及びデフギヤ１４７の少なくともいずれかに異常が生じていると判定する。

異常判定部２２３は、旋回中に駆動輪回転数差が所定値以上の場合にロック機構１８が作動中であるとき（ステップＳ５でＹｅｓ）、ロック機構１８に異常があると判定する（ステップＳ１０）。具体的には、異常判定部２２３は、ドッグ歯１８１及びドッグ歯１８２の破損（折損）、摩耗、腐食、変形及びアクチュエータの動作不良の少なくともいずれかにより、ロック機構１８が作動していないと判定する。

異常判定部２２３は、旋回中に駆動輪回転数差が所定値以上の場合（ステップＳ４でＮｏ）、ロック機構１８が作動中か否かを判定する（ステップＳ１１）。異常判定部２２３は、ロック機構１８が作動中であれば（ステップＳ１１でＹｅｓ）、ステップＳ６に移行する。異常判定部２２３は、ロック機構１８が作動していない場合（ステップＳ１１でＮｏ）、サイドギヤ１４４、サイドギヤ１４５、デフギヤ１４６及びデフギヤ１４７の少なくともいずれかで焼付きが生じていると判定する（ステップＳ１２）。

（変形例）
車両１にロック機構１８が設けられていない場合、異常判定部２２３は、ロック機構１８が作動しているか否かを判定しない。また、この場合、異常判定部２２３は、図４のフローチャートのステップＳ５、ステップＳ１０、ステップＳ１１及びＳ１２を省略する。

［異常判定装置２の効果］
以上説明したとおり、異常判定装置２は、車両１の走行中に、差動装置１４のギヤ比に対する入力回転数の割合と、左駆動輪回転数及び右駆動輪回転数の平均値との差が所定値以上であれば差動装置１４に異常があると判定する。これにより、異常判定装置２は、車両１の走行中に差動装置１４の異常の有無を判定できるので、車両１のユーザが車両１の検査前に差動装置１４の異常を把握できるようになる。そのため、差動装置１４に生じた異常を整備するために車両１を入庫する前に、差動装置１４の整備に必要な部品の調達や整備の準備ができるようになる。その結果、車両１の入庫後に差動装置１４の異常の有無を判定する場合よりも車両１が入庫してから整備が完了して出庫するまでの期間を短くできる。

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。例えば、装置の全部又は一部は、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することができる。また、複数の実施の形態の任意の組み合わせによって生じる新たな実施の形態も、本発明の実施の形態に含まれる。組み合わせによって生じる新たな実施の形態の効果は、もとの実施の形態の効果を併せ持つ。

１車両
１１１左駆動輪
１１２右駆動輪
１２エンジン
１２１エンジン回転センサ
１３プロペラシャフト
１４差動装置
１４１ピニオンギヤ
１４２リングギヤ
１４３デフケース
１４４サイドギヤ
１４５サイドギヤ
１４６デフギヤ
１４７デフギヤ
１５１左ドライブシャフト
１５２右ドライブシャフト
１６１左駆動輪回転センサ
１６２右駆動輪回転センサ
１７１左従動輪
１７２右従動輪
１８ロック機構
１８１ドッグ歯
１８２ドッグ歯
２異常判定装置
２１記憶部
２２制御部
２２１入力回転数取得部
２２２駆動輪回転数取得部
２２３異常判定部
２２４報知制御部
３報知部

Claims

車両の左駆動輪及び右駆動輪に駆動力を振り分けて伝える差動装置に前記駆動力を入力するプロペラシャフトの入力回転数を前記車両の走行中に取得する入力回転数取得部と、
前記左駆動輪の左駆動輪回転数及び前記右駆動輪の右駆動輪回転数を、前記入力回転数取得部が前記入力回転数を取得する時機と同じ時機に取得する駆動輪回転数取得部と、
前記差動装置のギヤ比に対する前記入力回転数の割合と、前記左駆動輪回転数及び前記右駆動輪回転数の平均値との差が所定値以上の場合、前記差動装置に異常があると判定する異常判定部と、
を有する異常判定装置。
前記異常判定部は、前記車両が直進している場合に、前記左駆動輪回転数と前記右駆動輪回転数との回転数差が所定回転閾値未満であり、かつ前記割合と前記平均値との差が前記所定値以上であるとき、前記差動装置に異常があると判定する、
請求項１に記載の異常判定装置。
前記異常判定部は、前記車両が旋回している場合に、前記左駆動輪回転数と前記右駆動輪回転数との回転数差が所定回転閾値以上であり、かつ前記割合と前記平均値との差が前記所定値以上であるとき、前記差動装置に異常があると判定する、
請求項１又は２に記載の異常判定装置。
前記異常判定部は、前記車両が旋回している場合に、前記回転数差が前記所定回転閾値以上であり、かつ前記差動装置が駆動力を均等に振り分けるように固定するロック機構が作動しておらず、かつ前記割合と前記平均値との差が前記所定値以上であるとき、前記差動装置に異常があると判定する、
請求項３に記載の異常判定装置。
前記異常判定部は、前記車両が旋回している場合に、前記回転数差が前記所定回転閾値未満であり、かつ前記差動装置が駆動力を均等に振り分けるように固定するロック機構が作動しており、かつ前記割合と前記平均値との差が前記所定値以上であるとき、前記差動装置に異常があると判定する、
請求項３又は４に記載の異常判定装置。
前記差動装置は、
前記プロペラシャフトの先端に設けられたピニオンギヤ、
前記ピニオンギヤと噛合しているリングギヤ、
前記リングギヤに設けられたデフケース、
一方が前記左駆動輪に連結された左ドライブシャフトにスプライン結合され、他方が前記右駆動輪に連結された右ドライブシャフトにスプライン結合されており、前記デフケースに軸支されている一対のサイドギヤ、及び
前記デフケースのシャフトに軸支され前記一対のサイドギヤそれぞれに噛合している２つのデフギヤを含み、
前記異常判定部は、前記割合と前記平均値との差が前記所定値以上である場合、前記ピニオンギヤ、前記リングギヤ、前記サイドギヤ、前記デフギヤの異常及び前記デフケースの破損の少なくともいずれかが生じていると判定する、
請求項１から５のいずれか一項に記載の異常判定装置。